《基因工程及其应用》课件管于春讲课资料.ppt

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1、1982年第一例转基因动物问世。科学家将大鼠的生长激素基因导入小鼠体内，使小鼠体重为正常个体的二倍，被称为"超级小鼠"。豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮资料一：目前，全球的氮肥生产耗费世界总电力的3%-4%，且农作物只能吸收氮肥的1/10,造成了大面积土壤和水质的污染。资料分析引入资料三以往，治疗糖尿病的胰岛素是从动物胰腺中提取的，从100千克猪、牛等动物的胰腺只能提取3－4克胰岛素，治疗一个患者需宰杀40－50头牛，这种药物的造价就可想而知了。微生物可以有分泌产物，且微生物繁殖速率快设想一能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？能否让细菌“吐出

2、”蛛丝？设想二能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？设想三经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。基因工程及其应用第2节基因工程：即。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，地改造生物的。2、原理：1、操作水平：基因重组DNA分子水平基因拼接技术或DNA重组技术定向遗传性状3、基因工程育种与杂交育种、诱变育种相比，主要优点是什么？目的性强、育种周期短、克服远源杂交不亲和的障碍一、基因工程“嫁接”了人胰岛素基因的大肠杆菌培育“合成人

3、胰岛素”大肠杆菌的简要过程：要实现上述操作要经哪些工具和操作步骤？普通大肠杆菌(不能分泌胰岛素)人体组织细胞提取胰岛素基因与运载体结合导入大肠杆菌(含胰岛素基因)转基因大肠杆菌分泌胰岛素实例展示（二）基因操作的工具基因的“剪刀”限制性核酸内切酶基因的“针线”DNA连接酶基因的运输工具运载体1、基因工程的限制性核酸内切酶(限制酶)主要存在于微生物一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割DNA分子已发现的有200多种种类:来源:特点:作用于：磷酸二酯键剪刀：使氢键断裂的酶？CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGG

4、ATTGGCATCTTAAAATTCCGTAGEcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG目的基因黏性末端被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？思考:形成的黏性末端不同不同的限制酶呢？具有2、基因工程的DNA连接酶作用：将互补配对的两个粘性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子针线：使用DNA连接酶制作重组DNA分子甲片段CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAGGGCA

5、TCTTAAAATTCCGTAGDNA连接酶的作用位点是：相邻的两个脱氧核苷酸的切口。即生成：__________。磷酸二酯键课本P54：练习33、基因的运载体（2）条件①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存②具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接③具有标记基因，便于进行筛选（1）常用运载体：质粒、噬菌体和动、植物病毒等标记基因，便于进行检测。质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是能够自主复制的很小的环状DNA分子。从细胞中分离出DNA从大肠杆菌中提取质粒限制酶提取目的基因限制酶目的基因与运载体结合DNA连接酶目的基因导入受体细胞目的基因的表达与检测

6、三、基因工程操作的基本步骤1993年，中国农业科学院的科学家成功培育出了抗棉铃虫的转基因抗虫棉。他们从苏云金芽孢杆菌中提取出抗虫基因，导入棉花体细胞中，使棉花具有抵抗虫害的能力。问：(1)在上述基因工程中目的基因是_________,切割目的基因所用的工具是______________.(2)不同生物间基因移植成功说明生物共用一套_____,从进化的角度看，这些生物具有_________.(3)在DNA分子中“拼接”上某个基因或“切割”掉某个基因，并不影响各基因的功能，这说明基因具有______________。(4)导入的目的基因成功表达的标志

7、是什么？_______________________________________.抗虫基因限制酶遗传密码共同的原始祖先相对的独立性棉花体细胞合成了相应的蛋白质，使棉花具有抵抗虫害的能力思考题你知道什么是真正的硕果累累吗?二、基因工程的应用：1、基因工程与作物育种2、基因工程与药物研制：三、转基因生物和转基因食品的安全性：抗虫棉抗CMV甜椒抗虫原理？抗虫结果？1、基因工程与作物育种生长快、肉质好的转基因鱼(中国)乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄2、基因工程与药物研制我国生产的部分基因工程疫苗

8、和药物许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若