第6章第2节：基因工程及其应用ppt课件.ppt

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1、第六章从杂交育种到基因工程第2节　基因工程及其应用【教学目标】（一）知识目标1．简述基因工程的基本原理。2．举例说明基因工程在农业、医药等领域的应用。（二）能力目标进行转基因生物和转基因食品安全性的资料收集和分析。（三）情感目标关注转基因生物和转基因食品的安全性。引入一蚕丝与蜘蛛丝蛛丝是自然界最奇特的物质之一，它具有极强的韧度，其韧度是同样直径钢材的好几倍。但与家蚕不同，蜘蛛不能家养，因为它们会互相吞食，所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场。30多年来，科学家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法目前，全球的氮肥生产耗费世界总电力的3%-4%

2、，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。德国科学家宣称，他们利用转基因细菌成功制造出了优质“蛛丝”，将来能利用这种丝纺织出精美布料或者轻巧而结实的绳索。蜘蛛的吐丝织网技能要受到挑战了。（1）为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？（2）推测这种“嫁接”怎样才能实现？（3）这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？（4）生物体还可以通过什么途径得到基因？能否打破杂交育种的局限？小结：人类可以利用基因工程技术按照自己的意愿直接定向改变生物。通过上述的学习和分析，请归纳出基因工程的概念。基因工程：又叫做基因拼接技术或DNA重

3、组技术。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，定向地改造生物的遗传性状。原理：操作水平：结果：一、基因工程目的基因供体细胞受体细胞基因重组DNA分子水平定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。获得新性状二、基因操作的工具1.基因的“剪刀”──限制性核酸内切酶（限制酶）一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。专一性如:EcoRI限制酶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:GAATTCCGTAGAATTCGGATT尝试写出下

4、列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTCTTAAGGCATCTTAAGCCTAACTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT练一练GGCATCTTAAAATTCCGTAG２、基因的针线──DNA连接酶连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。基因的针线：DNA连接酶GAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCG用同种限制酶切割3、基因的运输工

5、具——运载体常用的运载体：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,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子。四、　基因工程的应用1：基因工程在农业上的应用1993年，中国农业科学院的科学家成功地培育出抗棉铃虫的转基因抗虫棉，抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白质晶体，能使棉铃虫等鳞翅目害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋白质的基因导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄转基因耐贮藏番茄（左）和普通番茄（右）不会引起过敏的

6、转基因大豆生长快、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)2：基因工程在畜牧养殖业的应用转基因生物：A：紫外光照射下的转绿色荧光蛋白的Eustoma(Lisianthus)花。B：转没有绿色荧光蛋白的空质粒的花，2002年，中国转基因棉花达到150万公顷，已经占到棉花产量的1／3.我国大豆食用油近七成是“转基因”产品与杂交育种、诱变育种相比较，基因工程育种的优点有哪些？目的性强、克服远源杂交不亲和性、育种周期短导入人基因具特殊用途的猪和小鼠特殊动物图为2001年12月底出生的5只可爱的转基因克隆小猪。据培育者英国PPL医

7、疗公司称，这些转基因小猪将为研究和“生产”适用于人体移植手术使用的动物器官提供巨大的帮助。3、基因工程与药物研制我国生产的部分基因工程疫苗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。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生1

8、00g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!产品名称菌株或细胞应用人胰岛素大肠杆菌人生长激素大肠杆菌表皮生长因子大肠杆菌白细胞介素-2大肠杆菌a—干扰