《基因工程及其应用》参考课件.pptx

第2节

基因工程及其应用

能发荧光的热带斑马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的

转基因鲑鱼同时具有高产、稳产和抗逆性等优良品质的农作物新品种.抗虫害的玉米

问题探讨“嫁接”了人胰岛素基因的工程菌你知道为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上吗？你能推测出，这种基因的“嫁接”是怎么实现的吗？你能举出一些类似的、与你的生活关系很密切的例子吗？

一、基因工程的概念：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。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。原理操作环境操作对象操作水平基本过程结果基因重组生物体外基因/DNA分子水平剪切→拼接→导入→表达人类需要的基因产物

二、基因操作的工具基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶专一性：识别特定核苷酸序列，在特定的切点切DNA，具特异性。并裂解磷酸二酯键，产生两个黏性末端。

例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。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:

2、基因的“针线”——DNA连接酶连接酶的作用：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。连接的部位：生成磷酸二酯键DNA连接酶的作用过程：

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。

GAATTC基因的针线：DNA连接酶

GAATTCCTTAAGCTTAAGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCG用同种限制酶切割

基因的运输工具——运载体标记基因，便于进行检测。常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒等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.

作为运载体必须具备哪些条件？1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。2）具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。3）具有某些标记基因，便于进行筛选。如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。1、细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子；2、质粒的存在对宿主细胞无影响；3、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。质粒可作为有何特点？

三、基因工程操作的基本步骤从细胞中分离出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

⒈要使目的基因与对应的运载体重组，所需的两种酶是()①限制酶②连接酶③解旋酶④还原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③2.基因工程的正确操作步骤是（）

①使目的基因与运载体结合

②将目的基因导入受体细胞

③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求

④提取目的基因Ａ．③②④①Ｂ．②④①③

Ｃ．④①②③Ｄ．③④①②积极思维:

四、基因工程的应用基因工程与作物育种

苏云金杆菌

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)

中国农业大学获得的转基因克隆奶牛导入人基因具特殊用途的猪和小鼠

2、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。

将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!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。

干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。人造血液及其生产

乙肝疫苗我国生产的部分基因工程药物和疫苗我国生产的部分胰岛素产品

转基因食品已经走进我国百姓的生活。近几年我国大量从美国、阿根廷等国进口大豆，其中大部分是转基因大豆。国内尚没有转基因作物的大规模生产我国有一半以上的大豆色拉油含有转基因成分。3、转基因生物和转基因食品的安全性

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