6.2基因工程及其应用.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基因工程及其应用,第,2,节,基因工程：,。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,。,原 理：,操作水平：,结 果：,一、基因工程,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。,基因拼接技术或,DNA,重组技术,定向,遗传性状,二、基因操作的工具,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,CTTCATG AATTCCCTAA,GAAGTACTTAA GGGATT,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,EcoRI,剪切目的基因,CTTCATG AATTCCCTAA,GAAGTACTTAA GGGATT,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,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,甲片段,CTTCATG AATTCCCTAA,GAAGTACTTAA GGGATT,乙片段,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,DNA,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。,下列是由限制酶切割形成的,DNA,片段，能用相应,DNA,连接酶将它们恢复连接的组合是,CTGCA,G,G,CTTAA,G,ACGTC,AATTC,G,A.,；,B.,；,C.,；,D.,以上都不对,A,DNA,聚合酶和,DNA,连接酶的比较,不同点,相同点,DNA,聚合酶,DNA,连接酶,连接,DNA,片段,不需要模板,连接的是游离的脱氧核苷酸,需要模板,连接不同脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖，形成磷酸二酯键,3,、基因的运载体,（,3,）条 件,能够在宿主细胞中,复制,并,稳定地,保存,具有,多个限制酶切点,，以便与外源基因连接,具,有标记基因,，,便,于进行筛选,（,2,）常用,的运载体：,质粒、噬菌体和动、植物病毒等,（,1,）概念,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,三、基因工程操作的基本步骤,抗虫原理？抗虫结果？,四、基因工程的应用,1,、基因工程与作物育种,抗虫转基因植物、动物,生长快、肉质好的转基因鱼,(,中国,),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和药物,微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将相关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,100g,胰岛素！使其价格降低了,30%-50%!,（,1,）“超级细菌”能吞食和分解多种污染物。,（,3,）,吞食转化汞、镉等重金属，分解,DDT,等毒害物质的细菌。,3,、环境污染治理,转基因食品,安全吗,?!,转基因植物的安全性争论,支持派认为：如果转基因农业生物技术得不到社会支持，这一研究将被扼杀，并且强调，迄今为止并没有发现转基因食品危害人体健康和环境的确切证据。,美国人食用转基因食品已多年，超级市场上有,4000,多种商品是含有转基因植物成分的，还没有事例证明人吃了以后会得病，甚至会引起死亡。加拿大、澳大利亚也是转基因食品的生产大国，均有几千万人在吃，到现在为止也没有,个案例说明它有问题。,反对派的观点,一英国科学家声称，转基因马铃薯会减弱老鼠免疫系统功能；,美国康乃尔大学也发现，转基因玉米会危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境。,环保团体认为这种违反自然的转基因作物及产品，未经长期安全测试，长期食用可能对人类及生态环境造成负面影响。,尤其是注重环境和生态保护的欧盟国家，对转基因作物更加排斥，因而抵制美国,GMO,产品的进口。,对待转基因技术的正确态度是：,1,、高科技是一把双刃剑，要一分为二地看待；,2,、转基因技术和产品应公开透明，让民众具有知情权、选择权；,3,、充分发挥法制和社会舆论的作用，规范科研行为，不能因噎废食。,基因工程的操作工具,1.,基因的剪刀,限制酶,2.,基因的针线,连接酶,3.,基因的运输工具,运载体,基因工程的操作步骤,1.,目的基因的,提取,2.,目的基因与运载体,结合,3.,目的基因,导入,受体细胞,4.,目的基因的,检测,与,表达,小结,一、基因工程的原理,二、基因工程的应用,三、转基因和转基因食品的安全性,要使目的基因与对应的运载体重组，所需的两种酶是,(),限制酶,DNA,连接酶,解旋酶,DNA,水解酶 ,A,当堂训练,2,、基因工程技术中的,目的基因主要来源于（）,A,.,自然界现存在生物体内的基因,B.,自然突变产生的新基因,C.,人工诱变产生的新基因,D.,科学家在实验室中人工合成的基因,A,3,、下列叙述中,正确的是,:,A.,限制酶只用于提取目的基因,B.,细菌体内的环状,DNA,均可作运载体,C.DNA,连接酶可用于目的基因和运载体的连接,D.,重组,DNA,分子一旦进入受体细胞,基因工程则完成,.,4,、以下说法正确的是,:,A.,目的基因是指重组,DNA B.,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,C.DNA,重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体,D.,只要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定,能够成功表达,C,B,5,、切取牛的生长激素或人的生长激素基因,用显微注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中,从而获得了”超级鼠”,次项技术遵循的原理是：,A.,基因突变,DNA RNA,蛋白质,B.,基因工程,RNA DNA,蛋白质,C.,细胞工程,DNA RNA,蛋白质,D.,基因工程,DNA RNA,蛋白质,D,b,a,6,、,(,多选题,),如图,下列有关酶功能的叙述中,正确的是,A.,切断,a,处的酶为限制酶,B.,连接,a,处的酶为,DNA,连接酶,C.,切断,b,处的酶为解旋酶,D.,连接,b,处的酶为,RNA,聚合酶,ABC,7,、基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业和改造沙漠方面显示了良好的前景,荷兰一家公司将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物,(,如甜菜、马铃薯等,),中并获得有效表达，使“工程植物”增强了耐旱性、耐寒性的基本操作步骤是：,（,2,）基因表达的含义是：,（,3,）写出酶基因工程在植物体内的表达过程：,（,4,）基因工程操作中的工具是：,1,、海藻糖合成酶基因的获取,2,、目的基因与运载体结合,3,、将目的基因导入受体细胞,4,、目的基因的表达和检测,基因,通过,转录,、,翻译,合成蛋白质，体现出相应的性状,酶基因,mRNA,海藻糖合成酶,转录,翻译,