基 因 工 程 及 其 應 用齊齊哈爾市實驗中學生物組 楊麗麗 第六章第二節(jié) 基 因 工 程 及 其 應 用第六章第二節(jié) 一、基因工程基因工程：又叫基因拼接技術或DNA的重組技術。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的性狀。供體細胞目的基因受體細胞獲得定向新性狀 限制性核酸內切酶的作用過程G A A T T C C T T A A G 限制酶 G A A T T C C T T A A G 限制酶限制性核酸內切酶的作用過程作用位置：磷酸二酯鍵 限制酶C T T A AG A A T T C G限制性核酸內切酶的作用過程 限制酶C T T A AG A A T T C G限制性核酸內切酶的作用過程 限制酶C T T A AG A A T T C G限制性核酸內切酶的作用過程 C T T A AG A A T T C G限制性核酸內切酶的作用過程黏性末端黏性末端 CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG限制性核酸內切酶的作用過程CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同種限制酶切割黏性末端相同 將 互 補 配 對 的 兩 個 黏 性 末 端 連接 起 來 ， 使 之 成 為 一 個 完 整 的DNA分 子 。 DNA連接酶的作用過程C T T A AG A A T T C G C T T A AG A A T T C GDNA連接酶DNA連接酶的作用過程 C T T A AG A A T T C GDNA連接酶DNA連接酶的作用過程連接：磷酸二酯鍵 常用的運載體：質粒、噬菌體、動植物病毒等作用：將外源基因送入受體細胞 基因工程的運載體質粒標記基因，便于進行檢測。質粒：能自主復制的小型環(huán)狀DNA分子 用處理目的基因的限制酶切割，然后用DNA連接酶連接，從而形成重組DNA分子 小結：1、什么是基因工程，你能闡述嗎? 2、基因工程的工具指什么，你會用嗎? 3 、基因工程的操作步驟，你理解了嗎？ 我 國 生 產 的 部 分 基 因工 程 疫 苗 和 藥 物生 長 快 、 肉 質 好 的 轉 基 因 魚(中 國 )轉 魚 抗 寒 基 因的 番 茄 一、基因工程與作物育種 生 長 快 、 肉 質 好 的 轉 基 因魚 (中 國 ) 乳 汁 中 含 有 人 生 長 激 素 的轉 基 因 牛 (阿 根 廷 ) 轉 黃 瓜 抗 青 枯 病 基 因 的 甜 椒 轉 魚 抗 寒 基因 的 番 茄 2、 基 因 工 程 與 藥 物 研 制 我 國 生 產 的 部 分 基 因工 程 疫 苗 和 藥 物 許 多 藥 品 的 生 產是 從 生 物 組 織 中 提 取的 。 受 材 料 來 源 限 制產 量 有 限 ， 其 價 格 往往 十 分 昂 貴 。 微 生 物 生 長 迅 速 ， 容 易 控 制 ， 適 于 大 規(guī) 模工 業(yè) 化 生 產 。 若 將 生 物 合 成 相 應 藥 物 成 分 的 基因 導 入 微 生 物 細 胞 內 ， 讓 它 們 產 生 相 應 的 藥 物 ，不 但 能 解 決 產 量 問 題 ， 還 能 大 大 降 低 生 產 成 本 。 胰 島 素 從 豬 、 牛 等 動 物 的 胰腺 中 提 取 ， 100Kg胰 腺 只 能 提 取4-5g的 胰 島 素 ， 其 產 量 之 低 和 價格 之 高 可 想 而 知 。 將 合 成 的 胰 島素 基 因 導 入 大 腸 桿菌 ， 每 2000L培 養(yǎng) 液就 能 產 生 100g胰 島素 ！ 使 其 價 格 降 低了 30%-50%! 3、 環(huán) 境 保 護 基 因 工 程 做 成 的 “ 超 級細 菌 ” 能 吞 食 和 分 解 多 種 污 染 環(huán) 境 的 物 質 。 通 常 一 種 細 菌 只 能 分 解 石 油 中 的 一 種 烴 類 ， 用 基 因 工 程 培 育 成 功 的 “ 超 級 細 菌 ” 卻 能 分 解 石 油 中 的 多 種 烴 類 化 合 物 。 有 的 還 能 吞 食 轉 化 汞 、鎘 等 重 金 屬 ， 分 解 DDT等 毒 害 物 質 。 利 用 基 因 工 程 培 育 的 “ 指 示 生 物 ” 能 十 分靈 敏 地 反 映 環(huán) 境 污 染 的 情 況 ， 卻 不 易 因 環(huán) 境 污染 而 大 量 死 亡 ， 甚 至 還 可 以 吸 收 和 轉 化 污 染 物 。 轉基因食物的安全性爭論 1.解決糧食短缺問題； 2.減少農藥使用，從而減少環(huán)境污染； 3.節(jié)省生產成本，降低糧食售價； 4.增加食物營養(yǎng)，提高附加價值； 5增加食物種類，提升食物品質； 6.促進生產效率，帶動相關產業(yè)發(fā)展優(yōu)點： 轉基因食物的安全性爭論缺點： 1.可能產生新毒素，和新過敏原 2.可能產生抗除草劑的雜草 3.可能是疾病的傳播跨越物種障礙 4.可能會損壞農作物的生物多樣性 5.可能干擾生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 未來的展望 基因是開解生命密碼的鑰匙，可以是天使的權杖，也可以是惡魔的利劍，掌握密鑰的人應該善加利用。