基因工程及其應用基因工程及其應用第1頁/共27頁基因工程基因工程：又叫又叫基因拼接技術基因拼接技術或或DNADNA重組技術重組技術。就是按就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，生物的細胞里，定向定向地改造生物的地改造生物的遺傳性遺傳性狀狀。原理：操作水平：基因重組DNADNA分子水平一、基因工程第2頁/共27頁1 1、基因的“剪刀” 限制性內切酶（限制酶）一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切割點上將DNADNA分子切斷。（專一性）二、基因工程的工具第3頁/共27頁第4頁/共27頁GGCATCTTAAAATTCCGTAG GAATTCCGTAGAATTCGGATT CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT 第5頁/共27頁基因的針線：基因的針線：DNADNA連接酶連接酶G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同種限制酶切割第6頁/共27頁、基因針線DNADNA連接酶作用：將兩個來源不同卻又相同黏性末端的DNADNA連接起來，使之成為一個完整的DNADNA分子。導入導入第7頁/共27頁第8頁/共27頁2 2、基因的運輸工具運載體常用的運載體：常用的運載體： 質粒質粒、噬菌體和動植物病毒、噬菌體和動植物病毒抗生素抗性基因抗生素抗性基因運載體需要的條件：能夠自主復制具有標記基因有多個限制酶切點第9頁/共27頁3 3、基因的運輸工具運載體常用的運載體：常用的運載體： 質粒質粒、噬菌體和動植物病毒、噬菌體和動植物病毒運載體必須同時滿足三個要求：在宿主細胞中能保存下來并能大量復制；有多個限制酶切點，以便與外源基因連接；具有某些標記基因，便于進行檢測。 抗生素抗性基因抗生素抗性基因第10頁/共27頁第11頁/共27頁4 4、目的基因的檢測和表達、目的基因的檢測和表達無表達產(chǎn)物無表達產(chǎn)物無表達產(chǎn)物無表達產(chǎn)物有表達產(chǎn)物有表達產(chǎn)物無表達產(chǎn)物無表達產(chǎn)物細菌的檢測：將每個受體細胞單獨培養(yǎng)形成菌落，細菌的檢測：將每個受體細胞單獨培養(yǎng)形成菌落，檢測菌落中是否有目的基因的表達產(chǎn)物。檢測菌落中是否有目的基因的表達產(chǎn)物。第12頁/共27頁第13頁/共27頁1 1、基因工程與作物育種四、基因工程的應用抗蟲的基因來自蘇云金桿菌。蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性很強的蛋白晶體，能使棉鈴蟲等鱗翅口害蟲癱瘓致死。第14頁/共27頁轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉魚抗寒基轉魚抗寒基因的番茄因的番茄獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質的農(nóng)作物和具優(yōu)良品質的農(nóng)作物和具有抗逆性的作物新品種。有抗逆性的作物新品種。第15頁/共27頁生長快、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) )第16頁/共27頁2 2、基因工程與藥物研制我國生產(chǎn)的部分基因我國生產(chǎn)的部分基因工程疫苗和藥物工程疫苗和藥物微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。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(chǎn)生相應的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。第17頁/共27頁胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能提取4-5g4-5g的胰島素，其產(chǎn)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2000L2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!30%-50%!第18頁/共27頁3 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DDTDDT等毒害物質。第19頁/共27頁第20頁/共27頁五、轉基因生物和轉基因食品的安全五、轉基因生物和轉基因食品的安全性性第21頁/共27頁抗議嬰兒轉基因食品抗議嬰兒轉基因食品你準備如何對待你準備如何對待？第22頁/共27頁知識點小結知識點小結 基因工程的概念 基因工程的基本步驟（四步驟） 目的基因的運載體有哪些？ 質粒（存在于細菌和酵母菌中）、噬菌體、 動植物病毒 基因的剪刀、針線分別是？ 限制性內切酶、DNA連接酶 第23頁/共27頁練習：要使目的基因與對應的載體重組，所需的兩種酶是（ ）限制酶連接酶解旋酶還原酶實施基因工程的第一步的一種方法是把所需的基因從供體細胞內分離出來，這要利用限制性內切酶。一種限制性內切酶能識別分子的順序，切點在和之間，這是利用了酶的（）高效性專一性多樣性催化活性易受外界影響第24頁/共27頁基因工程的正確操作步驟是（基因工程的正確操作步驟是（ ）使目的基因與運載體結合使目的基因與運載體結合將目的基因導入受體細胞將目的基因導入受體細胞檢測目的基因的表達是否符合特定性狀要求檢測目的基因的表達是否符合特定性狀要求提取目的基因提取目的基因. . . . . . . . 采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導入目的基因采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導入目的基因的作法正確的是（）（的作法正確的是（）（20032003理綜第理綜第7 7題）題）將毒素蛋白注射到棉受精卵中將毒素蛋白注射到棉受精卵中 將編碼毒素蛋白的將編碼毒素蛋白的DNADNA序列，注射到棉受精卵中序列，注射到棉受精卵中將編碼毒素蛋白的將編碼毒素蛋白的DNADNA序列，與質粒重組，導入細菌，序列，與質粒重組，導入細菌，用該細菌感染棉的體細胞，在進行組織培養(yǎng)用該細菌感染棉的體細胞，在進行組織培養(yǎng)將編碼毒素蛋白的將編碼毒素蛋白的DNADNA序列，與細菌質粒重組，注射到序列，與細菌質粒重組，注射到棉的子房并進入受精卵中棉的子房并進入受精卵中. . . . . . . . 第25頁/共27頁第26頁/共27頁感謝您的觀看！第27頁/共27頁