基因工程第一课时

能发荧光的热带斑马鱼能发荧光的热带斑马鱼 国内首例绿色荧光蛋白国内首例绿色荧光蛋白“转基因转基因”克隆猪问世克隆猪问世基因工程基因工程 基因工程：基因工程：又叫做又叫做基因拼接技术基因拼接技术或或DNA重组技术重组技术。通俗。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因某种基因提提取出来，加以取出来，加以修饰改造修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，然后放到另一种生物的细胞里，定向定向地改造生物的地改造生物的遗传性状遗传性状。依据的依据的原理：原理：操作水平：操作水平：结果结果：基因重组基因重组 DNA分子水平分子水平定向定向地改造地改造生物的遗传性状生物的遗传性状。操作对象：操作对象：基因基因限制酶作用的是限制酶作用的是DNADNA分子中的什么键？分子中的什么键？磷酸二酯键磷酸二酯键即连接脱氧核糖与磷酸之间的键即连接脱氧核糖与磷酸之间的键 GP AP思考：思考：重播重播DNADNA连接酶连接的是两个脱氧核苷连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？酸分子的什么部位？积极思考积极思考运载体种类运载体种类：质粒，噬菌体，动植物病毒质粒，噬菌体，动植物病毒质粒存在于质粒存在于细菌细菌、酵母菌酵母菌等生物中等生物中,是拟核或是拟核或细胞核以外的小型细胞核以外的小型环状环状DNA分子分子。最常用的最常用的运载体运载体：质粒质粒运载体运载体(carrying)(carrying)具备的条件具备的条件1 1、能够在宿主细胞内能够在宿主细胞内复制复制并稳定保存；并稳定保存；、具有具有多个限制酶单一切点多个限制酶单一切点以便与外源基因相连；以便与外源基因相连；、具有具有标记基因标记基因，便于进行筛选，便于进行筛选三、三、基因工程的操作步骤：基因工程的操作步骤：基因工程基因工程A AGTTCCTTAAGAGTTCCTTAAAGEcoR限制性内切酶限制性内切酶质粒基因工程基因工程G A A T T CG A A T T CC T T A A GC T T A A GA A T T CGGC T T A AEcoR限制性内切酶限制性内切酶目的基因基因工程基因工程AGTTCCTTAAAGDNADNA连接酶连接酶A A T T CGGC T T A A催化目的基因催化目的基因和运载体形成和运载体形成重组重组DNADNA分子分子基因工程基因工程AGTTCCTTAAGATAATGCGCAATT重组重组DNADNA分子分子 导入导入扩增扩增 运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。有特殊用途的动、植物。生长快、耐不良环境、肉生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼质好的转基因鱼(中国中国)乳汁中含有人生长激素乳汁中含有人生长激素的转基因牛的转基因牛(阿根廷阿根廷)1 1、基因工程与作物育种、基因工程与作物育种基因工程在农业上的应用基因工程在农业上的应用 培育抗逆性品种培育抗逆性品种将细菌的将细菌的抗虫、抗病毒、抗抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温高温等抗性基因转移到作物体等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。性。如转基因抗虫棉。抗虫基因作物的意义：抗虫基因作物的意义：减少农药的用量，降低了生产减少农药的用量，降低了生产的成本，减少了农药对环境的污染。的成本，减少了农药对环境的污染。转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基转鱼抗寒基因的番茄因的番茄转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯不会引起过敏的转基因大豆不会引起过敏的转基因大豆转基因龙胆花色奇异转基因蓝猪耳改变花色转基因牵牛花改变了花色基因工程在畜牧业的应用基因工程在畜牧业的应用 繁殖具有繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛质量的皮毛等优良品质的转基因动物（如奶牛）。等优良品质的转基因动物（如奶牛）。该过程的重要步骤是该过程的重要步骤是重组重组DNA转移到转移到动物受精动物受精卵卵中。中。将人的生长激素基因和将人的生长激素基因和牛的生长素基因分别注射到牛的生长素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠超级小鼠”。导入人基因具特殊用途的猪和小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠特殊特殊动物动物 图为图为20012001年年1212月底出生的月底出生的5 5只可爱的转基因只可爱的转基因克隆小猪。据培育者英国克隆小猪。据培育者英国PPLPPL医疗公司称，这些医疗公司称，这些转基因小猪将为研究和转基因小猪将为研究和“生产生产”适用于人体移植适用于人体移植手术使用的动物器官提供巨大的帮助。手术使用的动物器官提供巨大的帮助。2 2、基因工程与药物研制、基因工程与药物研制我国生产的部分基因我国生产的部分基因工程疫苗和药物工程疫苗和药物用基因工程的方法生用基因工程的方法生产胰岛素、干扰素、白细产胰岛素、干扰素、白细胞介素、凝血因子、以及胞介素、凝血因子、以及预防乙肝、霍乱、伤寒、预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾等的疫苗。疟疾等的疫苗。提高生产产量、降低提高生产产量、降低生产成本。生产成本。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干扰素酵母菌乙型肝炎疫苗酵母菌溶血栓剂哺乳动物 细胞治疗糖尿病治疗糖尿病治疗生长缺陷症治疗生长缺陷症治疗烫伤、胃溃疡治疗烫伤、胃溃疡治疗某些癌症治疗某些癌症治疗癌症或病毒感治疗癌症或病毒感染染预防病毒性肝炎预防病毒性肝炎治疗心血管病治疗心血管病（心脏病）（心脏病）3 3、基因工程与环境保护、基因工程与环境保护 环境监测：环境监测：基因工程做成的基因工程做成的DNADNA探针能够十分灵敏地检探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。测环境中的病毒、细菌等污染。1t1t水中只有水中只有1010个病毒也能被个病毒也能被DNADNA探针检测出来探针检测出来利用基因工程培育的利用基因工程培育的“指示生物指示生物”能十分灵敏地能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。甚至还可以吸收和转化污染物。环境污染治理：环境污染治理：基因工程做成的基因工程做成的“超级细菌超级细菌”能吞食和分能吞食和分解多种污染环境的物质。解多种污染环境的物质。通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的育成功的“超级细菌超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDTDDT等毒害物质等毒害物质。2006 2006年年3 3月月1414日日绿色和平组织发布消息绿色和平组织发布消息,称称亨氏营养米粉含有转亨氏营养米粉含有转BtBt基因抗虫水稻成分。基因抗虫水稻成分。那么转基因食那么转基因食品到底安全吗？什品到底安全吗？什么样的转基因食品么样的转基因食品才能上市？如何面才能上市？如何面对市场上的转基因对市场上的转基因食品呢？食品呢？两种观点两种观点不安全：证据不安全：证据 安全：证据安全：证据