八年级生物基因工程件

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,#,在猴子的未受精卵中加入附加基因，并利用它成功培育出健康活泼的小猴,“,安迪,”,。通过对,“,安迪,”,的研究我们可以简单地引进如老年性痴呆病的基因、帕金森病基因等，加快针对这类疾病疫苗的开发研究。,在生物体外对,DNA,分子进行人工剪切、拼接，对基因进行改造和重新组合，再导入生物体内使导入的基因得以表达。,基因工程,第,1,页,/,共,32,页,第四节基因工程简介,一基因工程,的基本内容,第,2,页,/,共,32,页,甲生物,乙生物,取出优秀基因,“,剪切,”,“,拼接,”,新类型,表达,新的生物产品,基因敲除技术,转基因技术,生物,新类型,敲除不利基因,新的生物产品,第,3,页,/,共,32,页,基因工程是在,DNA,分子水平上进行设计施工的,.,第,4,页,/,共,32,页,基因操作的工具,基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具：,、基因的剪刀限制性内切酶（限制酶）,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将,DNA,分子切断。目前已发现的限制酶有,200,多种。,第,5,页,/,共,32,页,第,6,页,/,共,32,页,重播,第,7,页,/,共,32,页,DNA,被限制酶切断后有两个反向互补的,“,黏性末端,”,。被同一种限制切断的几个,DNA,具有相同的黏性末端，能够通过互补进行配对。,第,8,页,/,共,32,页,、基因的针线,DNA,连接酶,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。,第,9,页,/,共,32,页,重播,、基因的针线,DNA,连接酶,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。,第,10,页,/,共,32,页,3,、基因的运输工具,运载体,要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。,运载体必须同时满足三个要求：能与目的基因结合；能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；比较容易得到。科学家发现大肠杆菌、枯草杆菌等的质粒能同时满足以上三个要求。,第,11,页,/,共,32,页,目前被较广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。,基因操作的基本步骤,、提取目的基因,将需要的基因从供体生物的细胞内提取出来。,供体生物细胞,取出,DNA,用限制酶剪去多余部分,目的基因,限制酶,第,12,页,/,共,32,页,提取目的基因的方法,用限制酶切断成许多片段,直接分离基因,鸟枪法,将供体生物的,DNA,用限制酶切割为许多片段，再用运载体将这些片段都运载到受体生物的不同细胞中去。只要有一个细胞获得了需要的目的基因并得以表达，基因工程就算成功了。该法最大的缺点是带有很大的盲目性，工作量大，成功率低。且不能将真核生物的基因转移到原核生物中去。,第,13,页,/,共,32,页,人工合成基因法,DNA,合成仪,有两种方法：逆转录法：以信使,RNA,为模板，在逆转录酶的作用下将脱氧核苷酸合成合成,DNA(,基因,),。直接合成法：根据蛋白质的氨基酸顺序推算出信使,RNA,核苷酸顺序，再据此推算出基因,DNA,的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核苷酸直接合成相应的基因。,第,14,页,/,共,32,页,2,、目的基因与运载体结合,用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连拉酶的作用下连接形成重组,DNA,分子。,第,15,页,/,共,32,页,3,、将目的基因导入受 体细胞并使之扩增,导入,扩增,要让目的基因表达，必须将它导入受体细胞并进行扩增。为获得目的基因的表达产物时，通常以大肠杆菌等无害易得的细菌为受体。为改进某种生物时，将欲改进的生物细胞为受体。,为使重组的,DNA,分子更容易进入受体细胞，通常还要用一些物质对受体细胞进行处理，使受体细胞具有更大的通透性。,第,16,页,/,共,32,页,4,、目的基因的检测和表达,前三步的处理十分繁锁，为保证目的基因得到有效利用，通常用大量的受体细胞来接受不多的目的基因。这样，处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。,无表达产物,无表达产物,有表达产物,无表达产物,细菌的检测，将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。,第,17,页,/,共,32,页,多细胞生物的检测，将每个受体细胞单独培养并诱导发育成完整个体，检测这些个体是否摄入目的基因，摄入的基因是否表达（是否表现出相应的性状）。淘汰无变化的个体，保留有相应变化的个体进一步培养、研究。,例：用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达。如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。,第,18,页,/,共,32,页,第,19,页,/,共,32,页,二基因工程的成果,与发展前景,第,20,页,/,共,32,页,、基因工程与医药卫生,我国生产的部分基因工程疫苗和药物,基因工程药品的生产,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。,第,21,页,/,共,32,页,胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、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！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了,30%-50%!,第,22,页,/,共,32,页,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,第,23,页,/,共,32,页,基因诊断与基因治疗,运用基因工程设计制造的,“,DNA,探针,”,检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，不但准确而且迅速。,我国研究人员正在制备用于基因治疗的基因工程细胞,通过基因工程给患有遗传病的人体内导入正常基因可,“,一次性,”,解除病人的疾苦。,第,24,页,/,共,32,页,、基因工程与农牧业、食品工业,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，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。,生长快、耐不良环境、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,),第,25,页,/,共,32,页,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,转鱼抗寒基因的番茄,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,第,26,页,/,共,32,页,导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠,导入人基因具特殊用途的猪和小鼠,超级动物,特殊动物,第,27,页,/,共,32,页,3,、基因工程与环境保护,环境监测：基因工程做成的,DNA,探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。,1t,水中只有,10,个病毒也能被,DNA,探针检测出来,第,28,页,/,共,32,页,利用基因工程培育的,“,指示生物,”,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，甚至还可以吸收和转化污染物。,第,29,页,/,共,32,页,环境污染治理：基因工程做成的,“,超级细菌,”,能吞食和分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，用基因工程培育成功的,“,超级细菌,”,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,DDT,等毒害物质。,第,30,页,/,共,32,页,21,世纪将是基因工程迅速发展并完善,的世纪，也是它产生巨大效益的世纪！,基因工程将在医疗卫生、食品工业、农,牧业、环保等许多方面发挥重大的作用！,第,31,页,/,共,32,页,；,http:/ ixh04kye,托于她，说了从明日起，一切当学的，要她仔细学起来，在此之前，把大轮廓告之她，明诗在宫中，原来托一位昭华兰嫔庇护。那昭华兰嫔想争妃位，算计的就是张惠妃。彼时宫中有个侍儿，生了个儿子，方升修德嫔，即刻获罪，贬入冷宫，儿子寄在皇后名下，是四皇子，由宫人带大，渐渐也知母事，母亲却病重卒了，临死托言儿子道：“这宫中，有些人是不可信的，有一个是信不得的，我今日才知那一个可信的，已赠贴身玉坠于她，儿日后若见她，应侍之如亲娘。”四皇子再访，却不知玉坠失落何处。如今皇帝年纪渐迈，立储之事，谈得越来越多，似颇有意于四皇子，玉坠在何处，后宫有几个人更盯得紧。张惠妃要此坠，昭华兰嫔要藏此坠，命明诗遣此坠出来。宝音当时心头乱跳，口中问：“这小小一坠中关节，重要如此，那它现如今又到了何处？”老太太蹙眉道：“现在倒回来了，当初却失落过。那时怕宫中追兵，恰观里送来空心金像，就暂存于其中，想合适了就移出去另找妥当地方藏着，谁料仅止一晚，它就失踪了。”“它,为何失踪？”宝音呆呆问。“至今不解。当时以为是一个丫头被人收买，如今看来，又不像。”“那丫头,是谁？”宝音急问。“既验过不像了，你也别问人名了，省得心中存下成见。”老太太道，“倒是后来，有人将它送回来，还附了一笺。”便把二太太发现囊笺，二老爷送银，从头到尾说了下来，“,因此，我试你们的那个故事，是实有其事。”“亏得大哥慧心明断。”宝音道，“那阵子，老太太身边的宝音，忽而溺毙，不知是否也同此事有关？”极力克制，声音仍微微的抖。老太太当她乍知重秘、又事涉人命，难免心惊声颤，并未动疑，点头答道：“宝音是被我多问了几句，气屈想不开，投井死了。”宝音咬住嘴唇。老太太毕竟心虚，瞧她神色不对，凝神问：“你怎么说？”“我说,”,宝音颤颤答道，“宝音看起来那样懂事，怎的在节骨眼上，一点气都受不住，却给咱们家添乱，亏老太太怎么处置下来的。”老太太叹道：“可不是么,却也是她自己家里有事，我未多察，撞上了她的气性。”以帕子拭着眼睛，“可惜了那个孩子。”“是宝音姐姐没福。”宝音依在老太太膝边，一字一字安慰，“老太太您撑这个家，太不容易了，又是大寿日子，千万别为个丫头落泪！”老太太欣慰道：“你这几月来，懂事得真快。”宝音心头似刀在割，竟然笑起来：“笙儿自己觉得早就懂事了，今天才得奶奶夸赞！”老太太也失笑。这些年来，她见了许多孩子原来青涩、忽一夜间回心成材，或原来沉稳、忽一念间做出泼天错事。宝音病居离她甚远，她对宝音注意不多，还当宝音真是早就懂事了，到这几月撞到节骨眼上，如锥从囊出，才引人注目。宝,第,32,页,/,共,32,页,