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,*,第七单元,第,2,章第,1,节,基因工程,第七单元,DNA,含有指导生物体生命活动的,遗传信息,,,各种生物的,DNA,组成方式是相同的,每个,DNA,分子包含着成百上千个基因,基因控制着,性状,的表达,基因所蕴含的遗传信息在动物、植物、微生物之间也是相同的。研究证明,一种生物的基因在另一生物体内同样可以得到表达。遗传密码在动物、植物和微生物之间是,相通,的。,基因工程的原理,DNA含有指导生物体生命活动的遗传信息,基因工程的原理,获得目的基因,目的基因与运载体结合,将含目的基因的,DNA,分子导入受体细胞,筛选,大量培养,基因工程的原理,“工程菌”的培育过程示意图,获得目的基因目的基因与运载体结合将含目的基因的DNA分子导入,“工程菌”的培育步骤,1.,获得目的基因;,2.,目的基因与载体拼接结合;,3.,目的基因导入受体细胞;,4.,目的基因的检测与表达。(筛选),5.,大量培养。,基因工程的原理,“工程菌”的培育步骤1.获得目的基因;基因工程的原理,(1),基因控制生物性状的表达。,(,2,)人和细菌的遗传密码是通用的。,人的生长激素基因与大肠杆菌细胞内环状,DNA,能够拼接,说明了什么问题?,人的生长激素基因在细菌体内表达成功的标志是什么?,细菌成功合成了人的生长激素。,思考:,利用“工程菌”生产人的生长激素,有哪些好处?,产量高、成本低,(1)基因控制生物性状的表达。人的生长激素基因与大肠杆菌细胞,概念,基因工程是在,分子水平,上进行的遗传操作。按照预先设计好的蓝图,把一种生物的,基因,分离出来,在体外巧妙地进行,拼接组装,,然后转入另一种,生物,的体内,从而改造其某些,遗传性状,,最终获得我们所需要的,新品种,。这种含有,非自身基因,的生物称为,转基因生物,。,基因工程的原理,概念基因工程的原理,加利福尼亚基因公司的科学家,利用基因工程技术,将比目鱼的抗冻蛋白质基因转移到西红柿里,培育出了一种转基因抗冻西红柿。这种抗冻西红柿可以在冬季或较寒冷的地区种植,使得人们一年到头都能吃到西红柿。,请你利用所学知识说出转基因西红柿的培育过程?,基因工程的原理,加利福尼亚基因公司的科学家,利用基因工程技术,将比目鱼的抗冻,比目鱼的抗冻蛋白质基因,大肠杆菌环状,DNA,再体外拼接组装,新大肠杆菌环状,DNA,导入西红柿体细胞,抗冻西红柿,培养,基因工程的原理,比目鱼的抗冻蛋白质基因大肠杆菌环状DNA再体外拼接组装新大肠,基因工程与作物育种,基因工程的应用,可以通过基因工程获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。,基因工程与作物育种 基因工程的应用可以通过基因工程获得高,抗虫害的玉米,基因工程的应用,基因工程与作物育种,不抗虫害的玉米,生长快、肉质好的转基因鱼,(,中国,),抗虫害的玉米基因工程的应用基因工程与作物育种 不抗虫害的,基因工程与药物研制,治疗侏儒症的唯一方法,是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前,要获得生长激素,需解剖尸体,从大脑的底部摘取垂体,并从中提取生长激素。,现可利用基因工程方法,将人的生长激素基因导入大肠杆菌中,使其生产生长激素。人们从,450,升大肠杆菌培养液中提取的生长激素,相当于,6,万具尸体的全部产量。,基因工程的应用,基因工程与药物研制治疗侏儒症的唯一方法,是向人体注射生长激素,人工合成胰岛素,发酵车间,胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取,,100,千克,胰腺只能提取,4,5,克,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,2000,升,培养液就能产生胰岛素,使其价格降低了,30%,50%!,基因工程与药物研制,基因工程的应用,人工合成胰岛素发酵车间胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取,10,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,分解一些毒害物质。,基因工程与环境保护,基因工程的应用,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,1,吨水中只有,10,个病毒也能被,DNA,探针检测出来,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。,基因工程与环境监测,基因工程的应用,1吨水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来基因工程做成的,转基因生物的安全性,转基因技术是现代生命科学发展的结晶,标志着人类社会已经步入定向改造生物的新时代。基因工程彻底打破了物种间遗传壁垒,使本来风马牛不相及的生物之间也能进行基因交流,创造了许多生命的奇迹。,可以定向的改良作物和家畜的品种。,可以提高作物的抗虫害能力。,可以改变作物的营养成分。,可以生产其他药物。,转基因生物的优点:,转基因生物的安全性转基因技术是现代生命科学发展的结晶,标志着,转基因生物的安全性,但同时转基因生物确实存在某些不确定因素、非预期效果和未知的长期效应,导致人们对转基因产品产生疑虑和不安。,转基因生物的安全性但同时转基因生物确实存在某些不确定因素、非,有人说“转基因技术是人类的福音,我们尽可以大胆的利用转基因技术。”也有人说转基因技术对我们有着不可估计的危害,你是怎么认为的呢?,转基因生物的安全性,有人说“转基因技术是人类的福音,我们尽可以大胆的利用转基因技,安全,因为所转入的基因都是功能已知的基因。,转基因食品被食用多年,尚未发现严重危害人体健康的事例。,不安全,转基因是将不同生物之间的基因进行重组,会不会产生新的变异,导致人体患病。,现已发现某些转基因食品中的蛋白质能够使某些人产生过敏反应。,目前人们还没有发现转基因食品对人体健康的危害是因为时间较短。,转基因生物的安全性,安全转基因生物的安全性,1.,科学家利用转基因技术,使大肠杆菌产生大量的胰岛素,拯救了大批糖尿病患者,利用大肠杆菌的原因是,(),A.,大肠杆菌繁殖快,B.,大肠杆菌生产成本低,C.,大肠杆菌容易寻找,D.,大肠杆菌易受人控制,练习,A,2.,我国科学家培育出了“青虫不吃的青菜”。培育这种青菜用到的生物技术是,(),。,A.,克隆,B.,组织培养,C.,发酵,D.,转基因,D,1.科学家利用转基因技术,使大肠杆菌产生大量的胰岛素,拯救了,
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