基因工程及应用优秀课件1

,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,能发光的水母,请您欣赏,能否能否让热带鱼也能发光,?,设想,不能发光的热带斑马鱼,转荧光蛋白基因的热带斑马鱼,第,2,节 基因工程及应用,一、基因工程,基因工程别名,实质,(,原理,),操作对象,操作水平,优点,基因,基因拼接技术或,DNA,重组技术,DNA,分子水平,可定向改造生物性状,基因重组,培育转基因抗虫棉的简要过程：,你认为上述培育转基因抗虫棉的关键步骤有哪些？,普通棉花,(,无抗虫特性,),苏云金芽孢杆菌,提取,抗虫基因,导入,棉花细胞,(,含抗虫基因,),实例展示,抗虫棉花,(,有抗虫特性,),与运载体,DNA,拼接,培育转基因大肠杆菌的关键步骤：,1.ONE,抗虫基因从,苏云金芽孢杆菌,内提取出来,2.TWO,抗虫,基因与运载体,DNA,连接,3.THREE,抗虫基因,导入受体,(,棉花,),细胞,基因的“剪刀”,基因的“针线”,基因的运载体,基因操作的工具,1.,基因的剪刀,限制,性核酸内切,酶,特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割,DNA,分子。,专一性,大肠杆菌,(E.coli),的一种限制酶能识别,GAATTC,序列，并在,G,和,A,之间切开。,限制酶,限制酶,基因操作的工具,限制酶,限制酶,基因操作的工具,被限制酶切开的,DNA,两条单链的切口带有几个伸,出的核苷酸，它们之间正好互补配对，这样的,切口叫黏性末端。,什么是黏性末端？,要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？,思考,CTTCATG AATTCCCTAA,GAAGTACTTAA GGGATT,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,CTTCATG AATTCCCTAA,GAAGTACTTAA GGGATT,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,目的基因,黏性末端,要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？,要切两个切口，产生四个黏性末端。,如果把两种来源不同的,DNA,用同一种限制酶来切割，是否会产生相同黏性末端呢？,会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的,DNA,分子了。,思考,基因的针线：,DNA,连接酶,G,A A,T T,C,C,T T,A A,G,G,A A,T T,C,C,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,G,G,C,T T,A A,A A,T T,C,G,用同种限制酶切割,2.,基因的针线,DNA,连接酶,DNA,连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？,基因操作的工具,磷酸二酯键,磷酸二酯键,使用,DNA,连接酶制作重组,DNA,分子,甲片段,CTTCATG AATTCCCTAA,GAAGTACTTAA GGGATT,乙片段,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,重组,DNA,分子,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,DNA,连接酶的作用是：,A.,子链和母链之间形成氢键,B.,黏性末端之间形成氢键,C.,两个,DNA,末端间的缝隙连接（磷酸二酯键）,D.A,、,B,、,C,都对,C,下列是由限制酶切割形成的,DNA,片段，能用相应,DNA,连接酶将它们恢复连接的组合是,CTGCA G,G,CTTAA,G,ACGTC,AATTC,G,A.,；,B.,；,C.,；,D.,以上都不对,A,3.,基因的运输工具,运载体,常用的运载体有两类：,1,）质粒,(,最常用）（小型环状,DNA),2,）噬菌体,或某些动植物病毒,大肠杆菌,质粒,基因的运输工具运载体,质粒,氨苄青霉素,抗性基因,四环素抗性基因,运载体应该具有什么特点呢,?,？,基因操作的工具,运载体特点,1.,能够在宿主细胞内复制并稳定保存；,.,具有多个限制酶切点以便与外源基因相连；,.,具有某些标记基因，便于进行筛选,如：对抗菌素的抗性基因,具有颜色反应的基因,基因工程的“四步曲”,提取,目的基因,1,目的基因与,运载体结合,2,将目的基因,导入,受体细胞,3,目的基因的,检测,和,表达,4,1,2,基因工程的操作工具,1.,基因的剪刀,限制性内切酶,2.,基因的针线,连接酶,3.,基因的运输工具,运载体,基因工程的操作步骤,1.,目的基因的,提取,2.,目的基因与运载体,结合,3.,目的基因,导入,受体细胞,4.,目的基因的,检测,与,表达,基因工程的原理,小结,基因重组,四、基因工程的应用,一、基因工程与作物育种,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,转鱼抗寒基因的番茄,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。,生长快、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,),导入贮藏蛋白基因的超级羊,2,、基因工程与药物研制,我国生产的部分基因工程疫苗和药物,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。,胰岛素从猪、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！使其价格降低了,30%-50%!,？,思维拓展,:,细菌和人是差异非常大的两种生物,通过基因重组后,细菌能够合成人体的胰岛素，这说明了什么？,这可不是普通的细菌，它是嫁接了人胰岛素基因的工程菌，能大量合成人胰岛素。,人和细菌共用一套遗传密码,所有生物共用一套遗传密码,基因工程药品,干扰素,是一种抗病毒的特效药,传统的生产方法是从人血液的白细胞中提取,300L,血液,1mg,干扰素,3,、环境保护,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。,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,。,转基因食品看起来分外诱人,餐桌上的基因,转基因食品你敢吃吗？,转基因食品,ABC,安全吗？,给科学插上想象的翅膀，,你会收获更多！,基因工程的别名,操作环境,操作对象,操作水平,基本过程,结果,基因拼接技术或,DNA,重组技术,生物体外,基因,DNA,分子水平,人类需要的基因产物,剪切,拼接,导入,表达,实质,基因重组,