基因工程与及其应用

假如你是一位知名的育种专家，你能用杂交育种或诱变育种等方法培育出这种“怪物”吗？萤火虫普通热带斑马鱼是不发荧光的能发荧光的热带斑马鱼概念：基因工程就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。完成表格基因工程的别名操作环境操作对象操作水平结果实质基因拼接技术或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基因重组基因操作的工具1.基因的“剪刀”是指什么？有何特点？体现了什么特性？2.基因的针线是什么？起何作用?3.基因常用的运载体有哪些？质粒有何特点？──限制性核酸内切酶（限制酶）一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。（3）特性：专一性注意:EcoRI限制酶只能识别GAATTC特定序列，并在G和A之间切开1.基因的“剪刀”是指什么？有何特点？体现了什么特性？（1）基因的“剪刀”（2）特点：被同一种限制酶切断的几个DNA具有相同的黏性末端。注意:黏性末端黏性末端基因的针线──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。连接位置：连接“梯子”断口的“扶手”而非“梯子”中间的“踏板”。2.基因的针线是什么？起何作用?DNA连接酶常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒等质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子.3.基因常用的运载体有哪些？质粒有何特点？控制质粒DNA转移的基因抗生素抗性基因大肠杆菌DNA质粒（环状DNA分子）利用给出的材料，用EcoRI酶把（②）红色的基因片段（目的基因）切割，并用DNA连接酶拼接在（①）白色的DNA分子中间GAAGTACTTAACTTCATG②①CTTAAGCCTAAAATTCGGATGGCATCTTAAAATTCCGTAGAATTCCCTAAGGGATT探究三：基因工程的操作步骤•观看基因工程的操作演示过程，总结基因操作的一般步骤基因工程的步骤（3）将目的基因导入受体细胞（1）提取目的基因（2）目的基因与运载体结合（4）目的基因的检测与鉴定将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。2）抗逆性品种基因工程在农业上的应用：1）高产、稳产和具优良品质的品种转入向日葵基因的大豆用基因工程的方法可以改善粮食作物的蛋白质含量。如“向日葵豆”植株。转鱼抗寒基因的番茄转黄瓜抗青枯病基因的甜椒1、繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物。基因工程在畜牧养殖业上的应用将人的生长激素基因和牛的生长激素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。生长快、肉质好的转基因鲤鱼(中国)超级羊乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)导入人基因具特殊用途的猪2、利用某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达，从这些动物的乳腺细胞中获得人类所需要的各种物质，如激素、抗体及酶类等。基因工程在畜牧养殖业上的应用背上长人耳的老鼠基因工程与药物研制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。生产基因工程药品胰岛素——治疗糖尿病的特效药。干扰素——抗病毒的特效药。方法特点胰岛素干扰素传统方法直接从生物体的组织、细胞或血液中提取产量低价格昂贵4~5g/100kg胰腺1mg/300L血液基因工程“工程菌”发酵工业化生产高质量低成本100g/2000L大肠杆菌培养液20~40mg/1kg细菌培养物人造血液及其生产我国生产的部分基因工程疫苗和药物白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品疫苗：乙肝、狂犬病、百日咳、霍乱、伤寒、疟疾基因工程药品基因工程与环境保护环境监测：检测环境中的病毒、细菌等污染。1t水中有10个病毒也能被检测出来快速灵敏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。环境污染治理1）用基因工程产物——“超级细菌”分解石油，可以大大提高细菌分解石油的效率。3）通过基因重组构建新的杀虫剂，取代生产过程中耗能多、易造成环境污染的农药，并试图通过基因工程回收和利用工业废物。2）用基因工程培养出“吞噬”汞和降解土壤中DDT的细菌，以及能够净化镉污染的植物。当人类拥有了只有大自然才拥有的改造生物、创造生物的能力时，我们是否感到很坦然呢？转基因食品安全吗?!•目前，大多数专家认为，已经投入商品化生产的转基因番茄、玉米等农产品都是安全的。迄今为止尚无食用转基因生物产品引起任何严重问题的科学报道。绿色和平组织将转基因食品妖魔化你认为应该如何对待转基因生物和转基因食品的安全性问题？限制性内切酶（EcoRⅠ）作用过程点击播放DNA连接酶的作用过程点击播放