基因工程及其应用课件5

一、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶GAATTCCTTAAG↓限制酶↓一、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶GAATTCCTTAAG↓限制酶↓切割磷酸二酯键一、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶AATTCCTTAAGG氢键自动断裂一、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶AATTCCTTAAGG(2)基因的针线：DNA连接酶一、基因工程的基本工具AATTCCTTAAGG(2)基因的针线：DNA连接酶一、基因工程的基本工具AATTCCTTAAGG碱基互补配对(2)基因的针线：DNA连接酶一、基因工程的基本工具AATTCCTTAAGGDNA连接酶(2)基因的针线：DNA连接酶一、基因工程的基本工具AATTCCTTAAGGDNA连接酶(2)基因的针线：DNA连接酶一、基因工程的基本工具AATTCCTTAAGGDNA连接酶连接磷酸二酯键限制酶解旋酶DNA连接酶DNA聚合酶DNA连接酶（3）、基因的运输工具——运载体常用的运载体：质粒、噬菌体、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.标记基因EcoRI识别序列含有目的基因的一段DNA序列一、目的基因提取目的基因质粒取出质粒用同一种限制酶切割EcoRⅠ目的基因二、目的基因与运载体结合重组质粒（重组DNA）三、将目的基因导入受体细胞四、目的基因的检测RNA2、核酸分子杂交DNA1、利用质粒上的标记基因GGATCCATCCCCTGCTCAGGAGGCAAGAGGCATGGGGACGAGTCCTCCGTTCTP32目的基因DNA变性，双链解开单菌落溶解杂交放射性32P标记的DNA分子探针JuangRH(2004)BCbasics核酸分子杂交的应用寻找目的基因基因诊断从细胞中分离出DNA从大肠杆菌中提取质粒限制酶提取目的基因限制酶目的基因与运载体结合DNA连接酶目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定二、基因工程操作的基本步骤一、基因工程与作物育种获得高产、稳产和具有优良品质的农作物；培育出具有各种抗逆性的作物新品种如抗虫、耐贮存、抗除草剂•抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白晶体，能使棉铃虫等鳞翅口害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋白质的基因导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。抗虫转基因植物抗虫的玉米二、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，繁殖快，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%!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450L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。•基因工程药品——生长激素常见的基因工程药物胰岛素干扰素白细胞介素溶血栓剂凝血因子乙肝、霍乱、伤寒、疟疾疫苗等三、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。转基因生物和转基因食品的安全性