基因工程及其应用课件8

第2节基因工程及其应用基因工程的原理1、概念：基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，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。从大肠杆菌说起胰岛素zzxxxxkk每100kg猪或牛的胰腺中提取4~5g胰岛素1979年，利用大肠杆菌的DNA分子重组，2000L培养液提取100g，相当于2吨猪胰腺中提取的量问题探讨讨论：1、为什么要把人的基因“嫁接”到细菌上？2、怎样把人胰岛素基因“嫁接”到大肠杆菌中去？3、把人胰岛素基因“嫁接”到大肠杆菌中去后与普通细菌有什么不同？思考题：在以上把人的胰岛素基因“嫁接”到大肠杆菌上的过程中，关键步骤或难点是什么？关键步骤一：胰岛素基因怎样从人的细胞内提取？关键步骤二：胰岛素基因由谁负责“运输”？关键步骤三：胰岛素基因怎样进入到大肠杆菌细胞内？在关键步骤的完成过程中都要用哪些基因操作工具？.Z组X卷X网K.关键步骤一的工具：基因的剪刀——限制性内切酶。关键步骤二的工具：基因的针线——DNA连接酶。关键步骤三的工具：基因的运输工具——运载体。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↓一、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶↓限制酶↓CTTAAGAATTCG一、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶↓限制酶↓CTTAAGAATTCG一、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶↓限制酶↓CTTAAGAATTCG一、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶CTTAAGAATTCG一、基因工程的基本工具（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶CTTAAGAATTCG②作用特点：③结果：④举例：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。产生黏性未端（碱基互补配对）。大肠杆菌的一种ECORI限制酶识别GAATTC序列，并在G和A之间切开）。黏性末端黏性末端一、基因工程的基本工具zx/xk/（1）基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶CTTAAGAATTCGGAATTCCTTAAG↓限制酶↓(2)基因的针线：DNA连接酶CTTAAG黏性末端黏性末端AATTCG一、基因工程的基本工具(2)基因的针线：DNA连接酶CTTAAGAATTCG一、基因工程的基本工具(2)基因的针线：DNA连接酶CTTAAGAATTCG一、基因工程的基本工具(2)基因的针线：DNA连接酶CTTAAGAATTCG一、基因工程的基本工具(2)基因的针线：DNA连接酶CTTAAGAATTCGDNA连接酶一、基因工程的基本工具(2)基因的针线：DNA连接酶CTTAAGAATTCGDNA连接酶一、基因工程的基本工具CTTAAGAATTCG(2)基因的针线：DNA连接酶重组DNA分子思考：如何将重组DNA分子送入受体细胞呢？一、基因工程的基本工具质粒是存在于细菌细胞质中独立于拟核外能自主复制的环状双链DNA分子。（3）基因的运输工具——运载体一、基因工程的基本工具基因的针线：DNA连接酶GAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCG同种限制酶切割基因工程的基本操作步骤：四步曲：1、提取目的基因2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测和表达我国生产的部分基因工程疫苗和药物1、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。二、基因工程的应用胰岛素从猪、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%!从人血中提取干扰素，300L血才提取1mg！通过基因工程的方式创造了能合成人干扰素的大肠杆菌，每1Kg的培养液可提取20—4mg干扰素人造血液及其生产转黄瓜抗青枯病基因的甜椒2、基因工程与作物育种转鱼抗寒基因的番茄为了提高大豆的单位产量和大豆耐虫害、抗倒伏、抗低温、抗干旱等能力，科学家将一种高含油料作物的某种基因，通过外体切割和重新组合的方法，引入大豆细胞中来，经过几代的培育和筛选，得到一种全新的大豆品种，将普通大豆的含油量可以提高20%以上，以这种大豆为原料加工而成的大豆油就是转基因大豆油。3、转基因生物和转基因食品的安全性有关基因工程的叙述正确的是（）A、限制酶只在获得目的基因时才用B、重组质粒的形成在细胞内完成C、质粒都可作为运载体D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D有关基因工程的叙述中，错误的是（）A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来B、限制性内切酶用于目的基因的获得C、目的基因须由运载体导入受体细胞D、人工合成目的基因不用限制性内切酶A目的基因与运载体结合所需的条件有①同一种限制酶②具有抗性基因的质粒③RNA聚合酶④目的基因⑤DNA连接酶⑥四种脱氧核苷酸⑦ATPA．①②③④⑤⑥⑦B．①②④⑤⑥⑦C．①②③④⑤D．①②④⑤⑦D