高二生物6.3 基因工程PPT

6.3基因工程与转基因生物能发荧光的热带斑马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的转基因鲑鱼抗虫害的玉米看看身边的基因工程产品思考：1、为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？2、推测这种“嫁接”怎样能实现？3、这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？一基因工程的概念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剪切→拼接→导入→表达基因重组我国拥有自主知识产权的转基因抗虫棉苏云金杆菌是否能将“毒蛋白基因”直接“注入”棉花细胞内呢？苏云金杆菌的毒蛋白基因控制抗虫毒蛋白抗虫性状体现1、基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶专一性:识别双链DNA特定核苷酸序列，在特定的切点切断两个脱氧核苷酸之间的键。基因操作的工具黏性末端例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。EcoRI2、基因的“浆糊”——DNA连接酶连接酶的作用：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。连接的部位：生成磷酸二酯键DNA连接酶的作用过程：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。DNA连接酶GAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCG用同种限制酶切割作为运载体必须具备哪些条件？1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。2）具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。3）具有某些标记基因，便于进行筛选。如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。1、细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子；2、质粒的存在对宿主细胞无影响；3、质粒的复制能在宿主细胞内完成。质粒可作为运载体有何特点？标记基因，便于进行检测常用的运载体：细菌质粒、噬菌体和动植物病毒环状DNA容易从细胞中取出或放入能与宿主细胞友好相处自主复制3、基因的运输工具——运载体限制酶、DNA连接酶和质粒这三种工具的发现和使用，促成了基因工程的诞生。依据原先设计的蓝图，用人工方法将某种生物的基因接合到另一种生物的基因组DNA中并使其表达，使后者获得新的遗传性状，产生出人类所需要的产物，或创造出新的生物类型的现代生物技术。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同种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筛选与表达基因工程的操作步骤基因工程的基本过程——制造“人生长激素”1获取目的基因①此处目的基因具体是什么基因？②获得目的基因的方法有哪些？①②2目的基因与运载体重组①此处的运载体是什么？②为什么切取目的基因和切开质粒一般要用相同的限制酶？3重组DNA分子导入受体细胞①什么是受体细胞？②受体细胞有哪些？4筛选含目的基因的受体细胞⒈要使目的基因与对应的运载体重组，所需的两种酶是()①限制酶②连接酶③解旋酶④还原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③2.基因工程的正确操作步骤是（）①使目的基因与运载体结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④提取目的基因Ａ．③②④①Ｂ．②④①③Ｃ．④①②③Ｄ．③④①②植物基因工程抗寒油菜在食品、医药等领域的应用：获得抗逆性作物、高产、高营养价值的农作物等植物基因工程我国在植物基因工程领域的研制成果：抗病毒烟草、耐储存番茄、抗虫棉等抗旱玉米紫色番茄金色大米防乙肝土豆转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄转基因耐贮藏番茄（左）和普通番茄（右）不会引起过敏的转基因大豆转基因南瓜萝卜白菜生长快、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)动物基因工程基因工程的应用——动物基因工程荧光小鼠乳汁中含蛛丝蛋白的“蜘蛛羊”能生产少磷绿色肥料的猪乳汁中含“人血清蛋白”的滔滔主要应用：•培育具有优良性状的动物新品种•培育能生产人源性蛋白质药物的动物（乳腺生物反应器）阅读课本P60，通过“帕米尔特培育巨型小鼠”的过程了解培育转基因动物的方法。基因工程的应用——动物基因工程负压固定管显微注射针代孕母鼠转基因小鼠雄性原核获取目的基因↓目的基因与运载体重组↓重组DNA分子导入受体细胞↓筛选含目的基因的受体细胞大鼠生长激素基因受体细胞：导入方法：该实验中将所有注射后的受精卵都植入代孕母鼠子宫内，最后只有7只小鼠成为“巨型小鼠”。——受精卵；——显微注射法中国农业大学获得的转基因克隆奶牛转生长激素基因小鼠水母荧光转基因小猪水母微生物基因工程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，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。优点：技术比较成熟、研制周期较短、可大量生产等。在医药领域的应用：药用蛋白质的规模化生产基因工程的应用——微生物基因工程胰岛素从猪、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。人造血液及其生产乙肝疫苗我国生产的部分基因工程药物和疫苗我国生产的部分胰岛素产品⑴环境监测：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。1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来基因工程与环境保护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。⑵环境污染治理：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。4、转基因生物和转基因食品的安全性•转基因食品已经走进我国百姓的生活。•国内尚没有转基因作物的大规模生产•近几年我国大量从美国、阿根廷等国进口大豆，其中大部分是转基因大豆。•我国有一半以上的大豆色拉油含有转基因成分。现在国内都有哪些转基因食品？第一批列入目录的农业转基因生物是：•大豆：大豆种子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕•玉米：玉米种子、玉米、玉米油、玉米粉•油菜：油菜种子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕•棉花种子•番茄：番茄种子、鲜番茄、番茄酱转基因植物的安全性争论•支持派认为：如果转基因农业生物技术得不到社会支持，这一研究将被扼杀，并且强调，迄今为止并没有发现转基因食品危害人体健康和环境的确切证据。•美国人食用转基因食品已多年，超级市场上有4000多种商品是含有转基因植物成分的，还没有事例证明人吃了以后会得病，甚至会引起死亡。加拿大、澳大利亚也是转基因食品的生产大国，均有几千万人在吃，到现在为止也没有—个案例说明它有问题。反对派的观点•一英国科学家声称，转基因马铃薯会减弱老鼠免疫系统功能；•美国康乃尔大学也发现，转基因玉米会危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境。•环保团体认为这种违反自然的转基因作物及产品，未经长期安全测试，长期食用可能对人类及生态环境造成负面影响。•尤其是注重环境和生态保护的欧盟国家，对转基因作物更加排斥，因而抵制美国GMO产品的进口。“转基因食品，要不要贴标签?”•若转基因产品与目前市售的产品具有实质等同性，则不需再加特殊的标签；•若转基因产品中含有对一部分人群有过敏性反应的蛋白，则需加标签，以使购买者作出选择。我国•2001年6月6日，国务院公布的《农业转基因生物安全管理条例》规定，不得销售未标识的农业转基因生物，其标识应注明产品中含有转基因成分的主要原料名称；有特殊销售范围的还应注明并在指定范围内销售。4、转基因生物产品的安全性阅读课本P62第4部分，了解：1、对转基因生物产品，人们担心的主要问题是什么？2、针对这些问题，科学家及相关机构采取了哪些措施？3、说说你对转基因生物产品的安全性的看法。://://://