第2节基因工程及其应用1.pptVIP

* 基因工程及其应用 第2节 能发荧光的热带斑马鱼 普通热带斑马鱼是不发荧光的 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷) 生长快、肉质好的转基因鱼(中国) 一、基因工程原理 1、概念 基因工程,又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，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。 原理：基因重组 优点：基因工程可以实现基因在不同种生物之间的转移，克服远缘杂交不亲和的生殖障碍，迅速培育前所未有的新品种。 主要存在于微生物，在300多种微生物中已发现的有4000多种限制酶。 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割DNA分子，产生两个黏性末端。 2、基因的“剪刀”——限制酶 特点: 来源: 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 用同种限制酶切割 限制酶切割的是脱氧核苷酸之间的化学键——磷酸二酯键，而不是切割碱基之间的氢键。 3、基因的“针线” ——DNA连接酶 DNA连接酶的作用： “缝合”脱氧核糖和磷酸交替连接而构成的ＤＮＡ骨架上的缺口。 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 生成磷酸二酯键 DNA连接酶 4、基因的运输工具——运载体 将目的基因送入受体细胞； 在受体细胞中和目的基因一起大量复制和表达。 作为运载体必须具备的条件: 1）具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 2）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 3）具有某些标记基因，便于进行筛选。 常用的运载体： 运载体作用： 质粒、噬菌体和动植物病毒等。 标记基因，便于进行检测。 质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物的细胞中,是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。 1、质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中; 2、细胞染色体或拟核外能自主复制的小型环状DNA分子； 3、质粒的存在对宿主细胞无影响。 质粒适于做运载体的原因： 二、基因工程的操作步骤 四个基本步骤： 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、目的基因的检测和鉴定 二、基因工程的操作步骤 三、基因工程的应用 1、基因工程与作物育种 1）获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。 2）培育出具有抗逆性的作物新品种。 3）畜牧业上获得人们所需要的、具优良性状的转基因动物。 优点：降低生产成本，减少农药的使用对环境造成的污染，提高农作物对不良环境的适应能力。 转入苏云金杆菌的抗虫基因的抗虫棉 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转鱼抗寒基因的番茄 转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯 转基因大豆 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷) 生长快、肉质好的转基因鱼(中国) 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 2、基因工程与药物研制 把控制生产药物的基因通过基因工程转移到另一种生物（一般是微生物）体内，从而获得各种高质量、低成本的药物。 胰岛素、干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子，乙肝、狂犬病、百日咳、霍乱伤寒等疾病的疫苗。 　 胰岛素是治疗糖尿病的特效药。最早前给人注射用的胰岛素主要从猪、牛等家畜的胰腺中提取，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。 　将人的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L大肠杆菌培养液就能产生100g胰岛素。 胰岛素 ⑴、环境监测： 3、基因工程与环境保护 ⑵、环境污染治理： 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。 基因工程做成的“超级细菌”能吞噬和分解多种污染环境的物质。 1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来 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。 　 四、转基因生物和转基因食品的安全性 安全性争论焦点： 1）可以制造超级细菌、超级杂草等； 2）制造难以制服的病原体、生物武器； 3）转基因动植物的出现引发物种入侵，有可能破坏原有的生态平衡，对原有物种产生威胁，破坏生物多样性； 4）可能产生新毒素和新