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基因工程及其应用顾第1页/共30页 基因“嫁接”第2页/共30页 基因工程及其应用第2节第3页/共30页 基因工程：即 。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， 地改造生物的 。原 理：操作水平：结 果：一、基因工程基因重组DNA分子水平定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。基因拼接技术或DNA重组技术定向遗传性状第4页/共30页 二、基因操作的工具第5页/共30页 1、基因工程的限制性核酸内切酶(限制酶)主要存在于微生物一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割DNA分子已发现的有200多种种类:来源:特点:“ ”作用于：磷酸二酯键第6页/共30页 CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG EcoRI 剪切目的基因CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 目的基因黏性末端第7页/共30页 　　被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？思考:形成的黏性末端不同不同的限制酶呢？具有第8页/共30页 2、基因工程的DNA连接酶“ ” 作用：将互补配对的两个粘性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子第9页/共30页 使用DNA连接酶制作重组DNA分子甲片段CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG GGCATCTTAAAATTCCGTAG DNA连接酶的作用位点是：相邻的两个脱氧核苷酸的切口。即生成：磷酸二酯键。第10页/共30页 3、基因的运载体（3）条 件①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存②具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接③具有标记基因，便于进行筛选（2）常用的运载体：质粒、噬菌体和动、植物病毒等（1）概念第11页/共30页 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中,是能够自主复制的很小的环状DNA分子。　第12页/共30页 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表达与检测三、基因工程操作的基本步骤第13页/共30页 第14页/共30页 抗虫棉抗CMV甜椒抗虫原理？抗虫结果？四、　基因工程的应用1、基因工程与作物育种第15页/共30页 抗虫转基因植物第16页/共30页 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)第17页/共30页 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄第18页/共30页 2、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，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。第19页/共30页 　　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%!第20页/共30页 临床常见的生长激素，干扰素和乙肝疫苗等药物都可以用基因工程来大规模生产1987年开始上市的干扰素生产胰岛素历史？第21页/共30页 　　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。　　通常一种假单孢杆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。 科学家还培育出能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质的细菌。3、环境污染治理第22页/共30页 　 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。第23页/共30页 转基因食品