基因工程及应用课件.ppt

基因工程及应用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。基因工程及应用胰岛素从猪、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%!基因工程及应用基因工程及应用基因工程及应用基因工程及应用基因工程及应用豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮资料一：目前，全球的氮肥生产耗费世界总电力的3%-4%，且农作物只能吸收氮肥的1/10,造成了大面积土壤和水质的污染。资料分析引入基因工程及应用蜘蛛能够吐出蛛丝资料二：蛛丝是自然界最奇特的物质之一，它具有极强的韧度，其韧度是同样直径钢材的好几倍。但与家蚕不同，蜘蛛不能家养，因为它们会互相吞食，所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场。30多年来，科学家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法。基因工程及应用资料三以往，治疗糖尿病的胰岛素是从动物胰腺中提取的，从100千克猪、牛等动物的胰腺只能提取3－4克胰岛素，治疗一个患者需宰杀40－50头牛，这种药物的造价就可想而知了。微生物可以分泌产物，且微生物繁殖速率快基因工程及应用设想一能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？能否让细菌“吐出”蛛丝？设想二能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？设想三经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。第2节基因工程及其应用*基因工程及应用基因工程：又叫基因拼接技术或DNA重组技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰和改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向的改变生物的遗传性状。一、基因工程概念基因工程及应用基因工程的概念基本过程基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA上分子水平定向的改造生物的遗传性状剪切→拼接→导入→表达基因重组(定向变异）结果操作水平操作对象操作环境基因工程的别名实质（原理）优点目的性强，育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍。二、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CTTAAGAATTCG④举例：主要存在于微生物中专一性，一种酶只能特定识别一种特定的核苷酸序列，在特定的切点上切割DNA分子产生黏性未端（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①存在：③结果：②特点：基因工程及应用1、下列是同种限制性内切酶切割产生的粘性末端的是（）A．①②B．②③C．③④D．②④E。⑤⑥E经同一种限制酶切割的ＤＮＡ分子产生相同的粘性末端（1）作用：将外源基因送入受体细胞（2）种类：1）质粒：存在于细菌、酵母菌等生物的细胞中，是细胞核或拟核外能够自主复制的很小的环状DNA分子2）噬菌体或动植物病毒等2.基因的运输工具：运载体基因工程及应用若载体对受体细胞有害会怎样？若载体没有切割位点将怎样？若目的基因导入受体细胞不能保存复制会怎样？若目的基因进入受体细胞，你如何去检测？【学习探究】具备什么条件才能充当“运载体”呢？基因工程及应用3）作为运载体需要具备的条件①对受体细胞无害②能与目的基因结合；具有多个限制酶切点以便于外源基因相连；③能够在宿主细胞内稳定存在并大量复制④具有某些标记基因便于筛选；基因工程及应用（1）作用对象：两个具有相同粘性末端的DNA片段（2）作用位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口（磷酸二酯键）。（3）作用结果：形成重组DNA。3、基因的“针线”指——DNA连接酶3.基因的针线：DNA连接酶AATTCCTTAAGG3.基因的针线：DNA连接酶AAT