蘇教選修三基因工程概述

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1、會(huì)計(jì)學(xué)1蘇教選修三蘇教選修三基因工程概述基因工程概述生物技術(shù)現(xiàn)狀如何？生物技術(shù)現(xiàn)狀如何？n n世界生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀世界生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀 （20012001統(tǒng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）計(jì)數(shù)據(jù)）全球生物技術(shù)公司全球生物技術(shù)公司全球生物技術(shù)公司全球生物技術(shù)公司4284428442844284家家家家 ；美國(guó)；美國(guó)；美國(guó)；美國(guó)1457145714571457家。家。家。家。全球收入全球收入全球收入全球收入384.7384.7384.7384.7億美元；美國(guó)億美元；美國(guó)億美元；美國(guó)億美元；美國(guó)253.19253.19253.19253.19億美元億美元億美元億美元 全球研發(fā)費(fèi)用全球研發(fā)費(fèi)用全球研發(fā)費(fèi)用全球研發(fā)費(fèi)用164

2、.27164.27164.27164.27億美元；美國(guó)億美元；美國(guó)億美元；美國(guó)億美元；美國(guó)115.32115.32115.32115.32億美元億美元億美元億美元n n我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀我國(guó)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀300300300300家公司，有能力生產(chǎn)的家公司，有能力生產(chǎn)的家公司，有能力生產(chǎn)的家公司，有能力生產(chǎn)的150150150150家，上市家，上市家，上市家，上市40404040多家。多家。多家。多家。產(chǎn)品總銷售額產(chǎn)品總銷售額產(chǎn)品總銷售額產(chǎn)品總銷售額200200200200億億億億RMBRMBRMBRMB。基因工程基因工程第2頁/共28頁基因工程基因工程n n2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代隨著

3、年代隨著DNADNA重組技術(shù)重組技術(shù)的出現(xiàn)而發(fā)展出來。的出現(xiàn)而發(fā)展出來。n n對(duì)基因進(jìn)行加工對(duì)基因進(jìn)行加工，使生物體發(fā)，使生物體發(fā)展成為新的有機(jī)生物體。展成為新的有機(jī)生物體。n n是生物工程四兄弟中發(fā)展最迅是生物工程四兄弟中發(fā)展最迅速，威力最大的一個(gè)。速，威力最大的一個(gè)。各種生各種生物工程在實(shí)施上大多離不開基物工程在實(shí)施上大多離不開基因工程手段，現(xiàn)代生物技術(shù)中，因工程手段，現(xiàn)代生物技術(shù)中，主要的是基因工程。主要的是基因工程?；蚬こ潭x第3頁/共28頁 基因工程基因工程基因工程基因工程(gene engineering)(gene engineering)(gene engineering)(

4、gene engineering)又又 稱稱 基基 因因 操操 作作(gene(gene manipulation),manipulation),重重組組DNA(recombinant DNA(recombinant DNA)DNA)。基基因因工工程程是是以以分分子子遺遺傳傳學(xué)學(xué)為為理理論論基基礎(chǔ)礎(chǔ),以以分分子子生生物物學(xué)學(xué)和和微微生生物物學(xué)學(xué)的的現(xiàn)現(xiàn)代代方方法法為為手手段段,將將不不同同來來源源的的基基因因(DNA(DNA分分子子),),按按預(yù)預(yù)先先設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的藍(lán)藍(lán)圖圖，在在體體外外構(gòu)構(gòu)建建雜雜種種DNADNA分分子子,然然后后導(dǎo)導(dǎo)入入活活細(xì)細(xì)胞胞,以以改改變變生生物物原原有有的的遺遺傳傳特

5、特性性,獲獲得得新新品品種種,生生產(chǎn)產(chǎn)新新產(chǎn)產(chǎn)品品,或是研究基因的結(jié)構(gòu)和功能?；蚴茄芯炕虻慕Y(jié)構(gòu)和功能。轉(zhuǎn)基因魚第4頁/共28頁轉(zhuǎn)基因魚轉(zhuǎn)基因魚第5頁/共28頁轉(zhuǎn)基因魚轉(zhuǎn)基因魚轉(zhuǎn)基因蠶第6頁/共28頁轉(zhuǎn)基因蠶轉(zhuǎn)基因蠶轉(zhuǎn)基因蠶轉(zhuǎn)基因蠶轉(zhuǎn)基因猴 這種蠶被導(dǎo)入了水母、珊瑚等的熒光蛋白質(zhì)基因，所結(jié)的繭在自這種蠶被導(dǎo)入了水母、珊瑚等的熒光蛋白質(zhì)基因，所結(jié)的繭在自這種蠶被導(dǎo)入了水母、珊瑚等的熒光蛋白質(zhì)基因，所結(jié)的繭在自這種蠶被導(dǎo)入了水母、珊瑚等的熒光蛋白質(zhì)基因，所結(jié)的繭在自然光照射下呈淡綠色或粉色，但經(jīng)藍(lán)色發(fā)光二極管等光線照射后，然光照射下呈淡綠色或粉色，但經(jīng)藍(lán)色發(fā)光二極管等光線照射后，然光照射下呈淡綠色

6、或粉色，但經(jīng)藍(lán)色發(fā)光二極管等光線照射后，然光照射下呈淡綠色或粉色，但經(jīng)藍(lán)色發(fā)光二極管等光線照射后，通過濾鏡觀察則呈熒光色。該成果有望應(yīng)用于衣料及家裝等領(lǐng)域。通過濾鏡觀察則呈熒光色。該成果有望應(yīng)用于衣料及家裝等領(lǐng)域。通過濾鏡觀察則呈熒光色。該成果有望應(yīng)用于衣料及家裝等領(lǐng)域。通過濾鏡觀察則呈熒光色。該成果有望應(yīng)用于衣料及家裝等領(lǐng)域。由于以前用熱水煮繭抽絲的方法會(huì)破壞熒光蛋白質(zhì)，研究組在低由于以前用熱水煮繭抽絲的方法會(huì)破壞熒光蛋白質(zhì)，研究組在低由于以前用熱水煮繭抽絲的方法會(huì)破壞熒光蛋白質(zhì)，研究組在低由于以前用熱水煮繭抽絲的方法會(huì)破壞熒光蛋白質(zhì)，研究組在低于于于于60606060度的真空鍋中加入藥劑煮

7、繭抽絲。度的真空鍋中加入藥劑煮繭抽絲。度的真空鍋中加入藥劑煮繭抽絲。度的真空鍋中加入藥劑煮繭抽絲。此外，研究組還培養(yǎng)出了新的轉(zhuǎn)基因蠶，這種蠶吐出的絲比普通此外，研究組還培養(yǎng)出了新的轉(zhuǎn)基因蠶，這種蠶吐出的絲比普通此外，研究組還培養(yǎng)出了新的轉(zhuǎn)基因蠶，這種蠶吐出的絲比普通此外，研究組還培養(yǎng)出了新的轉(zhuǎn)基因蠶，這種蠶吐出的絲比普通絲細(xì)一成且不易斷，還具有易于粘合細(xì)胞的性質(zhì)。據(jù)稱這一成果有絲細(xì)一成且不易斷，還具有易于粘合細(xì)胞的性質(zhì)。據(jù)稱這一成果有絲細(xì)一成且不易斷，還具有易于粘合細(xì)胞的性質(zhì)。據(jù)稱這一成果有絲細(xì)一成且不易斷，還具有易于粘合細(xì)胞的性質(zhì)。據(jù)稱這一成果有望被應(yīng)用于人造血管等領(lǐng)域望被應(yīng)用于人造血管等領(lǐng)

8、域望被應(yīng)用于人造血管等領(lǐng)域望被應(yīng)用于人造血管等領(lǐng)域據(jù)日本共同社報(bào)道，日本農(nóng)業(yè)生據(jù)日本共同社報(bào)道，日本農(nóng)業(yè)生據(jù)日本共同社報(bào)道，日本農(nóng)業(yè)生據(jù)日本共同社報(bào)道，日本農(nóng)業(yè)生物資源研究所與群馬縣蠶絲技術(shù)物資源研究所與群馬縣蠶絲技術(shù)物資源研究所與群馬縣蠶絲技術(shù)物資源研究所與群馬縣蠶絲技術(shù)中心等研究組中心等研究組中心等研究組中心等研究組10101010月月月月24242424日宣布成功日宣布成功日宣布成功日宣布成功大量培養(yǎng)出了可結(jié)出熒光色蠶繭大量培養(yǎng)出了可結(jié)出熒光色蠶繭大量培養(yǎng)出了可結(jié)出熒光色蠶繭大量培養(yǎng)出了可結(jié)出熒光色蠶繭的轉(zhuǎn)基因蠶，并研發(fā)出了能保持的轉(zhuǎn)基因蠶，并研發(fā)出了能保持的轉(zhuǎn)基因蠶，并研發(fā)出了能保持的

9、轉(zhuǎn)基因蠶，并研發(fā)出了能保持發(fā)光特性而將蠶繭轉(zhuǎn)為生絲的方發(fā)光特性而將蠶繭轉(zhuǎn)為生絲的方發(fā)光特性而將蠶繭轉(zhuǎn)為生絲的方發(fā)光特性而將蠶繭轉(zhuǎn)為生絲的方法法法法 研究組通過多次對(duì)轉(zhuǎn)基因蠶進(jìn)行交配，解決了蠶繭較小的缺點(diǎn)，研究組通過多次對(duì)轉(zhuǎn)基因蠶進(jìn)行交配，解決了蠶繭較小的缺點(diǎn)，并培養(yǎng)出含綠、紅、橙并培養(yǎng)出含綠、紅、橙3色熒光蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)基因蠶各兩三萬只。色熒光蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)基因蠶各兩三萬只。第7頁/共28頁轉(zhuǎn)基因番茄轉(zhuǎn)基因番茄為人類最終戰(zhàn)勝糖尿病、乳腺癌、為人類最終戰(zhàn)勝糖尿病、乳腺癌、為人類最終戰(zhàn)勝糖尿病、乳腺癌、為人類最終戰(zhàn)勝糖尿病、乳腺癌、愛滋病、帕金森氏癥和艾滋病等愛滋病、帕金森氏癥和艾滋病等愛滋病、帕金森氏癥

10、和艾滋病等愛滋病、帕金森氏癥和艾滋病等頑癥提供幫助。頑癥提供幫助。頑癥提供幫助。頑癥提供幫助。世界上首例轉(zhuǎn)基因靈長(zhǎng)類動(dòng)世界上首例轉(zhuǎn)基因靈長(zhǎng)類動(dòng)世界上首例轉(zhuǎn)基因靈長(zhǎng)類動(dòng)世界上首例轉(zhuǎn)基因靈長(zhǎng)類動(dòng)物物物物轉(zhuǎn)基因猴轉(zhuǎn)基因猴轉(zhuǎn)基因猴轉(zhuǎn)基因猴“安迪安迪安迪安迪”完成此項(xiàng)研究的美國(guó)俄勒岡保完成此項(xiàng)研究的美國(guó)俄勒岡保完成此項(xiàng)研究的美國(guó)俄勒岡保完成此項(xiàng)研究的美國(guó)俄勒岡保健科學(xué)大學(xué)提供的新聞公報(bào)稱，健科學(xué)大學(xué)提供的新聞公報(bào)稱，健科學(xué)大學(xué)提供的新聞公報(bào)稱，健科學(xué)大學(xué)提供的新聞公報(bào)稱，這只名為這只名為這只名為這只名為“安迪安迪安迪安迪”（AndiAndiAndiAndi）的）的）的）的恒河猴于恒河猴于恒河猴于恒河猴于

11、2000200020002000年年年年10101010月月月月2 2 2 2日誕生，日誕生，日誕生，日誕生，它是由一粒被植入追蹤基因的它是由一粒被植入追蹤基因的它是由一粒被植入追蹤基因的它是由一粒被植入追蹤基因的未受精卵孕育而成的轉(zhuǎn)基因猴。未受精卵孕育而成的轉(zhuǎn)基因猴。未受精卵孕育而成的轉(zhuǎn)基因猴。未受精卵孕育而成的轉(zhuǎn)基因猴。它目前健康活潑，與另外兩只它目前健康活潑，與另外兩只它目前健康活潑，與另外兩只它目前健康活潑，與另外兩只小猴生活在特制的小猴生活在特制的小猴生活在特制的小猴生活在特制的“公寓公寓公寓公寓”里。里。里。里。俄勒岡州波特蘭市俄勒岡衛(wèi)生科技大學(xué)俄勒岡區(qū)域靈長(zhǎng)類研究中俄勒岡州波特蘭

12、市俄勒岡衛(wèi)生科技大學(xué)俄勒岡區(qū)域靈長(zhǎng)類研究中俄勒岡州波特蘭市俄勒岡衛(wèi)生科技大學(xué)俄勒岡區(qū)域靈長(zhǎng)類研究中俄勒岡州波特蘭市俄勒岡衛(wèi)生科技大學(xué)俄勒岡區(qū)域靈長(zhǎng)類研究中心的專家沙藤說：心的專家沙藤說：心的專家沙藤說：心的專家沙藤說：“舉例而言，我們可以輕易的植入老年癡呆癥舉例而言，我們可以輕易的植入老年癡呆癥舉例而言，我們可以輕易的植入老年癡呆癥舉例而言，我們可以輕易的植入老年癡呆癥基因，以加速發(fā)展出治療此種疾病的疫苗?；?，以加速發(fā)展出治療此種疾病的疫苗?；?，以加速發(fā)展出治療此種疾病的疫苗?；颍约铀侔l(fā)展出治療此種疾病的疫苗?！钡?頁/共28頁轉(zhuǎn)基因番茄轉(zhuǎn)基因番茄轉(zhuǎn)基因番茄轉(zhuǎn)基因番茄問題以色列研究人員

13、日前宣布，他們利以色列研究人員日前宣布，他們利以色列研究人員日前宣布，他們利以色列研究人員日前宣布，他們利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出一種具有檸檬用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出一種具有檸檬用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出一種具有檸檬用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出一種具有檸檬和玫瑰香味的新品種番茄。生成類和玫瑰香味的新品種番茄。生成類和玫瑰香味的新品種番茄。生成類和玫瑰香味的新品種番茄。生成類胡蘿卜素的其他農(nóng)作物和花也可以胡蘿卜素的其他農(nóng)作物和花也可以胡蘿卜素的其他農(nóng)作物和花也可以胡蘿卜素的其他農(nóng)作物和花也可以像番茄一樣，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)改變像番茄一樣，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)改變像番茄一樣，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)改變像番茄一樣，通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)改變氣味和口味。氣

14、味和口味。氣味和口味。氣味和口味。吃個(gè)番茄也能抗乙肝，這絕非天方夜譚。每天坐在家里，吃個(gè)番茄也能抗乙肝，這絕非天方夜譚。每天坐在家里，吃個(gè)番茄也能抗乙肝，這絕非天方夜譚。每天坐在家里，吃個(gè)番茄也能抗乙肝，這絕非天方夜譚。每天坐在家里，吃上三五只西紅柿，人們體內(nèi)就能產(chǎn)生乙型肝炎病毒的抗體，吃上三五只西紅柿，人們體內(nèi)就能產(chǎn)生乙型肝炎病毒的抗體，吃上三五只西紅柿，人們體內(nèi)就能產(chǎn)生乙型肝炎病毒的抗體，吃上三五只西紅柿，人們體內(nèi)就能產(chǎn)生乙型肝炎病毒的抗體，達(dá)到和注射疫苗一樣的效果。達(dá)到和注射疫苗一樣的效果。達(dá)到和注射疫苗一樣的效果。達(dá)到和注射疫苗一樣的效果。中國(guó)農(nóng)科院生物研究所有關(guān)研究人員指出，中國(guó)農(nóng)科

15、院生物研究所有關(guān)研究人員指出，中國(guó)農(nóng)科院生物研究所有關(guān)研究人員指出，中國(guó)農(nóng)科院生物研究所有關(guān)研究人員指出，“利用轉(zhuǎn)基利用轉(zhuǎn)基利用轉(zhuǎn)基利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)乙型肝炎口服疫苗因植物生產(chǎn)乙型肝炎口服疫苗因植物生產(chǎn)乙型肝炎口服疫苗因植物生產(chǎn)乙型肝炎口服疫苗”是國(guó)家是國(guó)家是國(guó)家是國(guó)家863863863863高新生物技術(shù)領(lǐng)域高新生物技術(shù)領(lǐng)域高新生物技術(shù)領(lǐng)域高新生物技術(shù)領(lǐng)域中的一項(xiàng)研究，該項(xiàng)研究經(jīng)過研究人員的共同努力，現(xiàn)已取得中的一項(xiàng)研究，該項(xiàng)研究經(jīng)過研究人員的共同努力，現(xiàn)已取得中的一項(xiàng)研究，該項(xiàng)研究經(jīng)過研究人員的共同努力，現(xiàn)已取得中的一項(xiàng)研究，該項(xiàng)研究經(jīng)過研究人員的共同努力，現(xiàn)已取得重大成果，科研人員在研制出

16、轉(zhuǎn)基因馬鈴薯后，現(xiàn)又將乙型肝重大成果，科研人員在研制出轉(zhuǎn)基因馬鈴薯后，現(xiàn)又將乙型肝重大成果，科研人員在研制出轉(zhuǎn)基因馬鈴薯后，現(xiàn)又將乙型肝重大成果，科研人員在研制出轉(zhuǎn)基因馬鈴薯后，現(xiàn)又將乙型肝炎病毒包膜中蛋白抗原基因成功導(dǎo)入西紅柿并獲得穩(wěn)定和高效炎病毒包膜中蛋白抗原基因成功導(dǎo)入西紅柿并獲得穩(wěn)定和高效炎病毒包膜中蛋白抗原基因成功導(dǎo)入西紅柿并獲得穩(wěn)定和高效炎病毒包膜中蛋白抗原基因成功導(dǎo)入西紅柿并獲得穩(wěn)定和高效表達(dá)，這就意味著，人們不必忍痛，輕松地吃幾個(gè)西紅柿就能表達(dá)，這就意味著，人們不必忍痛，輕松地吃幾個(gè)西紅柿就能表達(dá)，這就意味著，人們不必忍痛，輕松地吃幾個(gè)西紅柿就能表達(dá)，這就意味著，人們不必忍痛，

17、輕松地吃幾個(gè)西紅柿就能將談之色變的乙型肝炎輕松拒之于身外。將談之色變的乙型肝炎輕松拒之于身外。將談之色變的乙型肝炎輕松拒之于身外。將談之色變的乙型肝炎輕松拒之于身外。第9頁/共28頁問題：?jiǎn)栴}：?jiǎn)栴}：?jiǎn)栴}：1.1.1.1.已學(xué)過的育種方法有哪些？已學(xué)過的育種方法有哪些？已學(xué)過的育種方法有哪些？已學(xué)過的育種方法有哪些？雜交育種、誘變育種、單倍體育種、雜交育種、誘變育種、單倍體育種、雜交育種、誘變育種、單倍體育種、雜交育種、誘變育種、單倍體育種、多倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)多倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)多倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)多倍體育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)2.2.2.2.基因工程方法育種的優(yōu)越性體現(xiàn)在哪里基因工程方法育種

18、的優(yōu)越性體現(xiàn)在哪里基因工程方法育種的優(yōu)越性體現(xiàn)在哪里基因工程方法育種的優(yōu)越性體現(xiàn)在哪里?能定向改造生物的性狀能定向改造生物的性狀能定向改造生物的性狀能定向改造生物的性狀3.3.3.3.什么是基因工程什么是基因工程什么是基因工程什么是基因工程?基因工程的原理是什么基因工程的原理是什么基因工程的原理是什么基因工程的原理是什么?第10頁/共28頁1 1、基因工程：、基因工程：又叫做又叫做基因拼接技術(shù)基因拼接技術(shù)或或DNADNA重組技術(shù)重組技術(shù) 通俗的說，通俗的說，就是按照人們的意愿，把就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物

19、的細(xì)胞里，飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。定向地改造生物的遺傳性狀。2 2 2 2、原理：、原理：、原理：、原理：通過基因重組技術(shù)通過基因重組技術(shù)通過基因重組技術(shù)通過基因重組技術(shù),讓目的基因讓目的基因讓目的基因讓目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定和高效表達(dá)在受體細(xì)胞中穩(wěn)定和高效表達(dá)在受體細(xì)胞中穩(wěn)定和高效表達(dá)在受體細(xì)胞中穩(wěn)定和高效表達(dá)操作水平第11頁/共28頁3 3 3 3、操作水平：、操作水平：、操作水平：、操作水平：4 4 4 4、結(jié)果：、結(jié)果：、結(jié)果：、結(jié)果：DNADNADNADNA分子水平分子水平分子水平分子水平定向地定向地定向地定向地改造生物的遺傳性狀，改造生物的遺

20、傳性狀，改造生物的遺傳性狀，改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。獲得人類所需要的品種。獲得人類所需要的品種。獲得人類所需要的品種。為什么能把一種生物的基因?yàn)槭裁茨馨岩环N生物的基因“嫁接嫁接”到另一種生物上到另一種生物上？推測(cè)這種推測(cè)這種“嫁接嫁接”怎樣才能實(shí)怎樣才能實(shí)現(xiàn)？現(xiàn)？DNADNA是生物的主要遺傳物質(zhì)是生物的主要遺傳物質(zhì)DNADNA都是由四種脫氧核苷酸形成的規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)都是由四種脫氧核苷酸形成的規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)基因工程操作的工具基因工程操作的工具第12頁/共28頁基因工程操作的基因工程操作的工具工具1.1.1.1.將將目目的的基基因因片片斷斷從從受受體體細(xì)細(xì)胞胞內(nèi)內(nèi)提取，提取，

21、需需需需要要要要基基基基因因因因的的的的剪剪剪剪刀刀刀刀限限限限制制制制性性性性核核核核酸酸酸酸內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi)切酶。切酶。切酶。切酶。2.2.2.2.將目的基因與質(zhì)粒將目的基因與質(zhì)粒DNADNA連接，連接，需要基因的針線需要基因的針線需要基因的針線需要基因的針線DNADNADNADNA連接酶。連接酶。連接酶。連接酶。3.3.3.3.將目的基因運(yùn)入大腸桿菌，將目的基因運(yùn)入大腸桿菌，需要基因的運(yùn)輸工具需要基因的運(yùn)輸工具需要基因的運(yùn)輸工具需要基因的運(yùn)輸工具運(yùn)載體。運(yùn)載體。運(yùn)載體。運(yùn)載體。限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶第13頁/共28頁1 1 1 1、限制性內(nèi)切酶作用過程、限制性內(nèi)切酶作用過程、限制性內(nèi)切

22、酶作用過程、限制性內(nèi)切酶作用過程限制性核酸內(nèi)切酶一種限制性內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列一種限制性內(nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列酶分布在細(xì)菌中特點(diǎn)特異性第14頁/共28頁限制性核酸內(nèi)切酶2 2 2 2、分布：、分布：、分布：、分布：主要在細(xì)菌中。主要在細(xì)菌中。主要在細(xì)菌中。主要在細(xì)菌中。3 3 3 3、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：特異性特異性特異性特異性，即，即，即，即識(shí)別特定核苷酸序識(shí)別特定核苷酸序識(shí)別特定核苷酸序識(shí)別特定核苷酸序 列列列列，切割特定切點(diǎn)，切割特定切點(diǎn)，切割特定切點(diǎn)，切割特定切點(diǎn)例如：大腸桿菌的一種限制性核酸內(nèi)切酶能例如：大腸桿菌的一種限制性核酸內(nèi)切酶能例如：大腸桿

23、菌的一種限制性核酸內(nèi)切酶能例如：大腸桿菌的一種限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別識(shí)別識(shí)別識(shí)別GAATTCGAATTCGAATTCGAATTC序列，并在序列，并在序列，并在序列，并在G G G G和和和和A A A A之間切開之間切開之間切開之間切開4 4 4 4、結(jié)果：、結(jié)果：、結(jié)果：、結(jié)果：產(chǎn)生產(chǎn)生產(chǎn)生產(chǎn)生黏性未端黏性未端黏性未端黏性未端被同一種限制酶切斷的幾個(gè)DNA是否具有相同的黏性末端？第15頁/共28頁基因的針線：基因的針線：基因的針線：基因的針線：DNADNADNADNA連接酶連接酶連接酶連接酶G A A T T CG A A T T CC T T A A GC T T A A GG A A T

24、 T CG A A T T CC T T A A GC T T A A GG G C T T A AC T T A A A A T T CA A T T C GGGG C T T A AC T T A A A A T T CA A T T C GGG G C T T A A C T T A A A A T T C A A T T C GG被同一種限制酶切斷的幾個(gè)被同一種限制酶切斷的幾個(gè)DNADNA是否具有相同的黏性末端？是否具有相同的黏性末端？用同種限制酶切割用同種限制酶切割用同種限制酶切割用同種限制酶切割DNA連接酶第16頁/共28頁DNADNA連接連接酶酶磷酸二酯鍵，不是磷酸二酯鍵，不是氫

25、鍵。氫鍵。1 1 1 1、連接酶的作用：、連接酶的作用：、連接酶的作用：、連接酶的作用：將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來，將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來，將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來，將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來，使之成為一個(gè)完整的使之成為一個(gè)完整的使之成為一個(gè)完整的使之成為一個(gè)完整的DNADNADNADNA分子。分子。分子。分子。2 2 2 2、連接的部位：、連接的部位：、連接的部位：、連接的部位：運(yùn)載體第17頁/共28頁運(yùn)載體運(yùn)載體運(yùn)載體運(yùn)載體要讓一個(gè)從甲生物細(xì)胞內(nèi)取出來的基因在乙生物體要讓一個(gè)從甲生物細(xì)胞內(nèi)取出來的基因在乙生物體要讓一個(gè)從甲生物細(xì)胞內(nèi)取出來的基因在乙生物體要讓一

26、個(gè)從甲生物細(xì)胞內(nèi)取出來的基因在乙生物體內(nèi)進(jìn)行表達(dá)，首先得將這個(gè)基因送到乙生物的細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行表達(dá)，首先得將這個(gè)基因送到乙生物的細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行表達(dá)，首先得將這個(gè)基因送到乙生物的細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行表達(dá)，首先得將這個(gè)基因送到乙生物的細(xì)胞內(nèi)去。能將外源基因送入細(xì)胞的工具就是內(nèi)去。能將外源基因送入細(xì)胞的工具就是內(nèi)去。能將外源基因送入細(xì)胞的工具就是內(nèi)去。能將外源基因送入細(xì)胞的工具就是運(yùn)載體運(yùn)載體運(yùn)載體運(yùn)載體1 1 1 1、條件：、條件：、條件：、條件：能自我復(fù)制能自我復(fù)制能自我復(fù)制能自我復(fù)制含有限制性內(nèi)切酶的位點(diǎn)含有限制性內(nèi)切酶的位點(diǎn)含有限制性內(nèi)切酶的位點(diǎn)含有限制性內(nèi)切酶的位點(diǎn)含有篩選標(biāo)記，一般為抗性基因含有篩選標(biāo)記，一

27、般為抗性基因含有篩選標(biāo)記，一般為抗性基因含有篩選標(biāo)記，一般為抗性基因能啟動(dòng)外源目的基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯能啟動(dòng)外源目的基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯能啟動(dòng)外源目的基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯能啟動(dòng)外源目的基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存2 2 2 2、種、種、種、種類：類：類：類：細(xì)菌、酵母質(zhì)粒、改造和修飾后的噬細(xì)菌、酵母質(zhì)粒、改造和修飾后的噬細(xì)菌、酵母質(zhì)粒、改造和修飾后的噬細(xì)菌、酵母質(zhì)粒、改造和修飾后的噬菌體、病毒菌體、病毒菌體、病毒菌體、病毒DNADNADNADNA質(zhì)粒第18頁/共28頁質(zhì)粒是能自主復(fù)制的質(zhì)粒是能自主復(fù)

28、制的質(zhì)粒是能自主復(fù)制的質(zhì)粒是能自主復(fù)制的雙鏈環(huán)狀雙鏈環(huán)狀雙鏈環(huán)狀雙鏈環(huán)狀DNADNADNADNA分子分子分子分子質(zhì)粒質(zhì)粒質(zhì)粒質(zhì)粒質(zhì)粒第19頁/共28頁質(zhì)質(zhì) 粒粒標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測(cè)標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測(cè)標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測(cè)標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測(cè)基因操作的基本步驟基因操作的基本步驟第20頁/共28頁基因操作的基本步驟基因操作的基本步驟基因操作的基本步驟基因操作的基本步驟1.1.1.1.獲取目的基因獲取目的基因獲取目的基因獲取目的基因2.2.2.2.形成重組形成重組形成重組形成重組DNADNADNADNA分子分子分子分子3.3.3.3.將重組將重組將重組將重組DNADNADNADNA分子導(dǎo)入受

29、體細(xì)胞分子導(dǎo)入受體細(xì)胞分子導(dǎo)入受體細(xì)胞分子導(dǎo)入受體細(xì)胞4.4.4.4.篩選含有目的基因的受體細(xì)胞篩選含有目的基因的受體細(xì)胞篩選含有目的基因的受體細(xì)胞篩選含有目的基因的受體細(xì)胞5.5.5.5.目的基因的表達(dá)目的基因的表達(dá)目的基因的表達(dá)目的基因的表達(dá)提取目的基因的方法提取目的基因的方法第21頁/共28頁提取目的基因的方法提取目的基因的方法提取目的基因的方法提取目的基因的方法將需要的基因從供體生物的細(xì)胞內(nèi)提取出來將需要的基因從供體生物的細(xì)胞內(nèi)提取出來將需要的基因從供體生物的細(xì)胞內(nèi)提取出來將需要的基因從供體生物的細(xì)胞內(nèi)提取出來取取取取 出出出出DNADNADNADNA用限制酶用限制酶用限制酶用限制酶切

30、斷切斷切斷切斷DNADNADNADNA 目前被較廣泛目前被較廣泛目前被較廣泛目前被較廣泛提取使用的目的基提取使用的目的基提取使用的目的基提取使用的目的基因有：蘇云金桿菌因有：蘇云金桿菌因有：蘇云金桿菌因有：蘇云金桿菌抗蟲基因、人胰島抗蟲基因、人胰島抗蟲基因、人胰島抗蟲基因、人胰島素基因、人干擾素素基因、人干擾素素基因、人干擾素素基因、人干擾素基因、種子貯藏蛋基因、種子貯藏蛋基因、種子貯藏蛋基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病白基因、植物抗病白基因、植物抗病白基因、植物抗病基因等?；虻取；虻?。基因等。1 1 1 1、直接分離基因、直接分離基因、直接分離基因、直接分離基因人工基因合成法第22頁/共

31、28頁目的基因與運(yùn)載體結(jié)合目的基因與運(yùn)載體結(jié)合目的基因與運(yùn)載體結(jié)合目的基因與運(yùn)載體結(jié)合-形成重組形成重組形成重組形成重組DNADNADNADNA 2 2 2 2、人工基因合成、人工基因合成、人工基因合成、人工基因合成法法法法1.1.1.1.直接合成法：已知某基因的序列的直接合成法：已知某基因的序列的直接合成法：已知某基因的序列的直接合成法：已知某基因的序列的前提下前提下前提下前提下,可以用化學(xué)方法合成或可以用化學(xué)方法合成或可以用化學(xué)方法合成或可以用化學(xué)方法合成或 用用用用PCRPCRPCRPCR技術(shù)擴(kuò)增大量獲取目的因技術(shù)擴(kuò)增大量獲取目的因技術(shù)擴(kuò)增大量獲取目的因技術(shù)擴(kuò)增大量獲取目的因.(如胰如胰

32、如胰如胰島素基因島素基因島素基因島素基因)想一想想一想想一想想一想:還有其他的方法可以合成還有其他的方法可以合成還有其他的方法可以合成還有其他的方法可以合成目的基因嗎目的基因嗎目的基因嗎目的基因嗎?1.1.1.1.逆轉(zhuǎn)錄法逆轉(zhuǎn)錄法逆轉(zhuǎn)錄法逆轉(zhuǎn)錄法:以信使以信使以信使以信使RNARNARNARNA為模板，在逆為模板，在逆為模板，在逆為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下將脫氧核苷酸合成轉(zhuǎn)錄酶的作用下將脫氧核苷酸合成轉(zhuǎn)錄酶的作用下將脫氧核苷酸合成轉(zhuǎn)錄酶的作用下將脫氧核苷酸合成合成合成合成合成DNA(DNA(DNA(DNA(基因基因基因基因)。2.2.2.2.根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸順序推算根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸順序推算

33、根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸順序推算根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸順序推算出信出信出信出信使使使使RNARNARNARNA核苷酸順序，再據(jù)此推算出基核苷酸順序，再據(jù)此推算出基核苷酸順序，再據(jù)此推算出基核苷酸順序，再據(jù)此推算出基因因因因DNADNADNADNA的脫氧核苷酸順序。用游離脫的脫氧核苷酸順序。用游離脫的脫氧核苷酸順序。用游離脫的脫氧核苷酸順序。用游離脫氧核苷酸直接合成相應(yīng)的基因。氧核苷酸直接合成相應(yīng)的基因。氧核苷酸直接合成相應(yīng)的基因。氧核苷酸直接合成相應(yīng)的基因。DNADNA合成儀合成儀合成儀合成儀PCRPCR擴(kuò)增儀擴(kuò)增儀擴(kuò)增儀擴(kuò)增儀第23頁/共28頁目的基因與運(yùn)載體結(jié)合目的基因與運(yùn)載體結(jié)合目的基因與運(yùn)載體結(jié)

34、合目的基因與運(yùn)載體結(jié)合-形成重組形成重組形成重組形成重組DNADNADNADNA 用限制酶切割目用限制酶切割目的基因和用的基因和用相同相同的限制酶的限制酶切割質(zhì)切割質(zhì)粒使之出現(xiàn)一個(gè)粒使之出現(xiàn)一個(gè)切口，將目的基切口，將目的基因插入切口處，因插入切口處，讓目的基因的讓目的基因的黏黏性末端性末端與切口上與切口上的的黏性末端黏性末端互補(bǔ)互補(bǔ)配對(duì)后，在配對(duì)后，在DNADNA連接酶的連接酶的作用下作用下連接形成連接形成重組重組DNADNA分子分子提取質(zhì)粒并用提取質(zhì)粒并用提取質(zhì)粒并用提取質(zhì)粒并用限制酶切割限制酶切割限制酶切割限制酶切割用連接酶將目的用連接酶將目的用連接酶將目的用連接酶將目的基因和質(zhì)粒連接基因

35、和質(zhì)粒連接基因和質(zhì)粒連接基因和質(zhì)粒連接將重組將重組DNADNA導(dǎo)入受體細(xì)胞并擴(kuò)增導(dǎo)入受體細(xì)胞并擴(kuò)增第24頁/共28頁將重組將重組將重組將重組DNADNADNADNA導(dǎo)入受體細(xì)胞并擴(kuò)增導(dǎo)入受體細(xì)胞并擴(kuò)增導(dǎo)入受體細(xì)胞并擴(kuò)增導(dǎo)入受體細(xì)胞并擴(kuò)增n n基因工程中常用的受體基因工程中常用的受體細(xì)胞有細(xì)胞有大腸桿菌、枯草大腸桿菌、枯草桿菌、酵母菌桿菌、酵母菌和和動(dòng)植物動(dòng)植物細(xì)胞細(xì)胞等。如用質(zhì)粒作運(yùn)等。如用質(zhì)粒作運(yùn)載體載體,則選大腸桿菌為則選大腸桿菌為受體細(xì)胞受體細(xì)胞n n導(dǎo)入受體細(xì)胞常用的方導(dǎo)入受體細(xì)胞常用的方法是法是借鑒細(xì)菌或者病毒借鑒細(xì)菌或者病毒侵染細(xì)胞的途徑侵染細(xì)胞的途徑。通常。通常還要對(duì)一些受體細(xì)胞

36、進(jìn)還要對(duì)一些受體細(xì)胞進(jìn)行增大通透性的處理。行增大通透性的處理。n n目的基因可以隨著受體目的基因可以隨著受體細(xì)胞進(jìn)行快速的繁殖，細(xì)胞進(jìn)行快速的繁殖，在很短的時(shí)間內(nèi)獲得大在很短的時(shí)間內(nèi)獲得大量的基因。量的基因。將目的基因?qū)⒛康幕驅(qū)⒛康幕驅(qū)⒛康幕驅(qū)胧荏w細(xì)胞入受體細(xì)胞入受體細(xì)胞入受體細(xì)胞將受體細(xì)胞將受體細(xì)胞將受體細(xì)胞將受體細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增進(jìn)行擴(kuò)增進(jìn)行擴(kuò)增進(jìn)行擴(kuò)增篩選含有目的基因的受體細(xì)胞篩選含有目的基因的受體細(xì)胞第25頁/共28頁篩選含有目的基因的篩選含有目的基因的受體細(xì)胞受體細(xì)胞 前三步的處理十分繁鎖，為前三步的處理十分繁鎖，為保證目的基因得到有效利用，通保證目的基因得到有效利用，通常用

37、大量的受體細(xì)胞來接受不多常用大量的受體細(xì)胞來接受不多的目的基因。這樣，處理的受體的目的基因。這樣，處理的受體細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中檢測(cè)出來。少，必須將它從中檢測(cè)出來。受體細(xì)胞是否具受體細(xì)胞是否具受體細(xì)胞是否具受體細(xì)胞是否具運(yùn)載體特有的運(yùn)載體特有的運(yùn)載體特有的運(yùn)載體特有的“標(biāo)記基因標(biāo)記基因標(biāo)記基因標(biāo)記基因”所控制所控制所控制所控制的性狀的性狀的性狀的性狀檢測(cè)依據(jù)：檢測(cè)依據(jù)：檢測(cè)依據(jù)：檢測(cè)依據(jù)：目的基因的表達(dá)目的基因的表達(dá)第26頁/共28頁目的基因的表達(dá)目的基因的表達(dá)目的基因的表達(dá)目的基因的表達(dá)1、外源基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)、外源基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的理論基礎(chǔ)的理論基礎(chǔ) 基因是控制生物性狀的基本基因是控制生物性狀的基本單位單位 生物界共用一套遺傳密碼生物界共用一套遺傳密碼 遺傳信息的傳遞都遵循中心遺傳信息的傳遞都遵循中心法則的信息流動(dòng)方向法則的信息流動(dòng)方向是否有目的基因表達(dá)的是否有目的基因表達(dá)的是否有目的基因表達(dá)的是否有目的基因表達(dá)的產(chǎn)物產(chǎn)物產(chǎn)物產(chǎn)物2 2 2 2、表達(dá)的依據(jù)：、表達(dá)的依據(jù)：、表達(dá)的依據(jù)：、表達(dá)的依據(jù)：第27頁/共28頁感謝您的觀看！感謝您的觀看！第28頁/共28頁