云南省峨山彝族自治縣高中生物 第六章 從雜交育種到基因工程 6.2《基因工程及其應用》課件 新人教版必修2.ppt

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基因工程及其應用 思考 1 為什么能把一種生物的基因 嫁接 到另一種生物上 2 推測這種 嫁接 怎樣幫能實現(xiàn) 3 這種 嫁接 對品種的改良有什么意義 一 基因工程的原理 1 基因工程的概念 基因工程又叫做基因拼接技術或DNA重組技術 就是按照人們的意愿 把一種生物的某種基因提取出來 加以修飾改造 然后放到另一種生物的細胞里 定向地改造生物的遺傳性狀 2 基因工程的的操作過程 1 基因的針線 DNA連接酶 重組DNA分子 思考 如何將重組DNA分子送入受體細胞呢 2 基因的運載體 常用 質粒 噬菌體和動植物病毒 思考 如何利用質粒將重組DNA分子運載入受體細胞中呢 第一步 獲取目的基因 二 工程基本步驟 第二步 目的基因與運載體結合 用與提取目的基因相同的限制酶切割質粒使之出現(xiàn)一個切口 將目的基因插入切口處 讓目的基因的黏性末端與切口上的黏性末端互補配對后 在連接酶的作用下連接形成重組DNA分子 第三步 將目的基因導入受體細胞 常用的受體細胞 菌類和動植物細胞 三 目的基因的表達和檢測 大量的受體細胞接受不多的目的基因 處理的受體細胞中真正攝入了目的基因的很少 必須將它從中檢測出來 將每個受體細胞單獨培養(yǎng)形成菌落 檢測菌落中是否有目的基因的表達產物 淘汰無表達產物的菌落 保留有表達產物的進一步培養(yǎng) 研究 總結 基因工程的操作步驟 從細菌中取出質粒 從細胞中取出DNA 用同種限制酶切斷兩個DNA 具有相同的黏性末端 提取目的基 如人的胰島素基因 用連接酶將目的基因與質粒連接 形成重組DNA分子 目的基因與運載體結合 將目的基因導入受體細胞 如大腸桿菌 利用質粒中具有某些特性的基因進行檢測并判斷目的基因是否表達 將目的基因導入受體細胞 目的基因的表達和檢測 一 基因工程與作物育種 四 基因工程的應用 轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒 轉魚抗寒基因的番茄 二 基因工程與藥物研制 我國生產的部分基因工程疫苗和藥物 許多藥品的生產是從生物組織中提取的 受材料來源限制產量有限 其價格往往十分昂貴 微生物生長迅速 容易控制 適于大規(guī)模工業(yè)化生產 若將生物合成相應藥物成分的基因導入微生物細胞內 讓它們產生相應的藥物 不但能解決產量問題 還能大大降低生產成本 胰島素從豬 牛等動物的胰腺中提取 100Kg胰腺只能提取4 5g的胰島素 其產量之低和價格之高可想而知 將合成的胰島素基因導入大腸桿菌 每2000L培養(yǎng)液就能產生100g胰島素 使其價格降低了30 50 三 環(huán)境保護基因工程做成的 超級細菌 能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質 通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類 用基因工程培育成功的 超級細菌 卻能分解石油中的多種烴類化合物 有的還能吞食轉化汞 鎘等重金屬 分解DDT等毒害物質 利用基因工程培育的 指示生物 能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況 卻不易因環(huán)境污染而大量死亡 甚至還可以吸收和轉化污染物 四 轉基因生物和轉基因食品的安全性 練習 1 要使目的基因與對應的載體重組 所需的兩種酶是 限制酶 連接酶 解旋酶 還原酶 2 實施基因工程的第一步的一種方法是把所需的基因從供體細胞內分離出來 這要利用限制性內切酶 一種限制性內切酶能識別 分子的 順序 切點在 和 之間 這是利用了酶的 高效性 專一性 多樣性 催化活性易受外界影響 3 基因工程的正確操作步驟是 使目的基因與運載體結合 將目的基因導入受體細胞 檢測目的基因的表達是否符合特定性狀要求 提取目的基因