必修002基因工程及其应用.ppt

必修 2-06-02 基因工程及其应用 人民教育出版社 普通高中课程标准实验教科书 生物 P102 本节聚焦： 1 、什么是基因工程？ 2 、基因工程的原理是什么？ 3 、基因工程有哪些应用？ 4 、转基因食品安全吗？ 细菌和人是差异非常大的两种生 物 , 通过基因重组后 , 细菌能够合成人 体的胰岛素，这说明了什么？ 这可不是普通 的细菌，它是 嫁接了人胰岛 素基因的工程 菌，能大量合 成人胰岛素。 人和细菌共用一套遗传密码 所有生物共用一套遗传密码 P102 问题探讨 基因工程的原理 概念 P102 基因工程又叫做基因拼接技术或 DNA 重组技术。通俗地说，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 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果 基因重组 生物体外 基因 /DNA 分子水平 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达 人类需要的基因产物 甲生物 乙生物 取出优 秀基因 “剪切” “拼接” 新类型 表达 新的生物产品 基 因 敲 除 技 术 转 基 因 技 术 生物 新类型 敲 除 不 利 基 因 新的生物产品 转基因西红柿 转基因驱蚊草 目的 基因 供体 细胞 受体 细胞 获得 新性状 1 、基因工程的 指 “ 限制性内切酶 ” 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 已发现的有 200 多种 种类 : 来源 : 特点 : “ ” 这个特点说明了： 酶 具有专一性 黏性末端 例：大肠杆菌的一种限制酶 ( EcoR Ⅰ ) 能识别 GAATTC 序列，并在 G 和 A 之间 切开。 EcoR Ⅰ 1 、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 : 2 、限制酶的发现有什么意义？ 形成的黏性末端不同 基因工程创立的标志 不同的限制酶呢？ 具有。 2 、基因工程的 指“ DNA 连接酶” “ ” 作用： 连接“梯子”断口的“扶 手”而非“梯子”中间的 “踏板”。 其作用与限制性内切酶相 反，作用点相同 DNA 连接酶的作用过程 点击播放 连接酶的作用是：将互补配 对的两个黏性末端连接起来，使 之成为一个完整的 DNA 分子。 3 、基因工程的 常用的运载体： 质粒、噬菌体和动、植物病毒等 标记基 因，便 于进行 检测。 其中质粒存在于 许多细菌和酵母菌等 生物中 , 是细胞染色体 外能够自主复制的很 小的环状 DNA 分子 . 它们的共同特点是： 都有侵染或进入 宿主细胞的能力 第一步： 基因工程基本步骤： 第二步： 提取目的基因 目的基因与运载体结合 注意：要保持基因的完整性 注意：要用同一种限制酶切取目的基因 和运载体，并用 DNA 连接酶连接。 第三步： 将目的基因导入受体细胞 1 、常用的受体细胞： 大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、 动植物细胞等 2 、常用微生物作受体细胞的原因： 微生物增殖快、代谢快、目的产物多 3 、若受体细胞为细菌应作何处理： 第四步 : 目的基因的检测与鉴定 一般检测： 标 记基因是否表达 如果以抗生素抗性基因为标记 基因，在含抗生素的培养基上怎样 确定质粒是否导入受体细菌？ 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。 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%! 农牧业与食品工业 生长快、肉质好的转基因 鱼 ( 中国 ) 转黄瓜抗青枯病基因