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1、第二节 基因工程及第1页，共17页，编辑于2022年，星期二第二节 基因工程及其应用图片中的细菌和普通细菌有区别吗？它们却是嫁接了人的胰岛素基因的工程菌，能够大量地合成人的胰岛素，用来治疗糖尿病等疾病，使胰岛素的生产成本大大降低。第2页，共17页，编辑于2022年，星期二杂交育杂交育种种诱变育种诱变育种多倍体育种多倍体育种单倍体育种单倍体育种方法方法杂交射线、激光、化学药品、生物处理秋水仙素处理萌发的种子或幼苗花药离体培养后再加倍原理原理基因重组基因突变染色体变异染色体变异优点优点操作简单、目标性强提高变异频率、产生新的基因器官大、营养含量丰富缩短育种年限缺点缺点育种年限长、不能产生新的基因诱
2、变的方向不定，无法集中多个优良性状发育迟缓，结实率低，在动物中难以展开方法复杂，成活率低，范围范围有性生殖几乎所有的动植物植物有性生殖的植物第3页，共17页，编辑于2022年，星期二基因工程基因工程 1、概念、概念：又叫基因拼接技术或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，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞内，定向地改造生物的遗传性状。2、特点、特点：在生物的分子水平上得设计施工 定向地改变生物的遗传性状，克服远缘杂交不亲和 的障碍。第4页，共17页，编辑于2022年，星期二第5页，共17页，编辑于2022年，星期二基因工程工具v基因的“剪刀”限制性内切
3、酶v分布：主要存在于微生物中v作用与特性：一种限制性内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA分子。v作用结果：产生粘性末端（碱基能互补配对）第6页，共17页，编辑于2022年，星期二v基因针线DNA连接酶v连接部位：不同DNA分子相同的粘性末端v连接方式：形成35-磷酸二酯键将粘性末端连接起来第7页，共17页，编辑于2022年，星期二基因运载工具运载体作用作用：1、作为运载工具将目的基因转移到受体细胞中 2、利用它在受体细胞内对目的基因进行大量地复制具备的条件：具备的条件：1、能够在宿主细胞内复制并稳定保存2、具备多个限制酶切位点，以便与外源基因连接3、具有某些标记基因便于
4、筛选常见载体：质粒、噬菌体、动植物病毒等第8页，共17页，编辑于2022年，星期二第9页，共17页，编辑于2022年，星期二基因工程操作的基本步骤目的基因：人们所需的特定基因提取目的基因提取途径1、反转录法2、根据蛋白质中氨基酸的序列推测出核苷酸序列，通过化学方法合成DNA第10页，共17页，编辑于2022年，星期二用一定的限制性内切酶切割质粒用同一种限制性内切酶切割基因加入DNA连接酶质粒和目的基因结合成重组DNA分子目的基因与运载体集合第11页，共17页，编辑于2022年，星期二将目的基因导入受体细胞：主要是借鉴了细菌或者病毒侵染细胞的方法目的基因的表达和检测检测：根据受体细胞中是否具有标
5、记基因，判断目的基因是否导入表达：受体细胞表现特定的性状，如棉花抗虫性状的表现第12页，共17页，编辑于2022年，星期二v注意：以上的过程涉及到三种工具，两种工具酶v目的基因必须与运载体结合才能导入受体细胞，才能稳定地保存，并进行复制和表达，不能单独进入受体细胞v受体细胞常用微生物的原因：繁殖快、代谢快、目的产物多v目的基因进入受体细胞后，受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明基因完成了表达。第13页，共17页，编辑于2022年，星期二基因工程的应用基因工程与作物育种如抗棉铃虫的转基因抗虫棉原理：接受了苏云金杆菌的抗虫基因优势：不仅减少了农药的使用大大降低了生产成本，而且还减少了农药对环境的
6、污染其他实例：耐储存的番茄、抗除草剂的玉米、转基因奶牛等第14页，共17页，编辑于2022年，星期二基因工程与药物研制如转基因方法生产胰岛素优势：高效率的获得了高品质低成本的药品，解决了以前药品来源短缺，生产成本高地问题其他实例：生产干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、以及预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾的疫苗第15页，共17页，编辑于2022年，星期二环境保护环境保护基因工程做成的基因工程做成的“超级细菌超级细菌”能吞食和能吞食和 分解多种污染环境的物质。分解多种污染环境的物质。通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的培育成功的“超级细菌超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解一些毒合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解一些毒害物质。害物质。第16页，共17页，编辑于2022年，星期二转基因生物和转基因食品的安全性v赞同或反对？v你的想法是什么？第17页，共17页，编辑于2022年，星期二