2-6-2基因工程及其应用PPT课件

抗虫棉
抗虫基因作物的使用，不仅减少了农药的用量，大大降低 了生产成本，而且还减少了农药对环境的污染。
普通棉
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§6—2 基因工程及其应用
·基因工程的原理 ·基因工程的应用
＊基因工程与动、植物育种： 获得高产、稳产、质优、抗逆的
农作物和动物新品种。
转基因高赖氨酸玉米
抗病毒的转基因西葫芦
耐盐碱的转基因棉
§6—2 基因工程及其应用
【问题探讨】能合成人胰岛素的大肠杆菌
图中可不是普通的细菌，它是“嫁接”了人胰岛素基因 的工程菌。虽然看起来与普通细菌没有什么不同，但它能大 量合成人胰岛素，用来治疗糖尿病等疾病，使胰岛素的生产 成本大大降低。
讨论：
①你知道为什么能把人的基 因“嫁接”到细菌上吗？
②你能推测出，这种基因的 “嫁接”是怎么实现的吗？
·基因工程的原理 ·基因工程的应用
＊基因工程与动、植物育种： ＊基因工程与药物研制：能够高效率地生产出各种高质量、低成
本的药品。
资料：用转基因大肠杆菌生产人胰岛素
胰岛素是治疗糖尿病的特效药。以往临床上给病人注射的胰岛素主要从猪、
牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺只能提取4～5g。用这种方法生产的胰岛
DNA连接酶
EcoRI限制酶
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DNA连接酶
§6—2 基因工程及其应用
·基因工程的原理
＊基因工程： ＊基因工程的工具：
⑴基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶： ⑵基因的工具。目前 常用的有质粒、噬菌体和动植物病毒。
质粒是细菌、酵母菌等细胞的拟 核（或细胞核）以外的，能够自主复 制的，很小的环状DNA。
资料 转基因抗虫棉
1993年，中国农业科学院成功培育出抗棉铃虫的转基因抗虫棉。抗虫基因来 自苏云金杆菌。
苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白质晶体， 能使棉铃虫等鳞翅目害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋白质 的基因导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。如今，科 学家已利用这一基因成功地培育了抗虫的烟草、玉米、水稻和 棉等多种作物。
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↑ 【基础3】将外源基因导入受体细胞时，常用的运载体有哪些？
【拓展1】细菌和人是差异非常大的两种生物，为什么通过基因重
组后，细菌能够合成人体的某些蛋白质呢？
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§6—2 基因工程及其应用
·基因工程的原理 ·基因工程的应用
＊基因工程与动、植物育种： 获得高产、稳产、质优、抗逆的
农作物和动物新品种。
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§6—2 基因工程及其应用
·基因工程的原理
＊基因工程： ＊基因工程的工具：
⑴基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶： 一种限制酶只能识 别一种特定的核苷酸序列，并在特定 的切点上切割DNA分子。
大肠杆菌中的Eco RI限制酶，能
够专一识别GAATTC序列，并在G、A之 间将这段序列切开。
EcoRI限制酶
取出DNA
切开DNA ←用同种限制酶→ 切开DNA
用DNA连接酶连接 重组DNA
将重组DNA导入受体细胞
基因产物 -
增殖
基因产物 6
§6—2 基因工程及其应用
·基因工程的原理
【基础1】简述基因工程操作的几个步骤。
【基础2】假如用限制性内切酶 Eco RI 处理以下的DNA序列，会 产生几个片段？请先写出下面的DNA序列的互补链，然后标出酶切位 点。
素产量低，价格昂贵，远远不能满足需求。 1978年，科学家将人体内能够产生胰岛
100kg胰腺
素的基因，与大肠杆菌的 DNA 分子重组，并 且在大肠杆菌细胞内获得成功表达。这样，
4~5g胰岛素
用2000 L大肠杆菌培养液就可以提取100 g胰
岛素，相当于从2t猪胰腺中提取的量。
1982年，美国一家公司用基因工程方法 生产的胰岛素开始投入市场。
③你能举出一些类似的、与
你的生活关系很密切的例子吗？ (转入人胰岛素基因的大肠杆菌)
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§6—2 基因工程及其应用
·基因工程的原理
＊基因工程 (基因拼接技术，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。
传统育种方法一般只能在同一种生物中进行，很难将一种生物的 优良性状，移植到另一种生物身上。基因工程的出现，使人类有可能 按照自己的意愿，直接定向地改变生物，培育出新品种。
耐贮存的转基因番茄
抗冻-的转基因草莓
抗除草剂的转基因小麦
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§6—2 基因工程及其应用
·基因工程的原理 ·基因工程的应用
＊基因工程与动、植物育种： 获得高产、稳产、质优、抗逆的
农作物和动物新品种。
转
基
因
超
级
鼠
转生长激素基因的鲤鱼
转生长激素基因的超级绵羊
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转人乳清蛋白基因的奶牛
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§6—2 基因工程及其应用
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2000L大肠杆菌 培养液
100g胰岛素 相当于2T猪
胰腺提取量 11
§6—2 基因工程及其应用
·基因工程的原理 ·基因工程的应用
＊基因工程与动、植物育种： ＊基因工程与药物研制：能够高效率地生产出各种高质量、低成
本的药品。
(
利用工程菌生产基因工程药品
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))
(
组利 织用 纤生 溶物 酶反 原应 激器 活生 物产 溶血栓剂转基因药品
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§6—2 基因工程及其应用
·基因工程的原理
＊基因工程： ＊基因工程的工具：
⑴基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶： ⑵基因的“针线”——DNA连接酶： DNA连接酶能“缝合”脱氧核 糖与磷酸交替连接而成的DNA骨架上的缺口。
两种来源不同的 DNA ，用同种限制酶 切割后，末端可以相互黏合。但只能使互 补的碱基连接起来，而不能弥合 DNA 骨架 上的缺口。
质粒DNA 拟核DNA
氨苄青霉素 抗性基因 -
四环素抗性基因 控制质粒DNA转 移的基因 5
§6—2 基因工程及其应用
·基因工程的原理
＊基因工程： ＊基因工程的工具： ＊基因工程的一般操作步骤：
⑴提取目的基因： ⑵目的基因与运载体结合： ⑶将目的基因导入受体细胞： ⑷目的基因的检测与鉴定：
取出质粒
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§6—2 基因工程及其应用
·基因工程的原理 ·基因工程的应用
＊基因工程与动、植物育种： ＊基因工程与药物研制： ＊基因工程与环境保护：
资料 能清除石油污染的“超级细菌”
石油污染的清除难度极大。 假单孢杆菌能够分解石油，但是，一种假单孢杆菌只能分解其中的某一 种成分。 超级细菌 1975年，科学家用基因 工程的方法，把能分解三种烃类的基因 都转移到一种假单孢杆菌内，创造出了 能同时分解四种烃类的“超级细菌”。