《基因工程简介》PPT课件

请区分DNA重组
苯丙氨酸羟化酶基因探针－－苯丙酮尿症
Β－珠蛋白的DNA探针－－镰刀状细胞贫血病
（2）基因治疗：治疗隐性遗传病
把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，来代替 缺陷基因表达达到治疗疾病的目的。
二.基因工程与农牧业、食品工业 1.基因工程与农业
（1）通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品 质的农作物。
重组人白细胞介素 重组人干扰素 重组人生长激素 重组人胰岛素
再如：疫苗（乙肝、狂犬病、百日咳、霍乱、伤 寒、疟疾等）
2.用于基因诊断与基因治疗 （1）基因诊断：
①概念： 是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA
分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本
上遗传信息，达到检测疾病的目的。
②实例：
①直接分离基因工－－“鸟枪法” 供体细胞中DNA 限制内切酶 若干个DNA片段
运载体整合
导入受体细胞扩增
分离目的基因
寻找
含目的基因的受体细胞
优点：操作简便 缺点：工作量大、具盲目性 说明：因为真核基因含有内含子，一般不用此法。
（2）人工合成基因 ① mRNA 逆转录 单链DNA
目的基因双链DNA
② 蛋白质中氨基酸排序 推导 mRNA
（二）基因工程的工具
Leabharlann Baidu
一种酶识别并切割一种 特定的核苷酸序列
（1）基因的剪刀 ——限制性内切酶
限制性内切酶
黏性末端
AAT T C
G AAT T C C T TAA G
限制性内切酶
问题1.
G G
C T TAA
黏性末端
①该限制酶识别的核苷酸序列为： GAATTC
②该限制酶识别的切点是：
GA
③该限制酶剪切的化学键是： 磷酸二酯键
4.目的基因的检测和表达
（1）目的基因检测？
看标记基因是否表达（如抗药性基因是否表达即 看有无抗药性）检测受体细胞是否获得目的基因。
（2）目的基因表达？ 看目的基因是否表达出相应性状（如棉花有否 抗虫性即害虫吃了能否存活）。
问题4.在受体细胞中检测到目的基因能说明转 基因成功吗？ 不能。还得看最后受体细胞能否使该目的基因 表达。
基因工程的成果与发展前景
一.基因工程与医药卫生 1.生产基因工程药品
发酵罐
（1）传统的某些药品（如动物激素）
生产：从动物组织中提取，生产量小，价格昂贵。
（2）基因工程方法生产药品的方法：
转
控制
基
某种 基因工程 因 发
物质
工酵
合成 基因
程 菌
基因 表达
分离提取
基因 工程
产物
药品
（3）基因工程生产的药品
（2）基因的针线 ——DNA连接酶
黏性末端
AAT T C
G G
C T TAA
黏性末端
G AAT T C C T TAA G
DNA连接酶
使两条DNA黏性末端连接起来
G AAT T C C T TAA G
问题2.DNA连接酶连接的对象是：磷酸二酯键
（3）基因的运输工具 ——运载体 ①作用：将目的基因送入受体细胞。
一.基因工程的基本内容 技术水平 （一）基因工程概念
（基因拼接技术或DNA重组技术）
1.概念：是在生物体外，通过对DNA分子进行人工
“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造，
然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因
在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产
物。
目
的 2.基本过程：剪切→拼接→导入→表达
（2）用基因工程的方法培育出具有各种抗逆性的作用 新品种。
2.基因工程与畜牧养殖业
科学家已将某些特定基因与病 毒DNA构成重组DNA，然后通过感 染或显微注射技术将重组DNA转移 到动物受精卵中，从而培育出可以 获得人们所需要的各种优良品质的 品种。
我国培育的抗青 枯病马铃薯在大 棚中繁殖
显 微 注 射 技 术
3.将目的基因导入受体细胞
（1）常用的受体细胞 细菌（大肠杆菌、枯草杆菌）、真菌（酵母菌）
和动植物细胞等
问题.为何常用微生物为受体细胞？ 繁殖速度快，在很短时间内能够获得大量的目的 基因从而得到更多的目的基因的产物。 （2）常用的方法 ①显微注射
②用质粒、细菌或病毒侵染（需先用CaCl2 处理细胞壁） 增加细胞壁的透性与细胞膜无关
逆转录
目的基因双链DNA
单链DNA
问题3.合成的基因相当于真核基因中的什么？
编码区的外显子中碱基序列 说明：一般真核目的基因的提取用于此方法，也 可用于原核目的基因提取
2.目的基因与运载体结合
带目的基 因的DNA
质粒
相同限制酶切割 质粒与目的基因 黏性末端相同
DVA重组
DNA连接酶
带目的基因的重组质粒
②运载体具备的条件： Ⅰ.能在宿主细胞中复制并稳定地保存。 Ⅱ.具有多个酶切点以便与外源基因连接。 Ⅲ.具有某些标记基因，便于进行筛选。
③常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒
质粒
大肠杆菌细胞
大型环状DNA
抗生素抗性基因
控制质粒DNA转 移的基因
（三）基因操作的基本步骤 1.提取目的基因 （1）主要途径：
3.基因工程与食品工业
超级鼠
为人类开辟新的食品来源，如利用细菌生产人类所需 要的卵清蛋白等
三.基因工程环境保护 1、基因工程方法可以用环境监测。如用DNA探针检测水 中病毒的含量。
2、基因工程可以用于被污染环境的净化。如培养出分 解石油多种成分的“超级细菌”，培养出能分解环境中 有害物质的细菌等。