基因工程及其应用PPT教学课件

3、基因的“针线” ——DNA连接酶
连接酶的作用： 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。 连接的部位：
生成3′- 5′磷酸二酯键 DNA连接酶的作用过程：
4、基因的运载体 ——质粒或病毒
作用： 将外源基因送入受体细胞。
条件： 能在宿主细胞内复制并稳定地保存。 具有多个限制酶切点。 具有某些标记基因。
基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果
基因拼接技术或DNA重组技术 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
2、 基因的“剪刀”
——限制性内切酶
识别特定核苷酸序列，切割特定DNA切点， 具特异性。
并裂解磷酸二酯键。
例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别 GAATTC序列，并在G和A之间切开。
麦田圈是英国人于1983年发现的：麦田圈周围没 有任何足迹，圈内麦秆因弯曲而倒下，并未折断， 可以断定不是用脚压出的。圈内植物的生长方向 有不寻常的变化。麦田圈内土壤有微量辐射，麦 子收获量不但不减少，反而提高……曾有人称亲 眼看到一个麦田圈在3秒钟内形成，并且附近未出 现任何物体。全球麦田圈的数量不断增加，图案 也由初期的小型简单圆圈到近年的大型复杂图案， 如几何图、动物、古文字、星系图、混沌数学图、 肝炎细菌图……种种分析显示，麦田圈在强大能 量作用下，于瞬间产生，当中隐藏了数学、化学、 分子科学讯息，成为难解之谜
基因决定性状
❖ 豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮
定向基因改造设想
设想 一
能否让禾本科的植物也能够固定空气 中的氮？
设想 能否让细菌“吐出”蚕丝？
二
设想 能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素
三
等珍贵的药物？
经过多年的努力，科学家于20世纪 70年代创立了可以定向改造生物的新技 术——基因工程。
“嫁接”了人胰岛素基 因的工程菌
其实关于麦田圈还是一个谜。有许 多麦田圈都是包含极为复杂、高深 的数学几何知识：不差分毫的正六 角形，黄金分割比例等，对于如此 庞大的图案，即使在出色的艺术家、 数学家也是很难做到的。
对于麦田圈的未解之谜
一）完全没有破坏痕迹，一粒米也丝毫无损地被压下而改变方向，并非践踏或机械屈 曲而成. 二）麦秆大多在离地一寸曲折. 三）秆身加粗, 秆内有小洞, 胚芽变形. 四）麦秆的分子水晶结构受弯曲位置的炭分子结构受电磁场影向而异常，但竟然能继 续正常生长，绝非人类科技可及. 五）图形以绝世精确的计算绘画, 常套用极复杂的零曲率几何, 黄金中数. 六）麦秆像分层编织: 顺或逆时计方向间隔倒下, 有时多至五层,但每粒谷仍像精致安排 一般秩序井然. 七）图形内外的红外线增强. 八）电磁场改变, 指南针, 电话,电池,相机,汽车甚至发电站失常. 九）幅射增强三倍, 电磁波骤跌. 十）动物远离现场, 出现前举止失常. 十一）大多在地球磁场能量带出现. 十二）圈内像烘乾的泥土内含有四种非天然放射性同位数的微量幅射. 十三）通常於子夜至凌晨四时形成!!!
麦田圈仍旧神秘吗？
在1991年9月，正当麦田圈在英国成为重大新闻，甚至引 起恐慌之际，道格·鲍尔（Doug Bower）和戴维·车利 （Dave Chorley）宣布那些被媒体广为报道的麦田圈都 是他们干的，并当场做了表演。这个事件，被称为“道格 和戴维”事件。道格坦白说：“我总是对不明飞行物和飞 碟感兴趣，因此我想制造它们着陆的迹象。”在1978年 夏天的一个晚上，道格和戴维在汉普郡的野外散步，谈起 了不明飞行物。来自澳大利亚墨尔本的道格想起在1966 年，有人声称在澳大利亚的昆士兰的一块沼泽地看到飞碟 从一个圆形的草窝中飞升而起，便指着附近的麦田对戴维 说：“我们在那一块也做一个窝怎么样？人们会认为飞碟 在那里着陆了。”他们用手、脚和一根挡门用的四英尺长 的金属棍，在汉普郡的一块麦地制造了第一个麦田圈。从 那以后，他们制造了大约 250个麦田圈。
你知道为什么能把人的基因“嫁接” 到细菌上吗？你能推测出，这种基因的 “嫁接”是怎么实现的吗？你能举出一 些类似的、与你的生活关系很密切的例 子吗？
一、基因工程的原理：
1、概念：
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。
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二、基因工程的应用：
1、基因工程与作物育种 2、基因工程与药物研制：
三、转基因生物和转基因食品的 安全性：
转基因烟草
转基因马铃薯
抗虫原理？抗虫结果？
抗虫棉
抗CMV甜椒
全身散发绿色荧光的 转基因鱼
美科学家研制出世界 上第一只转基因蝴蝶
首只转基因猴降生
超凡嗅觉能力的 转基因鼠
乳汁中分泌人凝血因子 IX的转基因山羊
自从人类开始种植作物和饲养动物以来，就 从未停止过对品种的改良。传统的方法是选择育 种，通过汰劣留良的方法来选择和积累优良基因。
自从孟第Βιβλιοθήκη Baidu1节尔发现杂了交遗传育规种律与之诱后变，育人种工杂交的方 法用，被使广第育泛2节种应方用法于基得动因到植了物工较育程大种及的。其改人应进工用。诱基变因技工术程的的应
1987年开始上市的干扰素
生产胰岛素历史？
临床常见的生长激素，干扰素和乙肝疫苗等药物都可以 用基因工程来大规模生产
餐桌上的基因 转基因食品你敢吃吗？ 转基因食品ABC
转基因食品看起来分外诱人
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美丽奇特的麦田圈
什么是麦田圈
英文原名为cropcir－cles”，是指出现在农作物 上的神秘图形。文献记载，最早发现麦田圈”这 一奇怪现象是在1647年（距今已有360年，那个 怪圈呈逆时针方向），几百年来，这一神秘现象 不断亮相，美国、澳大利亚、欧洲、南美、亚洲 等地都频频发现麦田怪圈，其中绝大部分是在英 国。至上个世纪80年代初，英国人在汉普郡和威 斯特（wessex）一带屡屡发现怪圈，除麦田外， 草原、雪地和沙地也都出现过类似现象，且以春 夏农作物收成期里出现得较多。但由于其中绝大 多数还是在麦田，所以，正式将怪圈命名麦田 圈”。
看看这些美丽的麦田圈吧，也许你 能解开这迷呢
道格和戴维的坦白，无疑激发了许多人的灵感， 暗中出现了一大批模仿者。从1991年开始，麦田 圈现象走出英国，风行全球，欧洲大陆、亚洲、 北美、南美、澳洲各地都纷纷发现了麦田圈。在 世界主要国家中，只有中国和南非没有发现麦田 圈，究竟是外星人对这两个国家不屑一顾呢，还 是这两个国家没有从事这种恶作剧艺术的风气？ 麦田圈的数量剧增，每年都有数千个被发现，经 过多年的练习和暗中的竞争，图案变得越来越精 美，越来越复杂，越来越巨大，越来越有“含 义”，例如在1996年6月17日，在英国奥尔顿巴 恩斯（Alton Barnes）出现了一个双螺旋图形的 麦田圈，被一些人认为代表外星人的DNA；同一 年的7月29日，在威尔特郡，发现了一个长达 4100英尺的巨型麦田圈。
麦田圈越来越神秘
1983年，科林·艾爵斯（colinandrews）成立国际圆圈 现象研究中心”（cpri），该中心发现，在麦田里出现的 怪圈正在以一个圈慢慢进化成两个或者三个相对称的图形， 到1994年，甚至还出现了蝎子、蜜蜂、花等动物图形。 2001年8月出现在白马山附近的一个巨大麦田圈却让很多 人不得不相信，它绝不是人造的。这个麦田怪圈范围很广， 走到中间要30分钟，一共由409个圆组成。而最近，在俄 罗斯，一向惊现于农作物里的怪圈，这一次却呈现在克拉 斯诺达尔边疆的向日葵地里，而且向日葵倒伏成的圆形图 案精美至极，令人叹为观止。紧接着，俄罗斯人在陶里亚 蒂的荞麦地发现的神秘怪圈，竟然就在居民楼的附近。
1980年，很快就成了“神秘科学家”的研 究对象，被当作外星人光临地球的一大证 据。有的认为麦田圈是外星人飞碟着陆时 形成的，也有的认为那是外星人有意制作 的图案，要表达某种信息。还有些较有科 学头脑的人，则试图对麦田圈的形成做出 科学的解释，各式各样的理论被提出来， 风、动物、热、旋风、球状闪电、等离子 体等等都曾被当做形成麦田圈的原因。有 一些气象学家把麦田圈形成的原因归于一 种极其罕见的自然现象“等离子体旋风”，
种类： 质粒、噬菌体和动植物病毒。
基因工程过程示意图
①从细胞中分 离出DNA
① ②
③ ④
②限制酶截取 DNA片断
③分离大肠杆 菌中的质粒
⑤ ⑥
④ DNA重组
⑤用重组质粒 转化大肠杆菌
⑥培养大肠杆菌 克隆大量基因
基因工程的操作步骤
提取目的基因 目的基因与运载体结合 目的基因导入受体细胞 目的基因的表达和检测
诞生，使人们能够按照所设计的蓝图，进行跨越 种间鸿沟的基因转移，从而定向地改变生物的遗 传特性，创造出新的生物类型。
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？
基因决定性状
青霉菌能产生对人类有用的抗生素 ——青霉素
基因决定性状
❖ 家蚕能够吐出蚕丝为人类利用
麦田圈的神秘之处
完全没有破坏痕迹，丝毫无损地被压下而改变方 向，并非践踏或机械屈曲而成；
麦秆弯曲位置的碳分子结构受电磁场影响而结晶， 但仍然能继续正常生长；
麦田圈的辐射量与附近正常的麦田有明显不同。 科学家形容麦田圈 寂静无声地形成，但速度很 快，最多不超过一分钟；无损伤的瞬间使植物倾 倒，压倒植物的干茎，诱发植物水平生长；调查 困难；极其壮丽复杂多变的组合，不受任何气候 影响，周围没有其他印记，不受地形限制，甚至 在杳无人烟处。