长郡中学 上课用课件 基因工程及其应用
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无表达产物 无表达产物 有表达产物 无表达产物
一、基因工程与作物育种
生长快、肉质好的转基因 乳汁中含有人生长激素的
鱼(中国)
转基因牛(阿根廷)
获得高产、稳产和具有 优良品质的农作物和具 有抗逆性的作物新品种。
转鱼抗寒基 因的番茄
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
2、基因工程与药物研制
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。
③解旋酶 Ｃ．①④
④还原酶 Ｄ．②③
⒉实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从 供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限 制性内切酶能识别ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ顺序，切 点在Ｇ和Ａ之间，这是利用了酶的（ Ｂ ）
Ａ．高效性
Ｂ．专一性
Ｃ．多样性
Ｄ．催化活性易受外界影响
常用的受体细胞： 菌类和动植物细胞 导入
扩增
第四步、目的基因的表达和检测
大量的受体细胞接受不多的目的基因。处 理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少， 必须将它从中检测出来。
将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测 菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表 达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、 研究。
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、基因的运输工具——运载体
常用的运载体：质粒、 噬菌体和动植物病毒
标记基因， 便于进行 检测。
运载体必须同 时满足三个要求： ①能与目的基因结 合；②能进入受体 生物细胞并在受体 生物细胞内复制并 表达；③比较容易 得到。
第2节 基因工程及其应用
抗虫害的玉米
Baidu Nhomakorabea
转基因超级鼠
水母
转基因西红柿 转基因鲑鱼
• 为什么能把一种生物的基因“嫁接”到 另一种生物上？
• 推测这种“嫁接”怎样才能实现？
• 这种“嫁接”对品种的改良有什么意义 ？
原理：基因重组 操作水平：DNA分子水平
结 果：定向地改造生物的遗传性状，获得人
利用基因工程培育的“指示生物”能十分 灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污
染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。
转基因生物和转基因食品的安全性
• 你认为应该如何对待转基因生物和转基 因食品的安全性问题？
练习：
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（Ａ）
①限制酶 Ａ．①②
②连接酶 Ｂ．③④
我国生产的部分基因 工程疫苗和药物
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。
类所需要的品种。
供体细胞
（一种生物）
目的基因
受体细胞
（另一种生物）
基因操作的工具
• 基因的“剪刀” ——限制性核酸内切酶 （限制酶）
• 基因的 “针线”—— DNA连接酶
• 基因的运输工具——运载体
1.基因的“剪刀”──限制性内切酶（限制酶）
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列， 并在特定的切割点上将DNA 分子切断。
三、基因工程基本步骤 • 第一步：获取目的基因：
第二步、目的基因与运载体结合
用与提取目 的基因相同的限 制酶切割质粒使 之出现一个切口， 将目的基因插入 切口处，让目的 基因的黏性末端 与切口上的黏性 末端互补配对后， 在连接酶的作用 下连接形成重组 DNA分子。
第三步：将目的基因导入受体细胞
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%!
3、环境保护 基因工程做成的“超级细菌”
能吞食和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 程培育成功的“超级细菌”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DDT等毒 害物质。
专一性
被同一种限制酶切断的几个DNA是否 具有相同的黏性末端？
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
用同种限制酶切割
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
基因的针线：DNA连接酶
G AA TT C
C TT AA G
２、基因的针线──DNA连接酶 重播
一、基因工程与作物育种
生长快、肉质好的转基因 乳汁中含有人生长激素的
鱼(中国)
转基因牛(阿根廷)
获得高产、稳产和具有 优良品质的农作物和具 有抗逆性的作物新品种。
转鱼抗寒基 因的番茄
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
2、基因工程与药物研制
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。
③解旋酶 Ｃ．①④
④还原酶 Ｄ．②③
⒉实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从 供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限 制性内切酶能识别ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ顺序，切 点在Ｇ和Ａ之间，这是利用了酶的（ Ｂ ）
Ａ．高效性
Ｂ．专一性
Ｃ．多样性
Ｄ．催化活性易受外界影响
常用的受体细胞： 菌类和动植物细胞 导入
扩增
第四步、目的基因的表达和检测
大量的受体细胞接受不多的目的基因。处 理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少， 必须将它从中检测出来。
将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测 菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表 达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、 研究。
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、基因的运输工具——运载体
常用的运载体：质粒、 噬菌体和动植物病毒
标记基因， 便于进行 检测。
运载体必须同 时满足三个要求： ①能与目的基因结 合；②能进入受体 生物细胞并在受体 生物细胞内复制并 表达；③比较容易 得到。
第2节 基因工程及其应用
抗虫害的玉米
Baidu Nhomakorabea
转基因超级鼠
水母
转基因西红柿 转基因鲑鱼
• 为什么能把一种生物的基因“嫁接”到 另一种生物上？
• 推测这种“嫁接”怎样才能实现？
• 这种“嫁接”对品种的改良有什么意义 ？
原理：基因重组 操作水平：DNA分子水平
结 果：定向地改造生物的遗传性状，获得人
利用基因工程培育的“指示生物”能十分 灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污
染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。
转基因生物和转基因食品的安全性
• 你认为应该如何对待转基因生物和转基 因食品的安全性问题？
练习：
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（Ａ）
①限制酶 Ａ．①②
②连接酶 Ｂ．③④
我国生产的部分基因 工程疫苗和药物
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。
类所需要的品种。
供体细胞
（一种生物）
目的基因
受体细胞
（另一种生物）
基因操作的工具
• 基因的“剪刀” ——限制性核酸内切酶 （限制酶）
• 基因的 “针线”—— DNA连接酶
• 基因的运输工具——运载体
1.基因的“剪刀”──限制性内切酶（限制酶）
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列， 并在特定的切割点上将DNA 分子切断。
三、基因工程基本步骤 • 第一步：获取目的基因：
第二步、目的基因与运载体结合
用与提取目 的基因相同的限 制酶切割质粒使 之出现一个切口， 将目的基因插入 切口处，让目的 基因的黏性末端 与切口上的黏性 末端互补配对后， 在连接酶的作用 下连接形成重组 DNA分子。
第三步：将目的基因导入受体细胞
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%!
3、环境保护 基因工程做成的“超级细菌”
能吞食和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 程培育成功的“超级细菌”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DDT等毒 害物质。
专一性
被同一种限制酶切断的几个DNA是否 具有相同的黏性末端？
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
用同种限制酶切割
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
基因的针线：DNA连接酶
G AA TT C
C TT AA G
２、基因的针线──DNA连接酶 重播