基因工程及其應(yīng)用 ppt課件

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1、l普通大米普通大米 黃金大米黃金大米普通大米基因工程及其應(yīng)用ppt課件學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)：簡述基因工程的基本原理；簡述基因工程的基本原理；舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用；舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用；關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。學(xué)習(xí)重點(diǎn)：學(xué)習(xí)重點(diǎn)：基因工程的基本原理；基因工程的基本原理；基因工程的安全性問題。基因工程的安全性問題。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：學(xué)習(xí)難點(diǎn)：基因工程的基本原理；基因工程的基本原理；轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的安全性。轉(zhuǎn)基因生物與轉(zhuǎn)基因食品的安全性。學(xué)習(xí)目標(biāo)：基因工程：基因工程：即即 。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的

2、某通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，生物的細(xì)胞里，地改造生物的地改造生物的 。原原 理：理：操作水平：操作水平：結(jié)結(jié) 果：果：基因重組基因重組DNADNA分子水平分子水平定向定向地改造生物的遺傳性狀，地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。獲得人類所需要的品種。基因拼接技術(shù)或基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)重組技術(shù)定向定向遺傳性狀遺傳性狀基因工程：即基因工程培育黃金大米的的簡要過程基因工程培育黃金大米的的簡要過程黃金大米的培育有哪些關(guān)鍵步驟？黃金大米的培育有哪些關(guān)鍵步驟？玉米細(xì)胞玉米

3、細(xì)胞提取提取提取提取相應(yīng)基因相應(yīng)基因 普通大米細(xì)胞普通大米細(xì)胞大米細(xì)胞大米細(xì)胞(含相應(yīng)基因含相應(yīng)基因)與運(yùn)載體與運(yùn)載體與運(yùn)載體與運(yùn)載體DNADNADNADNA拼接，導(dǎo)入拼接，導(dǎo)入拼接，導(dǎo)入拼接，導(dǎo)入大米植株大米植株(長黃金大米長黃金大米)表達(dá)表達(dá)表達(dá)表達(dá)解決培育黃金大米的關(guān)鍵步驟要哪些工具？解決培育黃金大米的關(guān)鍵步驟要哪些工具？基因工程培育黃金大米的的簡要過程黃金大米的培育有哪些關(guān)鍵步驟基因操作的工具1、基因工程的、基因工程的指指“限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶 ”主要存在于微生物主要存在于微生物一種限切酶一種限切酶只能識別只能識別一種一種特定特定的核苷的核苷酸酸序列序列,并在并在特定切點(diǎn)特

4、定切點(diǎn)切割切割DNADNA分子分子已發(fā)現(xiàn)的有已發(fā)現(xiàn)的有200200多種多種種類種類:來源來源:特點(diǎn)特點(diǎn):“”作用于：作用于：磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵1、基因工程的指“限制性核酸內(nèi)切酶”主要存在于微生物一種限制性內(nèi)限制性內(nèi)切酶切酶識別位點(diǎn)識別位點(diǎn)限制性內(nèi)限制性內(nèi)切酶切酶識別位點(diǎn)識別位點(diǎn)EcoRXbaXhoNdeGAATTCTCTAGACTCGAGCATATGApaBglClaSmaGGGCCCAGATCTATCGATCCCGGG幾種常用限制性內(nèi)切酶及其酶切位點(diǎn)限制性內(nèi)識別位點(diǎn)限制性內(nèi)識別位點(diǎn)EcoRXbaXho限制性內(nèi)切酶（限制性內(nèi)切酶（EcoREcoR）作用過程）作用過程點(diǎn)擊播放點(diǎn)擊播放限制性內(nèi)切

5、酶（EcoR）作用過程點(diǎn)擊播放被同一種限制酶切斷的幾個被同一種限制酶切斷的幾個DNADNA是否具有是否具有相同的黏性末端？相同的黏性末端？思考思考:形成的黏性末端不同形成的黏性末端不同不同的限制酶呢？不同的限制酶呢？具有具有被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？思什么叫黏性末端？什么叫黏性末端？當(dāng)限制酶從識別序列的當(dāng)限制酶從識別序列的中心軸線兩側(cè)中心軸線兩側(cè)切開時切開時，被限制酶切開的被限制酶切開的DNA兩條單鏈的兩條單鏈的切口，帶有幾個切口，帶有幾個伸出的核苷酸伸出的核苷酸，他們之間，他們之間正好正好互補(bǔ)配對互補(bǔ)配對，這樣的切口叫，這樣的切口叫黏性末端黏性末端。什么叫黏性末端

6、？當(dāng)限制酶從識別序列的中心軸線兩側(cè)切開2、基因工程的、基因工程的指指“DNADNA連接酶連接酶”“”作用：作用：將互補(bǔ)配對的兩個粘性末端將互補(bǔ)配對的兩個粘性末端連接起來，使之成為一個完連接起來，使之成為一個完整的整的DNADNA分子分子2、基因工程的指“DNA連接酶”“”DNA連接酶的作用過程連接酶的作用過程點(diǎn)擊播放點(diǎn)擊播放DNA連接酶的作用過程點(diǎn)擊播放 DNADNA連接酶的作用位點(diǎn)連接酶的作用位點(diǎn)是：相鄰的兩個是：相鄰的兩個脫氧核苷酸的切口。即生成：脫氧核苷酸的切口。即生成：磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵。DNA連接酶的作用位點(diǎn)是：相鄰的兩個脫氧核苷酸的切口。T磷磷酸酸二二酯酯鍵鍵1234512345

7、 AT磷酸二酯鍵1234512345A3、基因工程的運(yùn)載體、基因工程的運(yùn)載體（2 2）常用的運(yùn)載體：）常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病毒等質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病毒等（1 1）運(yùn)載體：將外源基因）運(yùn)載體：將外源基因 送入受體細(xì)胞的運(yùn)輸工具送入受體細(xì)胞的運(yùn)輸工具3、基因工程的運(yùn)載體（2）常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動、植 標(biāo)記基標(biāo)記基因，便因，便于進(jìn)行于進(jìn)行檢測。檢測。其中其中質(zhì)粒質(zhì)粒存在于存在于許多細(xì)菌和酵母菌等許多細(xì)菌和酵母菌等生物中生物中,是細(xì)胞染色體是細(xì)胞染色體外能夠自主復(fù)制的外能夠自主復(fù)制的很很小的環(huán)狀小的環(huán)狀DNADNA分子分子.標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測。其中質(zhì)粒存在于許多細(xì)作為

8、載體的必要條件作為載體的必要條件v1.1.能自我復(fù)制能自我復(fù)制v能進(jìn)入受體生物細(xì)胞并在受體生物細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并表達(dá)能進(jìn)入受體生物細(xì)胞并在受體生物細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并表達(dá)；v2.2.有一個至多個限制酶切位點(diǎn)有一個至多個限制酶切位點(diǎn)v能與目的基因結(jié)合能與目的基因結(jié)合v3.3.有遺傳標(biāo)記基因有遺傳標(biāo)記基因v便于觀察便于觀察v4.4.對受體細(xì)胞無害、易分離對受體細(xì)胞無害、易分離v安全、比較容易得到安全、比較容易得到作為載體的必要條件1.能自我復(fù)制基因工程培育黃金大米的的簡要過程基因工程培育黃金大米的的簡要過程*模擬一下黃金大米的培育過程！模擬一下黃金大米的培育過程！玉米細(xì)胞玉米細(xì)胞提取提取提取提取相應(yīng)基因相應(yīng)基因

9、 普通大米細(xì)胞普通大米細(xì)胞大米細(xì)胞大米細(xì)胞(含相應(yīng)基因含相應(yīng)基因)與運(yùn)載體與運(yùn)載體與運(yùn)載體與運(yùn)載體DNADNADNADNA拼接，導(dǎo)入拼接，導(dǎo)入拼接，導(dǎo)入拼接，導(dǎo)入大米植株大米植株(長黃金大米長黃金大米)表達(dá)表達(dá)表達(dá)表達(dá)基因工程培育黃金大米的的簡要過程*模擬一下黃金大米的培育過程從細(xì)胞中分從細(xì)胞中分離出離出DNA從大腸桿菌從大腸桿菌中提取質(zhì)粒中提取質(zhì)粒限制限制 酶酶提取目的基因提取目的基因限制酶限制酶目的基因與運(yùn)目的基因與運(yùn)載體結(jié)合載體結(jié)合DNA連連 接酶接酶目的基因?qū)肽康幕驅(qū)胧荏w細(xì)胞受體細(xì)胞目的基因的表目的基因的表達(dá)與檢測達(dá)與檢測基因工程操作的基本步驟基因工程操作的基本步驟從細(xì)胞中分離出

10、DNA從大腸桿菌中提取質(zhì)粒限制酶提取目的基基因工程及其應(yīng)用ppt課件要使目的基因與對應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是（）限制酶連接酶解旋酶還原酶實(shí)施基因工程的第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識別分子的順序，切點(diǎn)在和之間，這是利用了酶的（）高效性專一性 多樣性催化活性易受外界影響隨隨練習(xí)練習(xí)要使目的基因與對應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是（）v3、下列有關(guān)基因工程操作順序的組合中，正確的一組是（）v目的基因的檢測與表達(dá)v目的基因與運(yùn)載體結(jié)合v將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞v目的基因的提取vA、B、vC、D、C3、下列有關(guān)基因工程操作順序的組合中，正確的

11、一組是（）基因工程的基因工程的別名名操作原理操作原理操作操作對象象操作水平操作水平操作工具操作工具基本基本過程程結(jié)果果基因拼接技術(shù)或基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)重組技術(shù) 基因重組基因重組 DNA或基因或基因 DNA分子水平分子水平 限制酶、限制酶、DNA連接酶、運(yùn)載體連接酶、運(yùn)載體（1）提取目的基因）提取目的基因（2）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（4）目的基因的表達(dá)和檢測）目的基因的表達(dá)和檢測 人類需要的基因產(chǎn)物人類需要的基因產(chǎn)物課堂小結(jié)：操作原理操作對象操作水平操作工具基本過程結(jié)果基因拼轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品知多少轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品知多少你知道什

12、么是真正的碩果累累嗎?轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品知多少抗蟲棉抗蟲棉抗抗CMVCMV甜椒甜椒基因工程與作物育種抗蟲棉抗CMV甜椒基因工程與作物育種 生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚魚(中國中國)乳汁中含有人生長激素的乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷阿根廷)生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄的番茄轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄基因工程與藥物研制基因工程與藥物研制我國生產(chǎn)的部分基因我國生產(chǎn)的部分基因工程疫苗和藥物工程疫苗和藥物許多藥品的生產(chǎn)許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取是

13、從生物組織中提取的。受材料來源限制的。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價格往產(chǎn)量有限，其價格往往十分昂貴。往十分昂貴。微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⒒a(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決生物細(xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本?；蚬こ膛c藥物研制我國生產(chǎn)的部分基因工程疫苗和藥物許多 轉(zhuǎn)基因抗乙肝西紅柿轉(zhuǎn)基因抗乙肝西紅柿(中國中國)，雖然不能治愈，雖然不能治愈乙肝，但一年只吃幾個抗乙肝西紅柿，就

14、完全能乙肝，但一年只吃幾個抗乙肝西紅柿，就完全能代替注射乙肝疫苗。抗乙肝西紅柿屬于轉(zhuǎn)基因食代替注射乙肝疫苗?？挂腋挝骷t柿屬于轉(zhuǎn)基因食品，就是將乙肝疫苗植入西紅柿內(nèi)，經(jīng)過多代繁品，就是將乙肝疫苗植入西紅柿內(nèi)，經(jīng)過多代繁殖，使轉(zhuǎn)入的基因穩(wěn)定化。殖，使轉(zhuǎn)入的基因穩(wěn)定化。用轉(zhuǎn)基因的植物生產(chǎn)藥物用轉(zhuǎn)基因的植物生產(chǎn)藥物轉(zhuǎn)基因抗乙肝西紅柿(中國)，雖然不能治愈乙肝胰島素從豬、牛等動物的胰胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰腺只能提取4-5g4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。格之高可想而知。將合成的胰島素將合成的胰島素基因?qū)氪竽c

15、桿菌，基因?qū)氪竽c桿菌，每每2000L2000L培養(yǎng)液就能培養(yǎng)液就能產(chǎn)生產(chǎn)生100g100g胰島素！使胰島素！使其價格降低了其價格降低了30%-30%-50%!50%!胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取基因工程做成的基因工程做成的“超級細(xì)菌超級細(xì)菌”能吞食和能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。通常一種假單孢通常一種假單孢桿菌只能分解石油中桿菌只能分解石油中的一種烴類用基因的一種烴類用基因工程培育成功的工程培育成功的“超超級細(xì)菌級細(xì)菌”卻能分解石卻能分解石油中的多種烴類化合油中的多種烴類化合物。物?？茖W(xué)家還培育出能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分科學(xué)家還培育出能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解解DDTDDT等毒害物質(zhì)的細(xì)菌。等毒害物質(zhì)的細(xì)菌。環(huán)境污染治理環(huán)境污染治理基因工程做成的“超級細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì) 利用基因工程培育的利用基因工程培育的“指示生物指示生物”能十分靈敏能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染藍(lán)色妖姬水母水母謝謝