2018-2019學年高中生物 第6章 第2節(jié) 基因工程及其應用 設計一 基因工程及其應用課件 新人教版必修2.ppt

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1、基因工程及其應用,第2節(jié),基因“嫁接”,一、基因工程 又叫做基因拼接技術或DNA重組技術。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，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。,,小結,定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。,DNA分子水平,生物體外,基因重組,1、 基因的“剪刀”——限制性核酸內切酶 專一性： 識別特定核苷酸 序列，在特定的切點切DNA， 具特異性。并裂解磷酸二酯 鍵，產生兩個黏性末端。,,二、基因操作的工具,,,,,,黏性末端,例：大腸桿菌的一種限制酶(EcoRⅠ)能識別 GAATTC序列，并在G和A之間切開。,,E

2、coRⅠ,被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？ 要想獲得某個特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產生幾個黏性末端？,思考:,,2、基因的“針線” ——DNA連接酶 連接酶的作用： 將互補配對的兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完整的DNA分子。 連接的部位： 生成磷酸二酯鍵 DNA連接酶的作用過程：,,,連接酶的作用是：將互補配對的兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完整的DNA分子。,,,,,,基因的針線：DNA連接酶,,3、基因的運輸工具——運載體,常用的運載體： 質粒、噬菌體和動植物病毒等,標記基因，便于進行檢測。,質粒存在于許多細菌和酵母菌等生物中,是細胞染色

3、體外能夠自主復制的很小的環(huán)狀DNA分子.,,,三、基因工程的操作步驟,從細胞中分離出DNA,從大腸桿菌中提取質粒,,提取目的基因,目的基因與運載體結合,,DNA連 接酶,目的基因導入受體細胞,,目的基因的檢測與鑒定,基因工程操作的基本步驟,四個基本步驟：,1）提取目的基因 2）目的基因與運載體結合 3）將目的基因導入受體細胞 4）目的基因的檢測與鑒定,,轉基因抗蟲棉花,轉入蘇云金桿菌的一個抗蟲基因，是中國目前最主要的轉基因作物,1、基因工程與作物育種,四、基因工程的應用,轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒,轉黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯,不會引起過敏的轉基因大豆,運用基因工程技術，不但可以培養(yǎng)優(yōu)質、高產、抗

4、性好的農作物及畜、禽新品種，還可以培養(yǎng)出具有特殊用途的動、植物。,乳汁中含有人生長激素的轉基因牛(阿根廷),生長快、耐不良環(huán)境、肉質好的轉基因魚(中國),導入貯藏蛋白基因的超級綿羊和超級小鼠,我國生產的部分基因 工程疫苗和藥物,,許多藥品的生產是從生物組織中提取的。受材料來源限制產量有限，其價格往往十分昂貴。,微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產。若將生物合成相應藥物成分的基因導入微生物細胞內，讓它們產生相應的藥物，不但能解決產量問題，還能大大降低生產成本。,2、基因工程與藥物研制,胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產量之低和價格之高可想而知

5、。,將合成的胰島素基因導入大腸桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產生100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!,通過基因工程的方式創(chuàng)造了能合成人干擾素的大腸桿菌，每1Kg的培養(yǎng)液可提取20—4０mg干擾素。,干擾素治療病毒感染簡直是“萬能靈藥”！過去從人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍貴”程度自不用多說。,1998年英國的研究人員普斯陶伊通過新聞媒體向人展示了他的研究成果：實驗鼠在食用轉基因土豆十天后，其腎、脾和消化道都出現(xiàn)了不同程度的損傷。 你們怎樣看待轉基因生物和轉基因食品的安全性呢？,五、轉基因生物和轉基因食品的安全性,轉基因植物的安全性爭論,支持派認為：如果轉基因農業(yè)生物技術得不

6、到社會支持，這一研究將被扼殺，并且強調，迄今為止并沒有發(fā)現(xiàn)轉基因食品危害人體健康和環(huán)境的確切證據。,美國人食用轉基因食品已多年，超級市場上有4000多種商品是含有轉基因植物成分的，還沒有事例證明人吃了以后會得病，甚至會引起死亡。 加拿大、澳大利亞也是轉基因食品的生產大國，均有幾千萬人在吃，到現(xiàn)在為止也沒有—個案例說明它有問題 。,反對派的觀點,一英國科學家聲稱，轉基因馬鈴薯會減弱老鼠免疫系統(tǒng)功能； 美國康乃爾大學也發(fā)現(xiàn)，轉基因玉米會危害蝴蝶幼蟲及其相關生態(tài)環(huán)境。,環(huán)保團體認為這種違反自然的轉基因作物及產品，未經長期安全測試，長期食用可能對人類及生態(tài)環(huán)境造成負面影響。 尤其是注重環(huán)境和生態(tài)保護的歐盟國家，對轉基因作物更加排斥，因而抵制美國GMO產品的進口。,我國政策法規(guī),2001年5月，國務院公布的《農業(yè)轉基因生物安全管理條例》規(guī)定，不得銷售未標識的農業(yè)轉基因生物，其標識應注明產品中含有轉基因成分的主要原料名稱；有特殊銷售范圍的還應注明并在指定范圍內銷售。,