《人教版生物必修2基因工程及其应用教学课件共30张》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版生物必修2基因工程及其应用教学课件共30张（30页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、6.2 基因工程及其应用,青霉菌能产生对人类有用的抗生素青霉素,家蚕能够吐出蚕丝为人类利用,青霉菌产生青霉素、蚕吐蚕丝的根本原因是什么？,有相应的基因！ 基因决定性状!,设想,能否让蜘蛛“吐出”蚕丝？ 能否让细菌“吐出”蛛丝？,问题探讨,“嫁接”了人胰岛素基因的工程菌。,能发荧光的热带斑马鱼,普通热带斑马鱼是不发荧光的,一、基因工程的原理：,基因重组,DNA分子水平,生物体外,定向地改造生物的性状，获得人类所需要的品种。,2、原理： 3、操作水平： 4、操作环境： 5、结 果：,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。,
2、1、概念：,甲生物,乙生物,新类型,1、 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。 例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoR)能识别 GAATTC序列，并在G和A之间切开。,二、 基因操作的工具,限制酶,被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。,2、基因的“针线” DNA连接酶,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。,3、基因的运载体 质粒或病毒 作用：将外源基因送入受体细胞。 种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。,大肠杆菌的质粒：,最常用的质粒，常含有抗药基因。质粒的存
3、在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内进行。,作为运载体必须具备哪些条件？,1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 2.具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 3.具有某些标记基因，便于进行筛选。 如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。,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,基因工程的操作步骤,1、获取目的基因,基因工程的第一步，取得人们所需要的特定基因，即目的基因。 （如抗虫基因，抗病基因、以及人的胰岛素基因、干扰素基因等）,两条途径： 1)从供体细胞的DNA中直接分离基因 2)人工合成基因。,2、目的基因与运载体结合,用
4、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。,细菌,供体细胞,取出质粒,取出DNA,用限制酶切断DNA,用连接酶连接目的基因,3、将目的基因导入受体细胞,将重组DNA导入受体细胞,扩增,4、目的基因的表达和检测,检测受体细胞中是否真正摄入了目的基因。 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。,四、基因工程的应用,、基因工程与作物育种,抗虫转基因水稻,2、基因工程与药物研制,许多药品的生产是从生
5、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。,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。,在猴子的未受精卵中加入附加基因，并利用它成功培育出健康活泼的小猴“安迪”。 通过对“安迪”的研究我们可以简单地引进如老年性痴呆病的基因、帕金森病基因等，加快针对这类疾病疫苗的开发研究。,乙肝疫苗,我国生产的部分基因工程药物和疫苗,我国生产的部分胰岛素产品,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。,将合成的胰岛素
6、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%!,基因工程药品 胰岛素,干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗某些癌症和白血病也有一定疗效。 传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg干扰素。1980-1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。,基因工程药品 干扰素,治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，
7、需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。 现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。,基因工程药品 生长激素,3、 环境保护,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，分解一些毒害物质。,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。,转基因食品,安全吗?!,4、转基因生物和转基因食品的安全性,人类是否有权按照自已的意愿操纵地球上的生命？ 人类创造的转基因生物、转基因食品是否会危害整个生物圈，包括人类自身？,当人类拥有了只有大自然才拥有的改造生物、创造生物的能力时，我们是否感到很坦然呢？,
