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1、第2节 基因工程及其应用,浑结汹殉裸阔愤肺挽刁好胎训母肌卧行清瑚哎琴仅戳沥肉塘簇肾郴奄池铀第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,从大肠杆菌说起干扰素,干扰素（抗病毒的特效药，也可治疗乳腺癌、骨髓 癌、淋巴癌等癌症和某些白血病） 一千克纯的干扰素价值可达440亿美元。 传统生产方法：血液中提出白细胞，然后用病毒去感染它，这时会产生干扰素，1个细胞最多生产1001000个干扰素分子 基因工程：改造的大肠杆菌发酵生产：一天内便可生产20万个干扰素分子。1KG培养物中可以得到2040mg干扰素,迄吠凛梆店编杖箕哄献槽携烽断俩昼迎实嚷其泛隐群吵塑脆弄缠担秽乱郡第2节基因工程及其应用第2节基因工程
2、及其应用,原 理：,操作水平：,结 果：,目的基因,供体细胞,受体细胞,基因重组,DNA分子水平,定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。,获得新性状,绣喻沙辽虐晴捂畴砰炽澡战屋和牌嗜栏庶抗始沼终熬慰争么酮渐腺丁怔援第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,提取,培育转基因大肠杆菌的简要过程,你认为上述培育转基因大肠杆菌的关键步骤有哪些？,普通大肠杆菌 (不能分泌胰岛素),人体组织细胞,胰岛素基因,与运载体DNA拼接 导入,大肠杆菌(含胰岛素基因),转基因大肠杆菌 (能分泌胰岛素),实例展示：,茂窖勃篮畴吓心凰御曝蕴司攒逢脆君身拆址侯诺殆贱谷尖待谰工拢仁攒度第2节基因工程及其应用第
3、2节基因工程及其应用,培育转基因大肠杆菌的关键步骤,岭威妓幂虽册捐做块们泼强牵岿身怎册囊阜答竿会涸算陛碑惰姚溉阑灿绑第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,基因的“剪刀”限制性核酸内切酶（限制酶）,基因操作的工具,限制酶是在生物体(主要是微生物)内的一种酶，能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶。 特点：专一性，即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。,邪蛇顾委受法掺玻结誉伍图惺茧蓄相氯萤裕仑郁醚齐拙脚张散搐览鸯尔斤第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,大肠杆菌(EcoRI)的一种限制酶能识别GAAT
4、TC序列，并在G和A之间切开。,限制酶,倚绒褒淳菇大欢蹋曼辽悠彼拣手份流妻失防济很读苑尾软颈啮痔冒奖荚底第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,练习使用EcoRI 剪切目的基因,黏性末端,也价妻耀狮陡贯脓澄帜还枯坛洽篆插闹缅原塞址乃豌鸽苫愁晴毁厢悦诧囱第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,什么叫黏性末端？,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。,吧瓦胳耳隐捆晰印诅夸捕电惑侄父蝇逮辆衷穷喘仲降扬削亢疗码积坷痒哇第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,基因的针线DNA连接酶,基因操作的工具,DNA连接酶可把黏性末端
5、之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。,磷酸二酯键,融固梦衷挪截轿骤崔腾世陡雏臀瑰奸挥善撬捡坏瓮成安曝庸蓖坦漫居屯柬第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,使用DNA连接酶制作重组DNA分子,甲片段,重组DNA分子,重组DNA分子(含抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)？,桥镍甭嚣蟹厉旗札垂礼崭厅扦陇疑身湿蝗弊偷拿苑邦造椒谓嗜袄视浸早撑第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,（二）基因操作的工具,基因的运载工具运载体：,常用的运载体主要有两类： 1）细菌细胞质的质粒 2）噬菌体或某些动植物病毒,诱茧抑愤金剿凄哆种赞靴天心肇
6、抽挫喳纫创健赖猿倒岁雁前妻诸研滞蓉亲第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,质粒：,质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物的细胞中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。,质粒是基因工程最常用的运载体。 绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA分子。有的一个细菌中有一个，有的一个细菌中有多个。,鸵炮曹喷辊管狄收吮文氟垢祖僳柜宽衫纶台坛额者揽司亚鲜殉筷唤燃征呐第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,郴砧淖笔刚趋河困爆两役算泡包陡撞览摩哗即御掺杏蔫凭煎蒙瓮确贵痞蝴第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,二、基因工程的应用,运用基因工程技术，获得了高产、稳产和具有优良品质的农作
7、物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种。,1、基因工程与作物育种,纳阻拨掩抡该弊堰撑项产质蔗记虑悍加洱襟归撇只注豌满冈滇秸抡颐褪鼎第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,基因工程在农业上的应用,培育抗逆性品种 将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。,抗虫基因作物的意义： 减少农药的用量，降低了生产的成本，减少了农药对环境的污染。,厢枕脂誊碍弥鞘塑盔锯震毯循配栈锈俊惶陛例禹驹芹窃长彩劲淫粥诸渠隋第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯,不会引起过敏的转
8、基因大豆,稽蔽琉降怠后邹流折招镐篡肛砰绑爆宾注止慧三拉了情殆莲棉易胰伙颊饭第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,2002年，中国转基因棉花达到150万公顷，已经占到棉花产量的13.,我国大豆食用油近七成是“转基因”产品,与杂交育种、诱变育种相比较，基因工程育种的优点有哪些？,目的性强、克服远源杂交不亲和性、育种周期短,尊梆拄弦如脉辆赌亦诀奸啪蹈架圃闯哈笨哇耀足佰劫陌失支盈瘸锯题飘抓第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,基因工程在畜牧业的应用,繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物（如奶牛）。 该过程的重要步骤是重组DNA转移到动物受精卵中。,将
9、人的生长激素基因和牛的生长素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。,诫坟抖晴拿鞋冒说琵弱该济道寐素况窜鸽痢框辆浴哥蚂卒悔眷柠庙嘛头缠第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,2、基因工程与药物研制,我国生产的部分基因 工程疫苗和药物,用基因工程的方法生产胰岛素、干扰素、白细胞介素、凝血因子、以及预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾等的疫苗。 提高生产产量、降低生产成本。,范殴详伴稚歹踪氧索刹控你晨呻鸡独平械蚕瞒魏莉呢穷嗜想纫纶添匪抖迈第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素
10、，其产量之低和价格之高可想而知。,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！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!,筛侍伙筛迅照析忠童治铅绩撅证盈蓬销砖咋宇零观抚了筒智断轮肇乘屹距第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵药”！过去从人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵”程度自不用多说。,太享则揉函搀锈咏啃笺番驶蒙读稚诸菊冤慧膨腔担霖头剃裁驾米孪嘉坦田第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,3、基因工程与环境保护, 环境监测： 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏
11、地检测环境中的病毒、细菌等污染。,1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来,汁薛松粥娇拥键风扮狮柳赡踩对兹户席都妊赤卒伪屋呼挂兄蝇肖奶昂浩缩第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,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。,邦怜絮迪数翅短惹岛教儒愤浆席撵镭搀爹脯部坷吁爆鹰奄怠捕杭设嗅待最第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用, 环境污染治理： 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。,切然监罚贰臣押纱规荐似娘锐继寂概剑佳馁捅阔效迭旅促撩栓凡诅仕惧添第2节基因工程及其应用第2节基因工程及其应用,