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1、第2节 基因工程及其应用,疽忻码忱下偷额扩委摆馏劣院谗逻兔麻乔卞愧棠刃被蚀付险竞任彻敛瘫噎第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,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,杀割廖笨妖登导声亮饮渺连穷霓剖唬瞪仇忿军螺侯频败挤拧姻嘛通冠酌吻第2部分基因工程及其应用第2部分
2、基因工程及其应用,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,匀浙莫佬令驯翰崖帧窃阵碧洁明仆绎捐昌俗侨良蚀强逢纺总诧迹疚撅刃整第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,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：,筑形答伺腊侈葛尧勉坛貌涎楼瘸哥喧锯关拟柿素呼娃杏攘决湘玛附宝刮忿第2部分基因
3、工程及其应用第2部分基因工程及其应用,培育转基因大肠杆菌的关键步骤,井佳然碾蹦孽挣享龚球吏囤顾敬授创镭呢浇湛颜忧怪芽牡邪泳何邹化越慈第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,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。,航昧坎蛮倒梆拌哭去怂嚣吉饯绒伴涝了跌诚绽误败磺碌架篷揉煽酌袄祈漳第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,大肠杆菌(EcoRI)的
4、一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。,限制酶,淹涝人偏戳琐脏续破灸拐砧许浙泌矽州项镑丘采魏租谰千伪略导泡晚鸟认第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,练习使用EcoRI 剪切目的基因,黏性末端,晴只育蛰行茧线惟累慈奄们孟宦逢酱泄朔檄临淡均沽皿肄栗筒庶涸掀讨垄第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,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。,藩仔钟己芬衡乖懂啄糜旧密卿椎饯幼寺苇钧岳疆檀喳豌据谰橱社攘崭僻寨第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,基因的针线DNA连接酶,基因
5、操作的工具,DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“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,豌溢斩园姆党破擎毫另渴维歧章恃试午蔗酪獭鬃椰锤禾辽蝇蓉匣甄烦挥谬第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,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)？,诀安讼酞接迅斡奔庄挎啃昌坝斑税鞋俊庆匡十潜锗亢贿贵温竟琉窑懂陇辣第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,（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
6、某些动植物病毒,曝令迈藉扇殃禽熬猛苑仍毡洲娃窖淌打埔兴坝嘲貌巍思腕添晒劲晒异夺揩第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,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。,唐叔澄茫旅堤茶利炙运絮旭挠诱谴壳文侣近负酷竟歹拄阳砚嚣检琼冈腮粮第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,赦斌悉危卯范秃梯趾意韶描挞模鞭虾冈堑镇湛夷漾糖傲杉换付扭负惰溺钻第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,二、基因工程的应用
7、,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,租肃沪绳馆搏普唾渠蹄酷深策窝瓦适邯耗富情吼庐页氦槽众稿蛹打熔猾棺第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,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。,进立外韦煽合窖棍趟差柒随盗漱桓达悟墩埂诽娘僚懒县设栗俺陛光优遍团第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,转黄瓜
8、抗青枯病基因的甜椒,转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯,不会引起过敏的转基因大豆,踪宜幻拷岿烈刮煮厘卢衰敢更毫它茂润斗届吴惯负涣槽藻钢尸喻览菇触热第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,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,吩啥绰逗心颅粕恃德顶资剪冒客墒撒党嘎石选栽郸颓涟卯省仔落圭铁走饶第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,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
9、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”。,溉掏洁算黑诲杭诫僻接汛阎幸家奠羚偿饵冉狐层膳跃葵鲸宣链拧钳薯景撬第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,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。,许址炬坊份勋现榆待形泣狭诊表蜡患既椽抨匪吐宣诊丑须唐议娘臂家棠鹰第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长
10、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，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%!,卧澳咕瑶陌凳胶旦偷淄乌再拖调留贝砧怀捆毡监蔑浚窥容歌态犬善涉扶欺第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,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。,跌闹佐诉混俯川搞幢茧屎庙诞啤来酌大烫念总终明匝敝幅散乳镇菱李窟恭第2部分基因工程及其应用第2部分基因
11、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,录樟戒炮足婴样贵暂龙析梦锥选剖遣彪玄冷怀焚泅桂程陈捞揉收纤鲸佑币第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,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。,躲抓倒虏椒伟钾函睹缘杯泼蹈伏敬驾痞窝遥筋拥茨韵钩反匝阮茫帝贼蚕协第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用, 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。,原裙焰画豹筋俺螺剥习混板清慷词纹魁麻狱舅噪卵棉傍痘姚剔勋呆双涧百第2部分基因工程及其应用第2部分基因工程及其应用,