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1、基因工程及其应用,第2节,基因工程及应用,能发荧光的热带斑马鱼,普通热带斑马鱼是不发荧光的,转基因鲑鱼,同时具有高产、稳产和抗逆性等优良品质的农作物新品种.,抗虫害的玉米,思考：,1、为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？ 2、推测这种“嫁接”怎样能实现？ 3、这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？,一 基因工程的概念,又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，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。,一 基因工程的概念,基因拼接技术或DNA重组技术,生物体外,基因,DNA分子水平,人类需要的基因产物,剪
2、切, 拼接, 导入, 表达,实质,基因重组,目的基因,获得新性状,二、基因操作的工具,1.基因的“剪刀”限制性核酸内切酶（限制酶）,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。,专一性,如:EcoRI限制酶,重播,被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？,思考:,黏性末端,黏性末端,尝试写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端,CTTCATGAATTCCCTAA,GAAGTACTTAAGGGATT,练一练:,、基因的针线DNA连接酶,连接酶的作用是：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。,基因的针线：DNA连接酶,3、基
3、因的运输工具运载体,常用的运载体： 质粒、噬菌体和动植物病毒等,标记基因，便于进行检测。,质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子.,要使目的基因与对应的运载体重组，所需的两种酶是( ) 限制酶 连接酶 解旋酶 还原酶 2.基因工程的正确操作步骤是（ ） 使目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 提取目的基因 ,积极思维:,水母,三、 基因工程的应用,1、基因工程与作物育种,苏云金杆菌,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,转基因耐贮藏番茄（左）和普通番茄（右）,不会引起过敏的转基因大豆,生长快、肉质好的转基因鱼(中
4、国),乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷),中国农业大学获得的转基因克隆奶牛,导入人基因具特殊用途的猪和小鼠,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,许多药品的生产是从生物组织中提取的。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。,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。,将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使
5、其价格降低了30%-50%!,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。,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,3、 基因工程与环境保护 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。,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。,转基因生物和转基因食品的安全
6、性,转基因食品已经走进我国百姓的生活。 国内尚没有转基因作物的大规模生产 近几年我国大量从美国、阿根廷等国进口大豆，其中大部分是转基因大豆。 我国有一半以上的大豆色拉油含有转基因成分。,现在国内都有哪些转基因食品？,第一批列入目录的农业转基因生物是： 大豆：大豆种子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕 玉米：玉米种子、玉米、玉米油、玉米粉 油菜：油菜种子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕 棉花种子 番茄：番茄种子、鲜番茄、番茄酱,现在市场上常见的小西红柿算是转基因食品么？,小西红柿其实并不属于转基因食品，它是通过常规育种方法培育的。,转基因植物的安全性争论,支持派认为：如果转基因农业生物技术得不到社会支持，
7、这一研究将被扼杀，并且强调，迄今为止并没有发现转基因食品危害人体健康和环境的确切证据。,美国人食用转基因食品已多年，超级市场上有4000多种商品是含有转基因植物成分的，还没有事例证明人吃了以后会得病，甚至会引起死亡。 加拿大、澳大利亚也是转基因食品的生产大国，均有几千万人在吃，到现在为止也没有个案例说明它有问题 。,反对派的观点,一英国科学家声称，转基因马铃薯会减弱老鼠免疫系统功能； 美国康乃尔大学也发现，转基因玉米会危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境。,环保团体认为这种违反自然的转基因作物及产品，未经长期安全测试，长期食用可能对人类及生态环境造成负面影响。 尤其是注重环境和生态保护的欧盟国家，对转
8、基因作物更加排斥，因而抵制美国GMO产品的进口。,“转基因食品，要不要贴标签?”,若转基因产品与目前市售的产品具有实质等同性，则不需再加特殊的标签； 若转基因产品中含有对一部分人群有过敏性反应的蛋白，则需加标签，以使购买者作出选择。,我国,2001年6月6日，国务院公布的农业转基因生物安全管理条例规定，不得销售未标识的农业转基因生物，其标识应注明产品中含有转基因成分的主要原料名称；有特殊销售范围的还应注明并在指定范围内销售。,转基因马铃薯,转基因烟草,抗虫棉,抗CMV甜椒,抗虫原理？抗虫结果？,全身散发绿色荧光的转基因鱼,乳汁中分泌人凝血因子IX的转基因山羊,美科学家研制出世界上第一只转基因蝴蝶,首只转基因猴降生,超凡嗅觉能力的转基因鼠,临床常见的生长激素，干扰素和乙肝疫苗等药物都可以用基因工程来大规模生产,1987年开始上市的干扰素,生产胰岛素历史？,转基因食品看起来分外诱人,餐桌上的基因 转基因食品你敢吃吗？ 转基因食品ABC,安全吗？,课堂小结：,？,思维拓展:,细菌和人是差异非常大的两种生物,为什么通过基因重组后,细菌能够合成人体的某些蛋白质呢?,这可不是普通的细菌，它是嫁接了人胰岛素基因的工程菌，能大量合成人胰岛素。,