Presentation is loading. Please wait.

Presentation is loading. Please wait.

第2节 基因工程及其应用.

Similar presentations


Presentation on theme: "第2节 基因工程及其应用."— Presentation transcript:

1 第2节 基因工程及其应用

3 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 一千克纯的干扰素价值可达440亿美元。
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100~1000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20~40mg干扰素

6 定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。
原 理: 基因重组 操作水平: DNA分子水平 结 果: 定向地改造生物的遗传性状,获得人类所需要的品种。 供体细胞 目的基因 受体细胞 获得新性状

7 你认为上述培育转基因大肠杆菌的关键步骤有哪些?
实例展示: 培育转基因大肠杆菌的简要过程 普通大肠杆菌 (不能分泌胰岛素) 人体组织细胞 提取 与运载体DNA拼接 导入 胰岛素基因 大肠杆菌(含胰岛素基因) 转基因大肠杆菌 (能分泌胰岛素) 你认为上述培育转基因大肠杆菌的关键步骤有哪些?

8 培育转基因大肠杆菌的关键步骤 胰岛素基因导入受体(大肠杆菌)细胞 胰岛素基因从人体细胞内提取出来 胰岛素基因与运载体DNA连接
1.ONE 胰岛素基因从人体细胞内提取出来 2.TWO 胰岛素基因与运载体DNA连接 3.THREE 胰岛素基因导入受体(大肠杆菌)细胞 基因的“剪刀” 基因的“针线” 基因的运载体

9 基因操作的工具 基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶(限制酶) 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。

10 大肠杆菌(EcoRI)的一种限制酶能识别GAATTC序列,并在G和A之间切开。

11 练习使用EcoRI 剪切目的基因 黏性末端 CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAA
AATTCCGTAG CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 黏性末端 GGCATCTTAA AATTCCGTAG 目的基因

12 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。

13 基因操作的工具 基因的针线——DNA连接酶
磷酸二酯键 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。

14 使用DNA连接酶制作重组DNA分子 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)? GGCATCTTAA
AATTCCGTAG 甲片段 CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 乙片段 GGCATCTTAA AATTCCGTAG 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)?

15 (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

16 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: 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。

17

18 二、基因工程的应用 1、基因工程与作物育种   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。

19 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。
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。

20 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转鱼抗寒基因的番茄 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

21 目的性强、克服远源杂交不亲和性、育种周期短
2002年,中国转基因棉花达到150万公顷,已经占到棉花产量的1/3. 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

22 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”。
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”。

23 2、基因工程与药物研制 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。 我国生产的部分基因 工程疫苗和药物

24   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,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%!

25   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。
  人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工业化生产,均为解除人类的病苦,提高人类的健康水平发挥了重大的作用。 人造血液及其生产

26 1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来
3、基因工程与环境保护 ⑴ 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

27   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。

28 ⑵ 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。
⑵ 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。


Download ppt "第2节 基因工程及其应用."

Similar presentations


Ads by Google