基因工程及应用 第2节 基因工程及其应用 (1)

普通热带斑马鱼是不发荧光的 能发荧光的热带斑马鱼

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 同时具有高产、稳产和抗逆性等优良品质的农作物新品种. 转基因鲑鱼

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 基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果 基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因 一 基因工程的概念 基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果 基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达 人类需要的基因产物 实质 基因重组

供体细胞 目的基因 受体细胞 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

黏性末端 黏性末端 思考: 　　被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？

练一练: 尝试写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端 CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT GAATTCCGTAGAATTCGGATT CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAA AATTCCGTAG

２、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 G A A T T C C T T A A G G A A T T C C T T A A G G 用同种限制酶切割 G C T T A A A A T T C 基因的针线：DNA连接酶

常用的运载体： 质粒、噬菌体和动植物病毒等 3、基因的运输工具——运载体 常用的运载体： 质粒、噬菌体和动植物病毒等 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.　 标记基因，便于进行检测。

Ａ． ③②④① Ｂ． ②④①③ Ｃ． ④①②③ Ｄ． ③④①② 积极思维: ⒈要使目的基因与对应的运载体重组，所需的两种酶是( ) ①限制酶　②连接酶　③解旋酶　④还原酶　　　 Ａ．①②　Ｂ．③④　Ｃ．①④　Ｄ．②③ 2.基因工程的正确操作步骤是（　） ①使目的基因与运载体结合　　 ②将目的基因导入受体细胞　 ③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 ④提取目的基因 Ａ． ③②④① 　　Ｂ． ②④①③　　　　　 Ｃ． ④①②③ 　 　Ｄ． ③④①②

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 转鱼抗寒基因的番茄 不会引起过敏的转基因大豆 转基因耐贮藏番茄（左）和普通番茄（右）

乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷) 生长快、肉质好的转基因鱼(中国)

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 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。 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！使其价格降低了30%-50%!

人造血液及其生产 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

我国生产的部分胰岛素产品 我国生产的部分基因工程药物和疫苗 乙肝疫苗

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。 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，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。

1、通过本节课的学习,你认识什么叫基因工程了吗? 课堂小结： 1、通过本节课的学习,你认识什么叫基因工程了吗? 2、基因工程的原理你了解了么? 基因重组

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。 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?