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1、最新款的摩托車(chē)你想過(guò)嗎?基因工程及其應(yīng)用第2節(jié)基因工程:即。通俗的說(shuō),就是按照人們的意愿,把一種生物的某種基因提取出來(lái),加以修飾改造,然后放到另一種生物的細(xì)胞里,地改造生物的。原理:操作水平:結(jié)果:一、基因工程基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀,獲得人類所需要的品種。基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)定向遺傳性狀二、基因操作的工具1、基因工程的指“限制性核酸內(nèi)切酶”主要存在于微生物一種限切酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列,并在特定切點(diǎn)切割DNA分子來(lái)源:特點(diǎn):“”作用于:磷酸二酯鍵限制性內(nèi)切酶(EcoRⅠ)作用過(guò)程點(diǎn)擊播放被同一種限制酶切斷的幾
2、個(gè)DNA是否具有相同的黏性末端?思考:形成的黏性末端不同不同的限制酶呢?具有2、基因工程的指“DNA連接酶”“”作用:將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)粘性末端連接起來(lái),使之成為一個(gè)完整的DNA分子DNA連接酶的作用過(guò)程點(diǎn)擊播放DNA連接酶的作用位點(diǎn)是:相鄰的兩個(gè)脫氧核苷酸的切口。即生成:磷酸二酯鍵。3、基因的運(yùn)載體(2)條件①能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存②具有多個(gè)限制酶切點(diǎn),以便與外源基因連接③具有標(biāo)記基因,便于進(jìn)行篩選(3)常用的運(yùn)載體:質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)、植物病毒等(1)運(yùn)載體的概念標(biāo)記基因,便于進(jìn)行檢測(cè)。其中質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌和酵母菌等生物中,是細(xì)胞染色體
3、外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子.(4)它們的共同特點(diǎn)是都有侵染或進(jìn)入宿主細(xì)胞的能力第一步:第二步:獲取目的基因目的基因與運(yùn)載體結(jié)合注意:要用同一種限制酶切取目的基因和運(yùn)載體,并用DNA連接酶連接。三、基因工程基本步驟第三步:第四步:將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)和表達(dá)1、常用的受體細(xì)胞:大腸桿菌、枯草桿菌、酵母菌、動(dòng)植物細(xì)胞等2、常用微生物作受體細(xì)胞的原因:微生物增殖快、代謝快、目的產(chǎn)物多一般檢測(cè):標(biāo)記基因是否表達(dá)大量的受體細(xì)胞接受不多的目的基因。處理的受體細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很少,必須將它從中檢測(cè)出來(lái)。將每個(gè)受體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)形成
4、菌落,檢測(cè)菌落中是否有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。淘汰無(wú)表達(dá)產(chǎn)物的菌落,保留有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。無(wú)表達(dá)產(chǎn)物無(wú)表達(dá)產(chǎn)物有表達(dá)產(chǎn)物無(wú)表達(dá)產(chǎn)物四、 基因工程的應(yīng)用1、基因工程與作物育種抗蟲(chóng)轉(zhuǎn)基因植物生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(yú)(中國(guó))乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚(yú)抗寒基因的番茄2、基因工程與藥物研制我國(guó)生產(chǎn)的部分基因工程疫苗和藥物許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來(lái)源限制產(chǎn)量有限,其價(jià)格往往十分昂貴。微生物生長(zhǎng)迅速,容易控制,適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi),讓它們產(chǎn)生相應(yīng)
5、的藥物,不但能解決產(chǎn)量問(wèn)題,還能大大降低生產(chǎn)成本。胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取,100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素,其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌,每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素!使其價(jià)格降低了30%-50%!基因工程做成的“超級(jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。通常一種假單孢桿菌只能分解石油中的一種烴類.用基因工程培育成功的“超級(jí)細(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物??茖W(xué)家還培育出能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬,分解DDT等毒害物質(zhì)的細(xì)菌。3、環(huán)境污染治理利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映
6、環(huán)境污染的情況,卻不易因環(huán)境污染而大量死亡,甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。誰(shuí)能告訴我這是WHAT?誰(shuí)能告訴我這是WHAT?轉(zhuǎn)基因食品安全嗎?!轉(zhuǎn)基因抗乙肝西紅柿(中國(guó)),雖然不能治愈乙肝,但一年只吃幾個(gè)抗乙肝西紅柿,就完全能代替注射乙肝疫苗??挂腋挝骷t柿屬于轉(zhuǎn)基因食品,就是將乙肝疫苗植入西紅柿內(nèi),經(jīng)過(guò)多代繁殖,使轉(zhuǎn)入的基因穩(wěn)定化。用轉(zhuǎn)基因的植物生產(chǎn)藥物轉(zhuǎn)基因植物的安全性爭(zhēng)論支持派認(rèn)為:如果轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生物技術(shù)得不到社會(huì)支持,這一研究將被扼殺,并且強(qiáng)調(diào),迄今為止并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品危害人體健康和環(huán)境的確切證據(jù)。美國(guó)人食用轉(zhuǎn)基因食品已多年,超級(jí)市場(chǎng)上有40
7、00多種商品是含有轉(zhuǎn)基因植物成分的,還沒(méi)有事例證明人吃了以后會(huì)得病,甚至?xí)鹚劳觥?加拿大、澳大利亞也是轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)大國(guó),均有幾千萬(wàn)人在吃,到現(xiàn)在為止也沒(méi)有—個(gè)案例說(shuō)明它有問(wèn)題。反對(duì)派的觀點(diǎn)一英國(guó)科學(xué)家聲稱,轉(zhuǎn)基因馬鈴薯會(huì)減弱老鼠免疫系統(tǒng)功能;美國(guó)康乃爾大學(xué)也發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)基因玉米會(huì)危害蝴蝶幼蟲(chóng)及其相關(guān)生態(tài)環(huán)境。環(huán)保團(tuán)體認(rèn)為這種違反自然的轉(zhuǎn)基因作物及產(chǎn)品,未經(jīng)長(zhǎng)期安全測(cè)試,長(zhǎng)期食用可能對(duì)人類及生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。尤其是注重環(huán)境和生態(tài)保護(hù)的歐盟國(guó)家,對(duì)轉(zhuǎn)基因作物更加排斥,因而抵制美國(guó)GMO產(chǎn)品的進(jìn)口。⒈要使目的基因與對(duì)應(yīng)的載體重組,所需的兩種酶是
8、()①限制酶 ?、谶B接酶 ③解旋酶 ?、苓€原酶 A.①② ?。拢邰堋 。茫佗堋 。模冖邰矊?shí)施基因工程的第