课件54张PPT。基因工程及其应用基因决定性状蜘蛛能产生蜘蛛丝 基因决定性状家蚕能够吐出蚕丝为人类利用基因决定性状正常的人能分泌合适量的生长激素生物之所以体现出各种性状是由于基因不同，
不同基因表达产生的蛋白质也不同问题：人类能不能改造基因呢？能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？ 问题 ：定向改造基因设想 能否让蚕“吐出”蜘蛛丝？设想一能否让繁殖迅速的微生物产生出人的生长激素等珍贵的药物？设想二你见过吗?蓝色妖姬 转基因萤光鱼 能产生人的胰岛素的大肠杆菌 超级细菌用于治理石油污染 基因工程的应用成果和发展前景基因工程与医药卫生
基因工程与农牧业、食品工业
基因工程与环境保护基因工程药物异军突起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。基因工程胰岛素（一）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。胰岛素分子结构基因工程胰岛素（二）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，还使其价格降低大大降低!胰岛素生产车间基因工程干扰素（一）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。干扰素生产车间基因工程干扰素( 二）基因工程人干扰素α-2b（安达芬） ，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。其它基因工程药物人造血液、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。人造血液及其生产基因工程方法生产蛋白质药物的优势是非常明显的基因工程与农牧业、食品工业运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。转基因鱼生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)转基因牛乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)用转基因动物做器官移植的供体 “人心猪”1995年 7500万美元
1996年 2.35亿美元
1997年 6.70亿美元
2000年 30亿美元
2010年 可望增至200亿美元 转基因作物的年产值转鱼抗寒基因的番茄不会引起过敏的转基因大豆超级动物导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠特殊动物导入人基因具特殊用途的猪和小鼠基因工程与环境监测（一）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探针检测出来基因工程与环境监测（二）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。基因工程与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。21世纪是基因工程迅速发展并完善的世纪，也是它产生巨大效益的世纪！那么到底什么是基因工程呢？“下个世纪世界的首富一定是在基因产业里!”
——比尔盖茨 阅读教材 P102思考领悟1.什么是基因工程?
2.与传统的杂交育种有
什么主要区别？
基因工程： 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。转基因基因拼接技术DNA重组技术原 理：操作水平：结 果：基因重组DNA分子水平定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的新的生物。? 基因工程思考：能生产生长激素的大肠杆菌培养过程目的基因?嫁到哪里?限制性核酸内切酶 ——“剪刀”特点：特异性，即一种限制酶只能识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 限制酶的作用过程运载体 —— “运输车”质粒——最常用的运载体常用的运载体有两类：
1）质粒(最常用）
噬菌体
2）病毒
动植物病毒DNA连接酶 —— “胶带”、“针线”连接酶的作用：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。
DNA连接酶的作用过程DNA连接酶的作用是：A.子链和母链之间形成氢键 B.黏性末端之间形成氢键 C.两个DNA末端间的缝隙连接 D.A、B、C都对 C基因工程操作的基本工具基因的剪刀——限制性核酸内切酶。2. 基因的针线——DNA连接酶。
3. 基因的运输工具——运载体。模型构建使用EcoRI目的基因所在的DNA片段模拟制作重组DNA分子ATTCTTG AATTCAC TAAGAACTTAA GTG运载体DNA片段GCCAACTTAA AATTCGGTTG 模型构建CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 目的基因黏性末端目的基因所在的DNA片段模型构建ATTCTTG AATTCAC TAAGAACTTAA GTG运载体DNA片段GCCAACTTAA AATTCGGTTG ATTCTTG AATTCAC TAAGAACTTAA GTGGCCAACTTAA AATTCGGTTG 模型构建使用DNA连接酶制作重组DNA分子目的基因片段ATTCTTG AATTCAC TAAGAACTTAA GTG运载体片段重组DNA分子
基因工程的“四步曲”提取目的基因1目的基因与运载体结合2将目的基因导入受体细胞3目的基因的检测和表达4基因工程过程示意图①从细胞中分离出DNA②限制酶截取DNA片断③分离大肠杆菌中的质粒④ DNA重组⑤用重组质粒转化大肠杆菌⑥培养大肠杆菌克隆大量基因基因工程的操作工具1.基因的剪刀
——限制性内切酶2.基因的针线
——ＤＮＡ连接酶 3.基因的运输工具
——运载体 基因工程的操作步骤1.目的基因的提取2.目的基因与运载体结合3.目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与表达基因工程的原理小结基因工程的应用与发展前景课件54张PPT。基因决定性状蜘蛛能产生蜘蛛丝 基因决定性状家蚕能够吐出蚕丝为人类利用基因决定性状正常的人能分泌合适量的生长激素生物之所以体现出各种性状是由于基因不同，
不同基因表达产生的蛋白质也不同问题：人类能不能改造基因呢？能不能使本身没有某个性状的生物具有某个特定性状呢？ 问题 ：定向改造基因设想 能否让蚕“吐出”蜘蛛丝？设想一能否让繁殖迅速的微生物产生出人的生长激素等珍贵的药物？设想二你见过吗?2019/2/147基因工程及其应用福州三中金山校区 魏霞蓝色妖姬 转基因萤光鱼 能产生人的胰岛素的大肠杆菌 超级细菌用于治理石油污染 基因工程的应用成果和发展前景基因工程与医药卫生
基因工程与农牧业、食品工业
基因工程与环境保护基因工程药物异军突起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。基因工程胰岛素（一）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。胰岛素分子结构基因工程胰岛素（二）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，还使其价格降低大大降低!胰岛素生产车间基因工程干扰素（一）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。干扰素生产车间基因工程干扰素( 二）基因工程人干扰素α-2b（安达芬） ，广泛用于病毒性疾病治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。其它基因工程药物人造血液、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。人造血液及其生产基因工程方法生产蛋白质药物的优势是非常明显的基因工程与农牧业、食品工业运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。转基因鱼生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国)转基因牛乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)用转基因动物做器官移植的供体 “人心猪”1995年 7500万美元
1996年 2.35亿美元
1997年 6.70亿美元
2000年 30亿美元
2010年 可望增至200亿美元 转基因作物的年产值转鱼抗寒基因的番茄不会引起过敏的转基因大豆超级动物导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠特殊动物导入人基因具特殊用途的猪和小鼠基因工程与环境监测（一）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探针检测出来基因工程与环境监测（二）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。基因工程与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。21世纪是基因工程迅速发展并完善的世纪，也是它产生巨大效益的世纪！那么到底什么是基因工程呢？“下个世纪世界的首富一定是在基因产业里!”
——比尔盖茨 阅读教材 P102思考领悟1.什么是基因工程?
2.与传统的杂交育种有
什么主要区别？
基因工程： 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。转基因基因拼接技术DNA重组技术原 理：操作水平：结 果：基因重组DNA分子水平定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的新的生物。? 基因工程思考：能生产生长激素的大肠杆菌培养过程目的基因?嫁到哪里?限制性核酸内切酶 ——“剪刀”特点：特异性，即一种限制酶只能识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 限制酶的作用过程运载体 —— “运输车”质粒——最常用的运载体常用的运载体有两类：
1）质粒(最常用）
噬菌体
2）病毒
动植物病毒DNA连接酶 —— “胶带”、“针线”连接酶的作用：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。
DNA连接酶的作用过程DNA连接酶的作用是：A.子链和母链之间形成氢键 B.黏性末端之间形成氢键 C.两个DNA末端间的缝隙连接 D.A、B、C都对 C基因工程操作的基本工具基因的剪刀——限制性核酸内切酶。2. 基因的针线——DNA连接酶。
3. 基因的运输工具——运载体。模型构建使用EcoRI目的基因所在的DNA片段模拟制作重组DNA分子ATTCTTG AATTCAC TAAGAACTTAA GTG运载体DNA片段GCCAACTTAA AATTCGGTTG 模型构建CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 目的基因黏性末端目的基因所在的DNA片段模型构建ATTCTTG AATTCAC TAAGAACTTAA GTG运载体DNA片段GCCAACTTAA AATTCGGTTG ATTCTTG AATTCAC TAAGAACTTAA GTGGCCAACTTAA AATTCGGTTG 模型构建使用DNA连接酶制作重组DNA分子目的基因片段ATTCTTG AATTCAC TAAGAACTTAA GTG运载体片段重组DNA分子
基因工程的“四步曲”提取目的基因1目的基因与运载体结合2将目的基因导入受体细胞3目的基因的检测和表达4基因工程过程示意图①从细胞中分离出DNA②限制酶截取DNA片断③分离大肠杆菌中的质粒④ DNA重组⑤用重组质粒转化大肠杆菌⑥培养大肠杆菌克隆大量基因基因工程的操作工具1.基因的剪刀
——限制性内切酶2.基因的针线
——ＤＮＡ连接酶 3.基因的运输工具
——运载体 基因工程的操作步骤1.目的基因的提取2.目的基因与运载体结合3.目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与表达基因工程的原理小结基因工程的应用与发展前景
