(共18张PPT)
第一节
染色体
DNA
蛋白质
多个基因
基因控制性状
遗传物质
D
改变基因
插入基因
基因表达
基因工程的概念
基因工程是在分子水平上进行的遗传操作。把一种生物的基因分享出来,在体外巧妙地进行拼接组合,然后转入另一种生物的体内,从而改造其某些遗传性状,最终获得我们所需要的新品种。
转基因生物:含有非自身基因的生物称为转基因生物。
转基因技术
甲生物
乙生物
新类型
微生物质粒
基因导入
质粒:
细菌(大肠杆菌)
细胞质中
环状DNA
上面的基因能够表达
获得目的基因
目的基因与运载体结合
将含目的基因的DNA分子导入受体细胞
筛选
大量培养
工程菌的培育步骤
1.获得目的基因;
2.目的基因与载体拼接结合;
3.目的基因导入受体细胞;
4.目的基因的检测与表达。(筛选)
5.大量培养。
质粒
接受载体的生物
胰岛素产生基因
治疗侏儒症的唯一方法,是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前,要获得生长激素,需解剖尸体,从大脑的底部摘取垂体,并从中提取生长激素。
现可利用基因工程方法,将人的生长激素基因导入大肠杆菌中,使其生产生长激素。人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素,相当于6万具尸体的全部产量。
1.基因工程药品 —— 生长激素
1957年,两位美国科学家在研究病毒干扰现象时发现了一种抗病毒的特效药——干扰素。它是少数几种能抵御病毒的天然防御物质之一。干扰素的价格十分昂贵。生产干扰素的传统方法是由芬兰人卡里·坎特尔发明的,他从血液中提取白细胞,然后用病毒去感染它,这时的白细胞就会产生干扰素,提纯以后,便可供使用。1980年,美国两位生物学家创建了一个遗传技术公司,通过各种不同的基因配合,得到了几种生产干扰素的细菌。用白细胞生产干扰素,每个细胞最多产生100~1000个干扰素分子,而用基因工程技术改造的大肠杆菌进行发酵生产,1~2天内便可产生20万个干扰素分子。
2.基因工程药品 —— 干扰素
3、 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,分解一些毒害物质。
4、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。
5、基因工程与作物育种
抗虫害的玉米
抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白晶体,能使棉铃虫等鳞翅口害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋白质的基因导入作物,使作物自身具有抵御虫害的能力。
转基因西红柿
转基因驱蚊草
把正常有功能的基因,通过基因转移的方法导入患者的细胞内,并使之成为表达功能正常的基因,或成为表达原来不存在物质的外源基因,使患者体内产生有改善机体机能的基因产物的治疗方法。此法分两类: 基因矫正和置换;基因增补和失活。理想的途径是将基因导入可以持续分裂的干细胞中,使细胞在体内不断增殖,不必用药就可以利用机体本身新产生的免疫能力对抗疾病。此外,还可以将含有某特定基因的载体注入患者体内,通过载体将基因转至患者的细胞内,缺乏有效治疗方法的遗传性疾病、癌症和艾滋病等可以采用这类治疗方法。
1、可以定向的改良作物和家畜的品种。
2、可以提高作物的抗虫害能力。
3、可以改变作物的营养成分。
4、可以生产其他药物。
转基因技术有哪些优点?(应用)
有关资料表明,随着转基因技术的广泛应用,2001年全球转基因作物的种植面积达到了5000公顷,我国餐桌上有50%以上的大豆色拉油属于转基因食品。转基因食品是否安全?请同学们谈谈自己的观点
1、安全:
1)因为所转入的基因都是功能已知的基因
2)转基因食品被食用多年,尚未发现严重危害人体健康的事例。
2、不安全:
1)转基因是将不同生物之间的基因进行重组,会不会产生新的变异,导致人体患病
2)现已发现某些转基因食品中的蛋白质能够使某些人产生过敏反应
3)目前人们还没有发现转基因食品对人体健康的危害是因为时间较短。