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1、第2节基因工程及其应用,能发荧光的热带斑马鱼,普通热带斑马鱼是不发荧光的,转基因鲑鱼,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,你知道为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上吗？你能推测出，这种基因的“嫁接”是怎么实现的吗？你能举出一些类似的、与你的生活关系很密切的例子吗？,问题探讨,“嫁接”了人胰岛素基因的工程菌,一、基因工程的概念：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，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。,基因重组,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
2、产物,1、基因的“剪刀”限制性核酸内切酶 专一性：识别特定核苷酸序列，在特定的切点切DNA，具特异性。并裂解磷酸二酯键，产生两个黏性末端。,二、基因操作的工具,黏性末端,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。,被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？,思考:,2、基因的“针线”DNA连接酶连接酶的作用：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。连接的部位：生成磷酸二酯键DNA连接酶的作用过程：,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,3、基因的运输工具运载体,常
3、用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒等,标记基因，便于进行检测。,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.,作为运载体必须具备哪些条件？,1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。2）具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。3）具有某些标记基因，便于进行筛选。如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。,1、细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子；2、质粒的存在对宿主细胞无影响；3、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。,质粒可作为有何特点？,从细胞中分离出DNA,从大肠杆菌中提取质粒,提取目的基因,目的基因与运载体结合,DNA连 接
4、酶,目的基因导入受体细胞,目的基因的表达与检测,三、基因工程操作的基本步骤,要使目的基因与对应的运载体重组，所需的两种酶是()限制酶连接酶解旋酶还原酶 2.基因工程的正确操作步骤是（）使目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞检测目的基因的表达是否符合特定性状要求提取目的基因,积极思维:,四、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,转基因耐贮藏番茄（左）和普通番茄（右）,不会引起过敏的转基因大豆,生长快、肉质好的转基因鱼(中国),乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷),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
5、研制,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%!,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
6、。,乙肝疫苗,我国生产的部分基因工程药物和疫苗,我国生产的部分胰岛素产品,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。,3、转基因生物和转基因食品的安全性,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
7、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
8、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?2、基因工程的原理你了解了么?,课堂小结：,基因重组,
