基因工程及其应用(公开课)-1.ppt

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。 四、基因工程的应用 生长快、耐不良环境、 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) 导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠 超级动物 特殊动物 四、基因工程的应用 我国生产的部分基因工程疫苗和药物 ⑴ 基因工程药品的生产 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。 2、基因工程在医学上的应用 四、基因工程的应用 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%! 四、基因工程的应用 通过基因工程的方式创造了能合成人干扰素的大肠杆菌，每1Kg的培养液可提取20—4０mg干扰素。 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。 四、基因工程的应用 基因工程人干扰素α-2b（安达芬） ，是我国第一个全国产业化基因工程。安达芬具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，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。 四、基因工程的应用 其它基因工程药物 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 四、基因工程的应用 ⑵ 基因诊断与基因治疗 　诊断：用放射性同位素等标记的“DNA探针”检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，不但准确而且迅速。 我国研究人员正在制备用于基因治疗的基因工程细胞 　治疗：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。 四、基因工程的应用 基因诊断——DNA探针 　概念：是用已知序列的DNA或RNA片段作为探针与待测样品的DNA或RNA序列进行核酸分子杂交，用于对待测核酸样品中特定基因顺序的探测，是基因诊断最基本的技术之一。 条件：（1）必须是单链； （2）带有容易被检测出来的标记物。 原理：DNA分子杂交（碱基互补配对） 四、基因工程的应用 基因诊断——生物芯片 从正常人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出标准图谱；从病人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出病变图谱 通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的DNA信息。 基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。 四、基因工程的应用 * * * * 第二节 基因工程及其应用 第五章 从杂交育种到基因工程 能产生人胰岛素的大肠杆菌 请你欣赏 请你欣赏 能发光的水母 不能发光的热带斑马鱼 请你欣赏 基因工程 请你欣赏 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。 原理 操作环境 操作水平 结果 基因重组 生物体外 DNA分子水平 定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。 一、基因工程(gene engineering) 1、 基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶 二、基因操作的工具 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。 黏性末端 例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别 GAATTC序列，并在G和A之间切开。 EcoRⅠ 二、基因操作的工具 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: 二、基因操作的工具 2、基因的“针线” ——DNA连接酶 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连接酶的作用部位： 二、基因操作的工具 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 C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G G