(六)生物技术与人类未来解说.ppt

第十章 生物技术与人类未来 一般重组DNA包括以下步骤： ①获得需要的目的基因；②基因重组和载体构建；③转化受体细胞；④对转化子进行筛选和鉴定；⑤对含有转化子的重组菌进行培养、发酵、养殖、栽培等 构建基因组文库(gene library), 从中调取目的基因 方法：提取细胞内总DNA，经限制性酶切后，总DNA包含的基因组各片段分别克隆在质粒或噬菌体载体上,便构成了该生物的基因文库。然后用一段放射性标记的探针调取目的基因，测序。 逆转录合成cDNA 首先提取细胞总RNA 以Oligo(dT)做为引物，以dNTP做为底物，在反转录酶的作用下，以mRNA为模板，合成单链的cDNA 以cDNA为模板，在特异引物的引导下，以DNA聚合酶合成目的基因(PCR) 聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR) 扩增目的基因 1988, Kary Mullis,1993年获得诺贝尔奖 限制性内切酶 限制性内切酶：从细菌中分离提纯的核酸内切酶，可以识别一小段特殊的核酸序列将其在特定位置处切开。Wener、Hamsmith和Daniel Nathans, 1978,诺贝尔奖 载体及其特点 载体：运送目的基因片段进入宿主细胞的工具。目前最常用的载体包括细菌质粒、λ噬菌体、cosmid质粒等。 载体构建 连接 以EcoR I为例, 特异性识别GAATTC及其互补的6个碱基组成的双链片段, 切开双链DNA后在端口各形成4个碱基暴露在外的黏性末端。两条具有碱基互补黏性末端的DNA片段在一种称为T4连接酶的作用下相互连接。 基因重组的操作步骤 （将目的基因转入大肠杆菌细胞中的操作步骤）P442 目的基因的鉴定方法 三、转化受体细胞和转化子筛选 受体细胞即宿主细胞，可以是细菌等原核生物，也可以是植物或动物细胞 转化的方法： ① 电穿孔法 ② 基因枪法, ③ 微注射法 ④ 化学法 四、转化子的分析—Southern印迹 southern印迹实验过程 (1) 提取总DNA，限制性内切酶进行酶切； (2) 凝胶电泳分离、成像。 (3)DNA 转印至滤膜。 (4) DNA变性为单链分子。 (5)加入带有放射性同位素的探针杂交。 (6)冲膜，覆盖X光片，放射性片段显影至胶片。 (7) 分析确定在转化子由是否存在外源目的基因及相应的酶切位点。 southern印迹实验过程 利用一小段双链RNA(dsRNA)导入人体或其他哺乳动物细胞中，使特定的基因表达产生沉默。 该技术可用于基因治疗和基因药物的开发。 第六节 生物科技造福人类（自学） 一、21世纪是生物科技大发展的世纪 二、生命有形，创向无限 生命有形有色,丰富多彩,世间万物,唯独生命是最美的。 生物技术是“应用生物或来自生物体的物质制造或改进一种商品的技术，其还包括改良有重要经济价值的植物与动物和利用微生物改良环境的技术”，通常包括基因工程、细胞工程、 发酵工程和蛋白质（酶）工程4个方面内容。高技术、高投入、高利润是生物技术的显著特点。 以重组DNA操作为核心技术的过程被称为基因工程。基因工程的发展带动和促进了蛋白质工程、发酵工程和细胞工程的发展，它们相互补充和相互渗透，形成了生物技术的上游与下游的关系。 分子诊断是利用分子生物学的手段如PCR、限制性酶切、克隆、核酸杂交等对多种疾病、特别是对遗传性疾病作出早期诊断的技术。利用基因工程技术来治疗人类遗传性疾病称为基因治疗。 克隆动物是不经过生殖细胞的受精过程而直接由体细胞获得新的动物个体。生物芯片又称DNA芯片或基因芯片，它们是DNA杂交探针技术与半导体工业技术相结合的结晶。 转基因技术的安全性问题、克隆人的伦理问题、个人基因信息的隐私权问题、等等都是当今人类面临的由生物技术引发的新问题。 生物技术发展的重大事件 动物疫苗、生长激素等 例：从转基因羊的羊奶中提取出治疗心脏病的药物tPA 第四节 生物技术在农业、医药等方面的应用 一、农业生物技术 动物基因工程中的应用 p452 植物基因工程中的应用 用携带外源基因的农杆菌Ti质粒转化植物原生质体，使外源DNA与植物染色体DNA整合，通过原生质体的培养分化成愈伤组织，最后发育成具有新性状的完整植株—转基因植物 p453 植物基因工程中的应用 抗化学除草剂基因 转基因西红柿 固氮酶基因 人类DNA …… 环境保护等等 p453 二、分子诊断 PCR技术诊断 利用PCR技术或PCR与分子杂交标记相结合，可以快速准确地检测出病原性物质。 p454 遗传性疾病的诊断 羊水和胎盘绒毛膜检测 遗传病分析 羊水和胎盘绒毛膜检测遗传性疾病 p455 镰状红细胞贫血症的检测 一种常染色体退化遗传病 引起原因：基因