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基因工程及其应用演示文稿第1页/共29页 1、基因工程的限制性核酸内切酶(限制酶)主要存在于微生物一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定切点切割DNA分子特点:来源:作用于：“ ”磷酸二酯键二、基因操作的工具第2页/共29页 CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG EcoRI 剪切目的基因CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 目的基因黏性末端第3页/共29页 　　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:形成的黏性末端不同不同的限制酶呢？具有第4页/共29页 2、基因工程的DNA连接酶“ ” 作用：将互补配对的两个粘性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子第5页/共29页 使用DNA连接酶制作重组DNA分子甲片段CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG GGCATCTTAAAATTCCGTAG DNA连接酶的作用位点是：相邻的两个脱氧核苷酸的切口。即生成：磷酸二酯键。第6页/共29页 3、基因的运载体（2）条 件①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存②具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接③具有标记基因，便于进行筛选（1）常用的运载体：质粒、噬菌体和动、植物病毒等第7页/共29页 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,是能够自主复制的很小的环状DNA分子。　第8页/共29页 第一步：第二步：获取目的基因目的基因与运载体结合注意：要用同一种限制酶切取目的基因和运载体，并用DNA连接酶连接。三、基因工程基本步骤第9页/共29页 第三步：第四步:将目的基因导入受体细胞目的基因的检测和表达1、常用的受体细胞：微生物，动植物细胞等2、常用微生物作受体细胞的原因：微生物增殖快、代谢快、目的产物多一般检测：标记基因是否表达第10页/共29页 处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。 将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。无表达产物无表达产物有表达产物无表达产物　　第11页/共29页 第12页/共29页 抗虫棉抗CMV甜椒抗虫原理？抗虫结果？四、　基因工程的应用1、基因工程与作物育种第13页/共29页 抗虫转基因植物第14页/共29页 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)第15页/共29页 转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基因的番茄第16页/共29页 2、基因工程与药物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。第17页/共29页 　　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%!第18页/共29页 临床常见的生长激素，干扰素和乙肝疫苗等药物都可以用基因工程来大规模生产1987年开始上市的干扰素生产胰岛素历史？第19页/共29页 　　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。　　通常一种假单孢杆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。 科学家还培育出能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质的细菌。3、环境污染治理第20页/共29页 　 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。第21页/共29页 转基因食品 安全吗?!第22页/共29页 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