第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用 本節(jié)聚焦 1 什么是基因工程 2 基因工程的原理是什么 3 基因工程有哪些應(yīng)用 4 轉(zhuǎn)基因食品安全嗎 能發(fā)熒光的熱帶斑馬魚(yú) 普通熱帶斑馬魚(yú)是不發(fā)熒光的 轉(zhuǎn)基因鮭魚(yú) 同時(shí)具有高產(chǎn) 穩(wěn)產(chǎn)和抗逆性等優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物新品種 抗蟲(chóng)害的玉米 思考 1 為什么能把一種生物的基因 嫁接 到另一種生物上 2 推測(cè)這種 嫁接 怎樣能實(shí)現(xiàn) 3 這種 嫁接 對(duì)品種的改良有什么意義 你知道為什么能把人的基因 嫁接 到細(xì)菌上嗎 你能推測(cè)出 這種基因的 嫁接 是怎么實(shí)現(xiàn)的嗎 你能舉出一些類(lèi)似的 與你的生活關(guān)系很密切的例子嗎 問(wèn)題探討 嫁接 了人胰島素基因的工程菌 一 基因工程的概念 又叫做基因拼接技術(shù)或dna重組技術(shù) 通俗的說(shuō) 就是按照人們的意愿 把一種生物的某種基因提取出來(lái) 加以修飾改造 然后放到另一種生物的細(xì)胞里 定向地改造生物的遺傳性狀 基因重組 生物體外 基因 dna 分子水平 剪切 拼接 導(dǎo)入 表達(dá) 人類(lèi)需要的基因產(chǎn)物 1 基因的 剪刀 限制性核酸內(nèi)切酶識(shí)別特定核苷酸序列 在特定的切點(diǎn)切dna 具特異性 并裂解磷酸二酯鍵 產(chǎn)生兩個(gè)黏性末端 二 基因操作的工具 黏性末端 例 大腸桿菌的一種限制酶 ecor 能識(shí)別gaattc序列 并在g和a之間切開(kāi) ecor 2 基因的 針線(xiàn) dna連接酶連接酶的作用 將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來(lái) 使之成為一個(gè)完整的dna分子 連接的部位 生成磷酸二酯鍵dna連接酶的作用過(guò)程 3 基因的運(yùn)載體 質(zhì)粒或病毒作用 將外源基因送入受體細(xì)胞 條件 能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存 具有多個(gè)限制酶切點(diǎn) 具有某些標(biāo)記基因 種類(lèi) 質(zhì)粒 噬菌體和動(dòng)植物病毒 從細(xì)胞中分離出dna 從大腸桿菌中提取質(zhì)粒 提取目的基因 目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 dna連接酶 目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 目的基因的表達(dá)與檢測(cè) 基因工程操作的基本步驟 二 基因工程的應(yīng)用 1 基因工程與作物育種2 基因工程與藥物研制 三 轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性 轉(zhuǎn)基因馬鈴薯 轉(zhuǎn)基因煙草 抗蟲(chóng)棉 抗cmv甜椒 抗蟲(chóng)原理 抗蟲(chóng)結(jié)果 全身散發(fā)綠色熒光的轉(zhuǎn)基因魚(yú) 乳汁中分泌人凝血因子ix的轉(zhuǎn)基因山羊 美科學(xué)家研制出世界上第一只轉(zhuǎn)基因蝴蝶 首只轉(zhuǎn)基因猴降生 超凡嗅覺(jué)能力的轉(zhuǎn)基因鼠 臨床常見(jiàn)的生長(zhǎng)激素 干擾素和乙肝疫苗等藥物都可以用基因工程來(lái)大規(guī)模生產(chǎn) 1987年開(kāi)始上市的干擾素 生產(chǎn)胰島素歷史 轉(zhuǎn)基因食品看起來(lái)分外誘人 餐桌上的基因轉(zhuǎn)基因食品你敢吃嗎 轉(zhuǎn)基因食品abc 安全嗎 幾種常見(jiàn)育種方法的比較 作業(yè) 雜交 自交 選優(yōu) 基因重組 不同個(gè)體的優(yōu)良性狀可集中到同一個(gè)個(gè)體上 育種時(shí)間長(zhǎng) 需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀 雜交水稻中國(guó)荷斯坦牛 花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素誘導(dǎo)加倍 染色體變異 明顯縮短育種年限 后代一般都為純種 技術(shù)復(fù)雜 成本高 普通小麥花藥離體培養(yǎng) 秋水仙素處理萌發(fā)的種子 幼苗 染色體變異 植物莖桿粗壯 果實(shí) 種子大 營(yíng)養(yǎng)高 發(fā)育延遲 結(jié)實(shí)率低 無(wú)籽西瓜 物理或化學(xué)方法處理動(dòng)植物 微生物 基因突變 提高變異頻率 大幅度改良某些性狀 加速育種進(jìn)程 有利變異少 需要處理大量實(shí)驗(yàn)材料 具有不確定性 青霉菌高產(chǎn)菌株的培育黑農(nóng)五號(hào)大豆 基因重組 將一種生物特定基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi) 染色體變異定