1、豆科植物的根瘤可以固定空氣中的氮。數(shù)據(jù)1:目前，全球氮肥產(chǎn)量消耗全球總電量的3%-4%，農(nóng)作物只能吸收1/10的氮肥，造成大規(guī)模的土壤和水污染。蜘蛛能吐出蜘蛛絲。數(shù)據(jù)2:蜘蛛絲是自然界中最奇怪的物質(zhì)之一。它具有極強的韌性，其韌性是同直徑鋼的幾倍。但與蠶不同，蜘蛛不能被馴化，因為它們會互相吞食，所以不可能建造一個人工飼養(yǎng)蜘蛛的農(nóng)場。30多年來，科學(xué)家們一直試圖找到一種從其他生物中制造蜘蛛絲的方法。數(shù)據(jù)3過去，用于治療糖尿病的胰島素是從動物的胰腺中提取的，從100公斤豬、牛和其他動物的胰腺中只能提取34克胰島素，并且必須屠宰4050頭牛來治療病人，所以這種藥物的成本是可以想象的。微生物可以有分泌產(chǎn)

2、物，微生物繁殖速度快。想象一下，禾本科植物也能固定空氣中的氮嗎？細菌能“吐出”蛛絲嗎？設(shè)想二，微生物能生產(chǎn)珍貴的藥物如人胰島素和干擾素嗎？經(jīng)過多年的努力，科學(xué)家們在20世紀70年代創(chuàng)造了一項新技術(shù)基因工程，它可以定向改造生物體。第二節(jié)基因工程及其應(yīng)用，2020年8月10日，基因工程：又稱基因剪接技術(shù)或基因重組技術(shù)。也就是說，根據(jù)人們的意愿，一個生物體的某個基因被提取、修飾和轉(zhuǎn)化，然后放入另一個生物體的細胞中，從而定向改變該生物體的遺傳性狀。原理：基因重組的結(jié)果：生物體的遺傳特性被定向改變以獲得人類所需的產(chǎn)品。首先是基因工程的概念?；蚬こ淌窃诜肿铀缴显O(shè)計和構(gòu)建的，需要特殊的工具。生物體中有什

3、么特殊工具？從人細胞中提取目的基因片段需要基因的剪刀限制性酶。為了將目標基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中，有必要轉(zhuǎn)移該基因。需要基因的針狀脫氧核糖核酸連接酶來連接目標基因和載體脫氧核糖核酸。(1)分布：主要在微生物中。(2)特征：特異性和特異性，即識別特定的核苷酸序列和切割特定的切割點。(3)結(jié)果：產(chǎn)生粘性末端(互補堿基配對)。(4)功能：它是基因工程中一個重要的切割工具，可以在不破壞自身的情況下切斷外源基因。(5)實施例：大腸桿菌的限制性內(nèi)切酶(EcoR)可以識別GAATTC序列并在G和A之間切割。限制性內(nèi)切酶只能識別特定的核苷酸序列并在特定的切割點切斷DNA分子。目前已發(fā)現(xiàn)200多種限制性內(nèi)切酶。1.

4、基因剪刀：限制性內(nèi)切酶，1?；蚣舻叮合拗菩詢?nèi)切酶，g a t t c，c t t a g，限制性內(nèi)切酶，1?；蚣舻叮合拗菩詢?nèi)切酶切割磷酸二酯鍵，1?；蚣舻叮合拗菩詢?nèi)切酶、自動斷裂氫鍵、1?；蚣舻恫睿合拗菩詢?nèi)切酶、A、T、T、C、T (1)功能：將外源基因送入受體細胞(2)類型：1)質(zhì)粒2)噬菌體或動植物病毒，2)基因運輸工具：運輸載體，大腸桿菌質(zhì)粒，運輸載體應(yīng)具備什么特征？2.基因運輸方式：載體，攜帶)1能在宿主細胞中復(fù)制并保持穩(wěn)定；它有多個限制性內(nèi)切酶位點與外源基因相連；它有一個標記基因，便于篩選。2.基因運輸?shù)姆绞剑狠d體。(1)作用靶點：兩個具有相同粘性末端的DNA片段。(2)作用

5、位置：磷酸二酯鍵。(3)作用結(jié)果：重組基因形成?；蜥樅途€：脫氧核糖核酸連接酶，脫氧核糖核酸連接酶?；蜥樅途€：脫氧核糖核酸連接酶，一個，一個，一個，一個，一個，一個，一個，一個，一個，三個?；虻尼樅途€：脫氧核糖核酸連接酶、轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的培養(yǎng)過程：你認為培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的關(guān)鍵步驟是什么？普通大腸桿菌(不能分泌胰島素)，實例表明培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的關(guān)鍵步驟是：基因的“針線”、基因操作的基本步驟、目標基因的提取、目標基因和載體的結(jié)合、目標基因?qū)胧荏w細胞、目標基因的檢測和表達、誘導(dǎo)、目標基因的提取、載體的裝載、導(dǎo)入受體細胞、基因表達和檢測。2020/8/10幾乎沒有接受治療的受體細胞真的攝取

6、了必須檢測的目標基因。分別培養(yǎng)每個受體細胞以形成集落，并在集落中檢測目標基因的表達產(chǎn)物。剔除無表達產(chǎn)物的菌落，保留表達產(chǎn)物以供進一步培養(yǎng)和研究。目標基因的檢測和表達，2020年8月10日。(1)基因工程和作物育種1。在作物生產(chǎn)方面，目的是培育高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、抗逆的優(yōu)良作物和新品種。優(yōu)點：降低生產(chǎn)成本，減少農(nóng)藥對環(huán)境的危害，提高作物對不利環(huán)境的適應(yīng)性。3。基因工程應(yīng)用，28。轉(zhuǎn)基因抗蟲水稻，轉(zhuǎn)基因抗棉鈴蟲棉花，(1)基因工程和作物育種2。在畜牧業(yè)中，科學(xué)家們通過基因工程培育了多種轉(zhuǎn)基因動物，如轉(zhuǎn)基因奶牛和超級綿羊。(2)基因工程和藥物開發(fā)。許多藥物是從生物組織中產(chǎn)生的。受原料來源的限制，產(chǎn)量是有限的

7、，而且其價格往往非常昂貴。微生物生長迅速，易于控制，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。如果將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛毎蛊淠軌蛏a(chǎn)相應(yīng)的藥物，不僅可以解決產(chǎn)量問題，還可以大大降低生產(chǎn)成本。32、胰島素是從豬、牛等動物的胰腺中提取的，100公斤的胰腺中只能提取4-5克的胰島素，所以產(chǎn)量低、價格高是可以想象的。將合成胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000升培養(yǎng)基可產(chǎn)生100克胰島素！使其價格降低30%-50%！優(yōu)點：可高效生產(chǎn)高質(zhì)量、低成本的藥物。2020/8/10/33，利用轉(zhuǎn)基因植物生產(chǎn)藥物，研究具有生長激素的轉(zhuǎn)基因“超級老鼠”,世界上第一只轉(zhuǎn)基因靈長類猴子，將有助于發(fā)現(xiàn)新的基因療法，如阿爾茨

8、海默氏病、艾滋病和癌癥，以及(3)通過基因工程制造的環(huán)境保護“超級細菌”可以吞咽和分解各種污染環(huán)境的物質(zhì)。通常一種細菌只能分解石油中的一種碳氫化合物，但通過基因工程成功培育的“超級細菌”可以分解石油中的多種碳氫化合物。有些能吞咽和轉(zhuǎn)化重金屬，如汞和鎘，并分解有毒物質(zhì)，如滴滴涕。1998年，一位英國生物學(xué)家在電視上宣布，在食用轉(zhuǎn)基因土豆后，老鼠的腎臟、脾臟和消化道受損，體重和器官重量減輕，免疫系統(tǒng)遭到破壞。，轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性，轉(zhuǎn)基因食品安全嗎？2020/8/10，怪物1，2020/8/10，怪物2，2020/8/10，怪物3，2020/8/10。當人類有能力改造和創(chuàng)造只有大自然才有

9、的生物時，我們會感到非常平靜嗎？課堂小結(jié)：基因的限制性內(nèi)切酶，基因的針線連接酶，基因的載體(質(zhì)粒)，1?；蚬こ痰母拍?，2。基因工程操作的基本工具?；虿僮鞯幕静襟E，目標基因的提取，目標基因和載體的結(jié)合，將目標基因?qū)胧荏w細胞，目標基因的檢測和表達，練習(xí)：、兩種必需的酶是()限制性酶、連接酶、解旋酶還原酶，基因工程的第一步是從供體細胞中分離所需的基因，這使用限制性酶。限制性內(nèi)切酶可以識別分子的序列，其分界點在和之間，利用了酶的高效性、特異性和多樣性，催化活性易受外界影響?；蚬こ痰恼_操作步驟是：(1)將目的基因與載體結(jié)合，將目的基因?qū)胧荏w細胞，檢測目的基因的表達是否滿足特定性狀的要求，提取目的基因。2020年8