基因工程及其應(yīng)用

1、,,6-2 基因工程及其應(yīng)用,,,水母發(fā)光靠的卻是一種神奇的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)遇到鈣離子就能發(fā)出較強(qiáng)的藍(lán)色光來。有些水母在藍(lán)色波長范圍的光線激發(fā)下，會(huì)發(fā)出綠色螢光。,,,水母綠色熒光蛋白基因,思考,發(fā)光的小雞是怎么產(chǎn)生的？（概念）,甲生物,乙生物,新類型,,基因工程,思考,在產(chǎn)生發(fā)熒光小雞的過程中，需要什么特別的基因工具？,,,一、基因工程的基本工具,（1）基因的“剪刀”：限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）,一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸

2、序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。,如:EcoRI限制酶,大腸桿菌的一種ECORI限制酶識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開）。,一、基因工程的基本工具,（1）基因的“剪刀”：限制性核酸內(nèi)切酶,,,黏性末端,產(chǎn)生黏性未端（堿基互補(bǔ)配對(duì)）。,,黏性末端,,如果幾個(gè)DNA分之被同一種限制酶切切割，會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？,思考:,基因的針線：DNA連接酶,,,,２、基因的針線──DNA連接酶,DNA連接酶的作用是：脫氧核糖和磷酸交替連接而

3、構(gòu)成的DNA骨架缺口縫合。,,這樣得到的DNA分子是一個(gè)重組DNA分子！,,,,,,人的細(xì)胞,,DNA,,,質(zhì)粒是存在于細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中獨(dú)立于染色體而自主復(fù)制的環(huán)狀雙鏈DNA分子。,,,,標(biāo)記基因,如何將目的基因和運(yùn)載體結(jié)合？,首先將運(yùn)載體取出。,,,1、基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體,常用的運(yùn)載體： 質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒,環(huán)狀DNA,容易從細(xì)胞中取出或放入,能與宿主細(xì)胞友好相處,自主復(fù)制,,基因工程,基因拼接技術(shù)或DNA重組技

4、術(shù),生物體外,基因,DNA分子水平,剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá),人類需要的基因產(chǎn)物,,,,,,,,基因工程的別名,操作環(huán)境,操作對(duì)象,操作水平,基本過程,結(jié)果,,,原理,基因重組,我國生產(chǎn)的部分基因工程疫苗和藥物,1、基因工程與藥物研制,許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。,微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但

5、能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。,二、基因工程的應(yīng)用,胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。,將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價(jià)格降低了30%-50%!,從人血中提取干擾素，300L血才提取1mg！,通過基因工程的方式創(chuàng)造了能合成人干擾素的大腸桿菌，每1Kg的培養(yǎng)液可提取20—4mg干擾素,人造血液及其生產(chǎn),轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯

6、病基因的甜椒,2、基因工程與作物育種,3、　環(huán)境保護(hù)　　基因工程做成的“超級(jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。,通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的“超級(jí)細(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)。,利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。,3、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性,1993年

7、12月24日，中華人民共和國國家科學(xué)技術(shù)委員會(huì)頒布了《基因工程安全管理辦法》，由總則、安全等級(jí)和安全性評(píng)價(jià)、申報(bào)和審批、安全控制措施、法律責(zé)任和附則共六章組成。 1997年7月，中華人民共和國農(nóng)業(yè)部頒布了《農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理實(shí)施辦法》。1998年，農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)生物基因工程安全管理辦公室和農(nóng)業(yè)部生物基因工程安全委員會(huì)共對(duì)2批68項(xiàng)申請(qǐng)進(jìn)行了評(píng)審，同意商品化申請(qǐng)2項(xiàng)、同意環(huán)境釋放10項(xiàng)，同意和認(rèn)可中間試驗(yàn)39項(xiàng)，暫不同意或不認(rèn)