基因工程及其應用

1、,,6-2 基因工程及其應用,,,水母發(fā)光靠的卻是一種神奇的蛋白質，這種蛋白質遇到鈣離子就能發(fā)出較強的藍色光來。有些水母在藍色波長范圍的光線激發(fā)下，會發(fā)出綠色螢光。,,,水母綠色熒光蛋白基因,思考,發(fā)光的小雞是怎么產生的？（概念）,甲生物,乙生物,新類型,,基因工程,思考,在產生發(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”：限制性核酸內切酶（限制酶）,一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸

2、序列，并在特定的切點上切割DNA分子。,如:EcoRI限制酶,大腸桿菌的一種ECORI限制酶識別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”：限制性核酸內切酶,,,黏性末端,產生黏性未端（堿基互補配對）。,,黏性末端,,如果幾個DNA分之被同一種限制酶切切割，會產生什么結果？,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、構成的DNA骨架缺口縫合。,,這樣得到的DNA分子是一個重組DNA分子！,,,,,,人的細胞,,DNA,,,質粒是存在于細菌細胞質中獨立于染色體而自主復制的環(huán)狀雙鏈DNA分子。,,,,標記基因,如何將目的基因和運載體結合？,首先將運載體取出。,,,1、基因的運輸工具——運載體,常用的運載體： 質粒、噬菌體和動植物病毒,環(huán)狀DNA,容易從細胞中取出或放入,能與宿主細胞友好相處,自主復制,,基因工程,基因拼接技術或DNA重組技

4、術,生物體外,基因,DNA分子水平,剪切→拼接→導入→表達,人類需要的基因產物,,,,,,,,基因工程的別名,操作環(huán)境,操作對象,操作水平,基本過程,結果,,,原理,基因重組,我國生產的部分基因工程疫苗和藥物,1、基因工程與藥物研制,許多藥品的生產是從生物組織中提取的。受材料來源限制產量有限，其價格往往十分昂貴。,微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產。若將生物合成相應藥物成分的基因導入微生物細胞內，讓它們產生相應的藥物，不但

5、能解決產量問題，還能大大降低生產成本。,二、基因工程的應用,胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產量之低和價格之高可想而知。,將合成的胰島素基因導入大腸桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產生100g胰島素！使其價格降低了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,轉黃瓜抗青枯

6、病基因的甜椒,2、基因工程與作物育種,3、　環(huán)境保護　　基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質。,通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的“超級細菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質。,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化污染物。,3、轉基因生物和轉基因食品的安全性,1993年

7、12月24日，中華人民共和國國家科學技術委員會頒布了《基因工程安全管理辦法》，由總則、安全等級和安全性評價、申報和審批、安全控制措施、法律責任和附則共六章組成。 1997年7月，中華人民共和國農業(yè)部頒布了《農業(yè)生物基因工程安全管理實施辦法》。1998年，農業(yè)部農業(yè)生物基因工程安全管理辦公室和農業(yè)部生物基因工程安全委員會共對2批68項申請進行了評審，同意商品化申請2項、同意環(huán)境釋放10項，同意和認可中間試驗39項，暫不同意或不認