第2節

基因工程及其應用第1頁能發熒光熱帶斑馬魚普通熱帶斑馬魚是不發熒光第2頁轉基因鮭魚同時含有高產、穩產和抗逆性等優良品質農作物新品種.抗蟲害玉米第3頁

你知道為何能把人基因“嫁接”到細菌上嗎？你能推測出，這種基因“嫁接”是怎么實現嗎？你能舉出一些類似、與你生活關系很親密例子嗎？問題探討“嫁接”了人胰島素基因工程菌第4頁一、基因工程概念：

又叫做基因拼接技術或DNA重組技術。通俗說，就是按照人們意愿，把一個生物某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一個生物細胞里，定向地改造生物遺傳性狀。原理操作環境操作對象操作水平基本過程結果基因重組生物體外基因/DNA分子水平剪切→拼接→導入→表示人類需要基因產物第5頁1、基因“剪刀”——限制性核酸內切酶

專一性：識別特定核苷酸序列，在特定切點切DNA，具特異性。并裂解磷酸二酯鍵，產生兩個黏性末端。二、基因操作工具第6頁黏性末端例：大腸桿菌一個限制酶能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。第7頁

被同一個限制酶切斷幾個DNA是否含有相同黏性末端？思索:第8頁2、基因“針線”——DNA連接酶連接酶作用：將互補配正確兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完整DNA分子。連接部位：

生成磷酸二酯鍵DNA連接酶作用過程：第9頁連接酶作用是：將互補配正確兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完整DNA分子。第10頁基因針線：DNA連接酶

G

AA

TT

CC

TT

AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GGC

TT

AA

AA

TT

C

GG

C

TT

AA

AA

TT

C

GGC

TT

AA

AA

TT

C

G用同種限制酶切割第11頁3、基因運輸工具——運載體

慣用運載體：質粒、噬菌體和動植物病毒等標識基因，便于進行檢測。

質粒存在于許多細菌和酵母菌等生物中,是細胞染色體外能夠自主復制很小環狀DNA分子.

第12頁作為運載體必須具備哪些條件？1）能夠在宿主細胞中復制并穩定地保留。2）具多個限制酶切點，方便與外源基因連接。3）含有一些標識基因，便于進行篩選。如抗菌素抗性基因、產物含有顏色反應基因等。1、細胞染色體（或擬核DNA分子）外能自主復制小型環狀DNA分子；2、質粒存在對宿主細胞無影響；3、質粒復制只能在宿主細胞內完成。質粒可作為有何特點？第13頁從細胞中分離出DNA從大腸桿菌中提取質粒限制酶提取目標基因限制酶目標基因與運載體結合DNA連接酶目標基因導入受體細胞目標基因表示與檢測三、基因工程操作基本步驟第14頁⒈要使目標基因與對應運載體重組，所需兩種酶是()①限制酶②連接酶③解旋酶④還原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③2.基因工程正確操作步驟是（）

①使目標基因與運載體結合

②將目標基因導入受體細胞

③檢測目標基因表示是否符合特定性狀要求

④提取目標基因Ａ．③②④①Ｂ．②④①③

Ｃ．④①②③Ｄ．③④①②主動思維:第15頁四、基因工程的應用1、基因工程與作物育種第16頁蘇云金桿菌第17頁轉黃瓜抗青枯病基因甜椒轉魚抗寒基因番茄轉基因耐貯藏番茄（左）和普通番茄（右）不會引發過敏轉基因大豆第18頁第19頁生長快、肉質好轉基因魚(中國)乳汁中含有些人生長激素轉基因牛(阿根廷)第20頁中國農業大學取得轉基因克隆奶牛導入人基因具特殊用途豬和小鼠第21頁2、基因工程與藥品研制我國生產部分基因

工程疫苗和藥品許多藥品生產是從生物組織中提取。受材料起源限制產量有限，其價格往往十分昂貴。微生物生長快速，輕易控制，適于大規模工業化生產。若將生物合成對應藥品成份基因導入微生物細胞內，讓它們產生對應藥品，不但能處理產量問題，還能大大降低生產成本。第22頁胰島素從豬、牛等動物胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g胰島素，其產量之低和價格之高可想而知。將合成胰島素基因導入大腸桿菌，每L培養液就能產生100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!第23頁

干擾素治療病毒感染簡直是“萬能靈藥”！過去從人血中提取，300L血才提取1mg！其“寶貴”程度自不用多說。

人造血液、白細胞介素、乙肝疫苗等經過基因工程實現工業化生產，均為解除人類病苦，提升人類健康水平發揮了重大作用。人造血液及其生產第24頁乙肝疫苗我國生產部分基因工程藥品和疫苗我國生產部分胰島素產品第25頁轉基因食品已經走進我國百姓生活。國內尚沒有轉基因作物大規模生產近幾年我國大量從美國、阿根廷等國進口大豆，其中大部分是轉基因大豆。我國有二分之一以上大豆色拉油含有轉基因成份。3、轉基因生物和轉基因食品安全性第26頁現在國內都有哪些轉基因食品？第一批列入目錄農業轉基因生物是：大豆：大豆種子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕玉米：玉米種子、玉米、玉米油、玉米粉油菜：油菜種子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕棉花種子番茄：番茄種子、鮮番茄、番茄醬第27頁現在市場上常見小西紅柿算是轉基因食品么？

小西紅柿其實并不屬于轉基因食品，它是經過常規育種方法培育。第28頁轉基因植物安全性爭論支持派認為：假如轉基因農業生物技術得不到社會支持，這一研究將被扼殺，而且強調，迄今為止并沒有發覺轉基因食品危害人體健康和環境確實切證據。美國人食用轉基因食品已多年，超級市場上有4000各種商品是含有轉基因植物成份，還沒有事例證實人吃了以后會得病，甚至會引起死亡。

加拿大、澳大利亞也是轉基因食品生產大國，均有幾千萬人在吃，到現在為止也沒有—個案例說明它有問題。第29頁反對派觀點一英國科學家聲稱，轉基因馬鈴薯會減弱老鼠免疫系統功效；美國康乃爾大學也發覺，轉基因玉米會危害蝴蝶幼蟲及其相關生態環境。環境保護團體認為這種違反自然轉基因作物及產品，未經長久安全測試，長久食用可能對人類及生態環境造成負面影響。尤其是重視環境和生態保護歐盟國家，對轉基因作物愈加排斥，因而抵制美國GMO產品進口。第30頁“轉基因食品，要不要貼標簽?”若轉基因產品與當前市售產品含有實質等同性，則不需再加特殊標簽；若轉基因產品中含有對一部分人群有過敏性反應蛋白，則需加標簽，以使購置者作出選擇。第31頁我國

年6月6日，國務院