2021/7/11善假于物善假于物2021/7/12你你能能使使等等式式成成立立?2021/7/13基因工程的別名基因工程的別名操作環(huán)境操作環(huán)境操作對象操作對象操作水平操作水平基本過程基本過程原理原理結果結果理解理解基因拼接技術或基因拼接技術或DNA重組技術重組技術生物體外生物體外基因基因DNA分子水平分子水平剪切剪切→拼接拼接→導入導入→表達表達定向改造生物遺傳性狀定向改造生物遺傳性狀基因重組基因重組2021/7/14基因工程概念基因工程概念基因工程又叫做基因拼接技術或基因工程又叫做基因拼接技術或DNA重組技術重組技術???????是在生物體外，通過對是在生物體外，通過對DNA分子進行人工分子進行人工“剪切剪切”?和和“拼接拼接”，對生物的基因進行改造，對生物的基因進行改造和重新組合，然后導入受體細胞內進行無性繁和重新組合，然后導入受體細胞內進行無性繁殖，使重組基因在受體細胞內表達，產生出人殖，使重組基因在受體細胞內表達，產生出人類所需要的新的生物類型和生物產品類所需要的新的生物類型和生物產品2021/7/15基因操作的工具基因操作的工具?基因的剪刀（分子手術刀）基因的剪刀（分子手術刀）????????——限制性核酸內切酶（限制酶）限制性核酸內切酶（限制酶）?基因的針線（分子縫合針）基因的針線（分子縫合針）?????????????????????——DNA連接酶連接酶?基因的運輸工具（分子運輸車）基因的運輸工具（分子運輸車）??????????????????????——運載體運載體????2021/7/16（1）限制酶）限制酶?????①①分布：分布：?②②作用特點作用特點:??③③結果：結果：?????④④舉例：舉例：EcoR1限制酶限制酶識別序列的特點識別序列的特點作用是什么作用是什么切斷的是什么鍵切斷的是什么鍵主要在原核生物中。

主要在原核生物中?????????????????專一性，識別特定核苷酸專一性，識別特定核苷酸序列，切割特定切點序列，切割特定切點產生黏性未端產生黏性未端2021/7/17（（2）運載體）運載體????????????①①作用：將外源基因送入受體細胞作用：將外源基因送入受體細胞??????????????????②②具備的條件：具備的條件：??????????????????????????③③舉例：質粒、噬菌體舉例：質粒、噬菌體?和動植物病毒和動植物病毒????能在宿主細胞內復制能在宿主細胞內復制???并穩(wěn)定地保存并穩(wěn)定地保存?具有多個限制酶切點具有多個限制酶切點?具有某些標記基因具有某些標記基因?對受體細胞無害對受體細胞無害2021/7/18質粒本質本質:分布分布:基因基因:抗藥性基因、抗生素抗藥性基因、抗生素生成基因、固氮基因生成基因、固氮基因擬核和細胞核以外能獨立復制的小型環(huán)擬核和細胞核以外能獨立復制的小型環(huán)狀狀DNA分子分子許多細菌及酵母菌許多細菌及酵母菌細胞內細胞內2021/7/19（（2））DNA連接酶連接酶?????①①連接的部位：連接的部位：??②②結果：結果：與與DNA聚合酶聚合酶相同嗎相同嗎磷酸和脫氧核糖之間的鍵：磷酸和脫氧核糖之間的鍵：磷酸二酯鍵（梯子的扶手）磷酸二酯鍵（梯子的扶手）兩個相同的末端的連接。

兩個相同的末端的連接2021/7/110基因工程基本操作的四個步驟基因工程基本操作的四個步驟1 1、目的基因的獲取、目的基因的獲取2 2、目的基因與運載體結合、目的基因與運載體結合3 3、將目的基因導入受體細胞、將目的基因導入受體細胞4 4、目的基因的檢測與鑒定、目的基因的檢測與鑒定2021/7/111一、目的基因的獲取一、目的基因的獲取1 1、目的基因主要是指、目的基因主要是指____________________________________________編碼蛋白質的結構基因編碼蛋白質的結構基因請舉出三個以上的例子請舉出三個以上的例子2 2、獲取目的基因的常用方法有哪些、獲取目的基因的常用方法有哪些? ?（（1 1）） 直接獲得目的基因直接獲得目的基因（（4 4）利用）利用PCRPCR技術擴增技術擴增（（3 3）人工合成）人工合成（（2）反轉錄法）反轉錄法2021/7/112②②反轉錄法：反轉錄法： 以目的基因轉錄成以目的基因轉錄成的信使的信使RNARNA為模板，反為模板，反轉錄成互補的單鏈轉錄成互補的單鏈DNADNA，然后在酶的作用下合，然后在酶的作用下合成雙鏈成雙鏈DNADNA，從而獲得，從而獲得所需的基因。

所需的基因目的基因的目的基因的mRNAmRNA雜交雙鏈雜交雙鏈( (單鏈單鏈RNA/RNA/單鏈單鏈DNA)DNA)單鏈單鏈DNADNA反轉錄酶反轉錄酶核酸酶核酸酶H HDNADNA聚合酶聚合酶雙鏈雙鏈DNADNA( (目的基因目的基因) )2021/7/113③③根據(jù)已知的氨基酸序列合成根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNADNA法法 ：： 根據(jù)已知蛋白質根據(jù)已知蛋白質的氨基酸序列，推測的氨基酸序列，推測出相應的信使出相應的信使RNARNA序序列，然后按照堿基互列，然后按照堿基互補配對原則，推測出補配對原則，推測出它的結構基因的核苷它的結構基因的核苷酸序列，再通過化學酸序列，再通過化學方法，以單核苷酸為方法，以單核苷酸為原料合成目的基因原料合成目的基因蛋白質的氨基酸序列蛋白質的氨基酸序列mRNAmRNA的核苷酸序列的核苷酸序列結構基因的核苷酸序列結構基因的核苷酸序列推測推測推測推測目的基因目的基因化學合成化學合成2021/7/114質粒質粒目的基因目的基因限制酶處理限制酶處理一個切口一個切口兩個黏性末端兩個黏性末端兩個切口兩個切口獲得目的基因獲得目的基因DNADNA連接酶連接酶重組重組DNADNA分子（重組質粒）分子（重組質粒）—— —— 核心核心同一種同一種( (二二) )目的基因與運載體結合目的基因與運載體結合2021/7/115PCRPCR技術原理技術原理 及反應過程及反應過程原理：原理：DNADNA雙鏈復制雙鏈復制反應過程：反應過程：1、加熱、加熱至至9090～～95 ℃95 ℃ 目的基因目的基因DNA解鏈解鏈2、冷卻、冷卻至至5555～～60 ℃60 ℃，，引物結合到互補引物結合到互補DNADNA鏈鏈3 3、加熱至、加熱至7070～～75 ℃75 ℃，，熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定DNADNA聚合酶從聚合酶從從引物起始互補鏈的從引物起始互補鏈的合成合成 2021/7/116目的基因的檢測與鑒定目的基因的檢測與鑒定1、如何檢測是否導入了目的基因、如何檢測是否導入了目的基因檢測標記基因是否表達：體現(xiàn)抗藥性、有某些顏檢測標記基因是否表達：體現(xiàn)抗藥性、有某些顏色反應色反應運載體應運載體應具有什么具有什么特點特點DNA探針法檢測目的基因是否導入探針法檢測目的基因是否導入2、如何檢測目的基因的表達、如何檢測目的基因的表達檢測目的基因控制的性狀：檢測目的基因控制的性狀：如何檢測抗蟲基因已在棉花細胞表達？如何檢測抗蟲基因已在棉花細胞表達？用害蟲食用棉花葉片用害蟲食用棉花葉片DNA探針法檢測目的基因轉錄產生的探針法檢測目的基因轉錄產生的mRNA2021/7/117一一、植物基因工程碩果累累、植物基因工程碩果累累轉基因工程技術主要用于提高農作物的轉基因工程技術主要用于提高農作物的轉基因工程技術主要用于提高農作物的轉基因工程技術主要用于提高農作物的抗逆能力抗逆能力抗逆能力抗逆能力, ,以及以及以及以及改改改改良農作物的品質良農作物的品質良農作物的品質良農作物的品質和和和和利用植物生產藥物利用植物生產藥物利用植物生產藥物利用植物生產藥物等方面等方面等方面等方面. .2021/7/118基因工程在農業(yè)上的應用：基因工程在農業(yè)上的應用：1）高產、穩(wěn)產和具優(yōu)良品質的品種）高產、穩(wěn)產和具優(yōu)良品質的品種 用基因工程的方法可以改善糧食作物的用基因工程的方法可以改善糧食作物的蛋白質含量。

如蛋白質含量如“轉基因高賴氨酸玉米轉基因高賴氨酸玉米”植植株 2）抗逆性品種）抗逆性品種 將細菌的抗蟲、抗病毒、抗除草劑、抗將細菌的抗蟲、抗病毒、抗除草劑、抗鹽堿、抗干旱、抗高溫等抗性基因轉移到作鹽堿、抗干旱、抗高溫等抗性基因轉移到作物體內，將從根本上改變作物的特性如轉物體內，將從根本上改變作物的特性如轉基因抗蟲棉基因抗蟲棉 2021/7/1191.1.抗蟲轉基因植物抗蟲轉基因植物2021/7/1202.2.其他抗逆轉基因植物其他抗逆轉基因植物2021/7/121轉魚抗寒蛋白基因的番茄轉魚抗寒蛋白基因的番茄2021/7/1224.4.利用轉基因改良植物的品質利用轉基因改良植物的品質2021/7/123不會引起過敏的轉基因大豆不會引起過敏的轉基因大豆2021/7/124 繁殖具有抗病能力、高產仔率、高產奶繁殖具有抗病能力、高產仔率、高產奶率和高質量的皮毛等優(yōu)良品質的轉基因動物率和高質量的皮毛等優(yōu)良品質的轉基因動物 該過程的重要步驟是通過感染或顯微注該過程的重要步驟是通過感染或顯微注射技術將重組射技術將重組DNA轉移到動物受精卵中轉移到動物受精卵中。

?基因工程在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上的應用主要是什么基因工程在畜牧養(yǎng)殖業(yè)上的應用主要是什么？？ 將人的生長激素將人的生長激素基因和牛的生長激素基因和牛的生長激素基因分別注射到小白基因分別注射到小白鼠受精卵中，得到的鼠受精卵中，得到的“超級小鼠超級小鼠” 2021/7/125用于提高動物生長速度用于提高動物生長速度2021/7/126用于改善畜產品的品質用于改善畜產品的品質如轉基因牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，營養(yǎng)成分不變如轉基因牛分泌的乳汁，乳糖含量降低，營養(yǎng)成分不變乳汁中含有人生長激素的轉基因牛乳汁中含有人生長激素的轉基因牛( (阿根廷阿根廷) )2021/7/127?在傳統(tǒng)的藥品生產中，某些藥品如胰島素、在傳統(tǒng)的藥品生產中，某些藥品如胰島素、干擾素直接生物體的哪些結構中提取？干擾素直接生物體的哪些結構中提??？藥品直接從生物的藥品直接從生物的組織、細胞組織、細胞或或血液血液中提取?傳統(tǒng)生產方法的缺點傳統(tǒng)生產方法的缺點由于受原料來源的限制，由于受原料來源的限制，價格價格十分十分昂貴昂貴?可利用什么方法來解決上述問題？可利用什么方法來解決上述問題？ 利用利用基因工程基因工程方法制造方法制造“工程菌工程菌”，可，可高效率高效率地生產出各種地生產出各種高質量高質量、、低成本低成本的藥品。

的藥品2021/7/128基因工程基因工程胰島素?胰島素是治療糖尿病的特效藥，長期以胰島素是治療糖尿病的特效藥，長期以來只能依靠從豬、牛等動物的胰腺中提來只能依靠從豬、牛等動物的胰腺中提取，取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰腺只能提取4-5g4-5g的胰島素，的胰島素，其產量之低和價格之高可想而知其產量之低和價格之高可想而知?將將合成的胰島素基因合成的胰島素基因導入導入大腸桿菌大腸桿菌，每，每2000L2000L培養(yǎng)液就能產生培養(yǎng)液就能產生100g100g胰島素！大規(guī)模工胰島素！大規(guī)模工業(yè)化生產不但解決了這種比黃金還貴的藥品產業(yè)化生產不但解決了這種比黃金還貴的藥品產量問題，還使其價格降低了量問題，還使其價格降低了30%-50%!30%-50%!2021/7/129基因工程干擾素基因工程干擾素?干擾素治療病毒感染簡直是干擾素治療病毒感染簡直是““萬能靈藥萬能靈藥””！過！過去從人血中提取，去從人血中提取，300L300L血才提取血才提取1mg1mg！其！其““珍珍貴貴””程度自不用多說程度自不用多說?基因工程人干擾素基因工程人干擾素α-2b（安達芬）（安達芬）?是我是我國第一個全國產化基因工程人干擾素國第一個全國產化基因工程人干擾素α-2b，具有抗病毒，抑制腫瘤細胞增生，調節(jié)，具有抗病毒，抑制腫瘤細胞增生，調節(jié)人體免疫功能的作用，廣泛用于病毒性疾人體免疫功能的作用，廣泛用于病毒性疾病治療和多種腫瘤的治療，是當前國際公病治療和多種腫瘤的治療，是當前國際公認的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生認的病毒性疾病治療的首選藥物和腫瘤生物治療的主要藥物。

物治療的主要藥物2021/7/130基因工程與環(huán)境污染治理基因工程與環(huán)境污染治理?基因工程做成的基因工程做成的““超級細菌超級細菌””能吞食和分能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質解多種污染環(huán)境的物質通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類，用基因通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類，用基因通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類，用基因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工程培育成功的工程培育成功的工程培育成功的““““超級細菌超級細菌超級細菌超級細菌””””卻能分解石油中的多種烴卻能分解石油中的多種烴卻能分解石油中的多種烴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，分解類化合物有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解類化合物有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解類化合物有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解DDTDDTDDTDDT等毒害物質等毒害物質等毒害物質等毒害物質2021/7/1311、、有有些些轉轉基基因因食食物物含含的的一一些些物物質質，，可可能會影響人體健康能會影響人體健康2、、大大量量的的轉轉基基因因生生物物進進入入自自然然界界后后很很可可能能會會與與野野生生物物種種進進行行雜雜交交，，產產生生一些超級生物，從而造成基因污染。

一些超級生物，從而造成基因污染3、、如如有有些些作作物物插插入入抗抗蟲蟲基基因因，，殺殺死死環(huán)環(huán)境中有益的生物境中有益的生物基因工程的弊端2021/7/132轉基因動物的轉基因動物的乳腺乳腺?就基因藥物而言，最理想的表達場所是哪里？就基因藥物而言，最理想的表達場所是哪里？ 是指把人或哺乳動物的某種是指把人或哺乳動物的某種基因導入基因導入到到哺乳動物哺乳動物( (如鼠、兔、羊和豬如鼠、兔、羊和豬) )的的受精卵受精卵里，里，目的基因若與受精卵染色體目的基因若與受精卵染色體DNA整合整合，細胞，細胞分裂時，該基因隨染色體的分裂時，該基因隨染色體的倍增倍增而倍增，使而倍增，使每個細胞中都帶有目的基因，使每個細胞中都帶有目的基因，使性狀得以表性狀得以表達達，并，并穩(wěn)定地遺傳穩(wěn)定地遺傳給后代，從而給后代，從而獲得基因產獲得基因產品品這樣一種新的個體，稱為這樣一種新的個體，稱為轉基因動物轉基因動物 ?什么叫轉基因動物？什么叫轉基因動物？2021/7/133 治療侏儒癥治療侏儒癥的的唯一方法唯一方法，是向人體注射，是向人體注射生長激素而生長激素的獲得很困難以前，生長激素。

而生長激素的獲得很困難以前，要獲得生長激素，需解剖尸體，從大腦的底要獲得生長激素，需解剖尸體，從大腦的底部部摘取垂體摘取垂體，并從中提取生長激素并從中提取生長激素 現(xiàn)可利用基因工程方法，將人的現(xiàn)可利用基因工程方法，將人的生長激生長激素基因導入大腸桿菌素基因導入大腸桿菌中，使其生產生長激素中，使其生產生長激素人們從人們從 450 L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長激素，相當于激素，相當于6萬具尸體的全部產量萬具尸體的全部產量 ?基因工程藥品基因工程藥品 —— 生長激素生長激素2021/7/134限制酶的識別特點限制酶的識別特點?以中軸線雙側的以中軸線雙側的DNA上堿基呈反向對稱，重復排列上堿基呈反向對稱，重復排列???????如：如：GAA?TTC???????????????????????????????CCC?GGG????????CTT??AAG??????????????????????????????GGG?CCC2021/7/135限制性內切酶限制限制酶酶2021/7/136 結束語結束語若有不當之處，請指正，謝謝！若有不當之處，請指正，謝謝！。