单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章 基因工程,第二节 基因工程的原理和技术,第一章 基因工程第二节 基因工程的原理和技术,1,我们身边到底有哪些转基因食品？,我们身边到底有哪些转基因食品？,2,黄金大米,彩色玉米,方形辣椒,黄金大米彩色玉米方形辣椒,3,关于转基因：崔永元,PK,方舟子,崔永元观点：,反对转基因食品,方舟子观点：,支持转基因食品,关于转基因：崔永元 PK 方舟子崔永元观点：反对转基因食品,4,基因工程的基本操作步骤,重点内容：,获得目的基因,。,目的基因与载体连接，形成,重组,DNA,分子。,将重组,DNA,分子导入,受体细胞,。,筛选,含有目的基因的受体细胞。,目的基因的,表达和鉴定,。,基因工程的基本操作步骤重点内容：获得目的基因。目的基因与,5,基因工程的基本操作步骤课件,6,Step 1,：,获得目的基因,苏云金芽孢杆菌：,Bt,毒蛋白基因,目的基因：,人们感兴趣而需要的特定基因，也叫,外源基因,。,Step 1：获得目的基因苏云金芽孢杆菌：Bt 毒蛋白基因,7,目的基因的序列已知,用化学方法,人工合成,目的基因。,利用,PCR,技术扩增,目的基因。,逆转录法,。,模板、原料、酶、能量,目的基因的序列已知用化学方法人工合成目的基因。利用PCR,8,利用,PCR,技术扩增,PCR,扩增仪,由美国科学家,Mullis,于,1985,年首创。,利用PCR技术扩增PCR扩增仪由美国科学家Mullis于19,9,模板的,双链,DNA,解旋,，形成单链,DNA,。,引物,与单链,DNA,互补序列,配对结合,Taq DNA,聚合酶,从引物起始，进行互补链的合成,多次循环,，获得大量双链,DNA,分子,模板的双链DNA解旋，形成单链DNA。引物与单链DNA互补序,10,PCR,：聚合酶链式反应,高温变性：,95,。,低温退火：,55,。,适温延伸：,72,。,PCR：聚合酶链式反应高温变性：95。低温退火：55,11,目的基因的序列未知,方法：从基因文库中获取目的基因。,基因文库：,将含有某种生物不同基因的,许多,DNA,片段,，与,载体连接,后，导入,受体菌,的群体中储存。,逆转录,目的基因的序列未知方法：从基因文库中获取目的基因。基因文库：,12,基因组文库,VS,cDNA,文库,基因组文库,基因组文库 VS cDNA文库基因组文库,13,基因组文库：,一种生物的,全部基因,（国家图书馆）。,cDNA,文库：,一种生物的,部分基因,（市图书馆）。,基因组文库：一种生物的全部基因（国家图书馆）。cDNA文库：,14,Step 2,：,目的基因与载体连接,形成重组,DNA,分子,Step 2：目的基因与载体连接形成重组DNA分子,15,用,同一种,限制性核酸内切酶分别切割,目的基因,和,载体质粒，,产生,相同的粘性末端,。,质粒,目的基因,切口,用同一种限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体质粒，产生相,16,用,DNA,连接酶,将目的基因和载体连接在一起，形成,重组,DNA,分子,。,用DNA连接酶将目的基因和载体连接在一起，形成重组DNA分,17,形成的重组,DNA,分子可能有多种情况,先切割后连接,目的基因,-,目的基因,目的基因,-,质粒,质粒,-,质粒,重组质粒,形成的重组DNA分子可能有多种情况先切割后连接目的基因-目,18,基因表达载体的构建,插入基因,抗生素抗性基因,标记基因的用途：,筛选含有目的基因的受体细胞。,基因表达载体的构建插入基因抗生素抗性基因标记基因的用途：筛选,19,Step 3,：,将重组,DNA,导入受体细胞,导入,(,转化）,扩增,大肠杆菌,基因工程中常用的受体细胞有：,大肠细菌、,枯草杆菌、酵母菌和,动植物细胞,等。,Step 3：将重组DNA导入受体细胞导入(转化）扩增大肠杆,20,（,1,）将目的基因导入植物细胞,农杆菌转化法：,农杆菌中的,Ti,质粒上的,T-DNA,可转移到受体细胞，并整合到其,染色体的,DNA,上。,适用于双子叶植物和裸子植物,（1）将目的基因导入植物细胞农杆菌转化法：农杆菌中的Ti质粒,21,转,BT,抗虫棉,方法：,将目的基因插入到,Ti,质粒的,TDNA,上,农杆菌,导入植物细胞,整合到受体细胞的染色体,DNA,上,表达,。,转BT抗虫棉方法：将目的基因插入到Ti质粒的TDNA上农,22,基因枪法和花粉管通道法,适用于单子叶植物,适用于被子植物,基因枪法和花粉管通道法适用于单子叶植物适用于被子植物,23,（,2,）将目的基因导入动物细胞,显微注射技术,（2）将目的基因导入动物细胞显微注射技术,24,（,3,）将目的基因导入微生物细胞,感受态细胞法：,用,CaCl,2,处理,大肠杆菌，增加细菌,细胞壁的通透性,，使含有目的基因的重组质粒进入,宿主细胞,。,转化,繁殖,感受态细胞易于吸收外源,DNA,（3）将目的基因导入微生物细胞感受态细胞法：用CaCl2处理,25,Step 4,：,筛选含有目的基因的受体细胞,方法：,利用标记基因,（,抗生素抗性基因,）,进行筛选。,Step 4：筛选含有目的基因的受体细胞方法：利用标记,26,Step 5,：,目的基因的表达和鉴定,Step 5：目的基因的表达和鉴定,27,分子杂交技术,方法：,DNA-DNA,杂交，,DNA-RNA,杂交；抗原,-,抗体杂交。,分子杂交技术方法：DNA-DNA杂交，DNA-RNA杂交；抗,28,个体生物学水平鉴定,抗虫或抗病的接种实验。,个体生物学水平鉴定抗虫或抗病的接种实验。,29,基因工程的基本操作步骤课件,30,剪切,拼接,导入,筛选,表达,剪切拼接导入筛选表达,31,基因工程的基本操作步骤课件,32,例题：,如下图所示，两个,核酸片段,在适宜的条件下，经,X,酶的催化作用，发生下述变化，则,X,酶是（）,A.DNA,连接酶,B.RNA,聚合酶,C.DNA,聚合酶,D.,限制酶,例题：如下图所示，两个核酸片段在适宜的条件下，经X酶的催化作,33,例题：,基因工程,是在,DNA,分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行,碱基互补配对,的步骤是（）,A.,人工合成目的基因,B.,目的基因与运载体结合,C.,将目的基因导入受体细胞,D.,目的基因的检测和表达,例题：基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作,34,基因工程的应用,基因工程的应用,35,一、基因工程与遗传育种,抗虫棉：,将苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因导入棉花细胞。,一、基因工程与遗传育种抗虫棉：将苏云金芽孢杆菌的毒蛋白基因导,36,优点：,定向改造生物的遗传性状,，克服远缘杂交不亲和的生殖障碍。,缺点：,操作复杂，难度大,，转基因生物和转基因食品存在安全性问题。,基因工程的优缺点,优点：定向改造生物的遗传性状，克服远缘杂交不亲和的生殖障碍,37,用基因工程培育成功的,“超级细菌”,能分解,石油中的多种烃类化合物,，还能吞食转化汞和镉等重金属，分解,DDT,等毒害物质。,二、基因工程与环境保护,用基因工程培育成功的“超级细菌”能分解石油中的多种烃类化合物,38,三、基因工程与疾病治疗,1978,年,科学家将合成的,人胰岛素基因导入大肠杆菌,，每,1000 L,培养液就能产生,100 g,胰岛素,，使其价格降低了,30%-50%,。,1g,胰岛素,/100kg,猪胰腺,三、基因工程与疾病治疗1978年科学家将合成的人胰岛素基因导,39,例题：,下列有关基因工程操作的叙述中，正确的是（）,A.,用,同种限制酶,切割载体与目的基因可获得,相同的黏性末端,B.,以,蛋白质的氨基酸序列,为依据合成的目的基因与原基因的碱基序列,相同,C.,检测到受体细胞含有,目的基因,就标志着基因工程操作的成功,D.,用含,抗生素抗性基因,的质粒作为载体是因为其抗性基因便于与外源基因连接,例题：下列有关基因工程操作的叙述中，正确的是（）,40,例题,：（,2012,浙江）,天然的,玫瑰,没有蓝色花，这是由于缺少控制,蓝色色素合成的基因,B,，而开,蓝色花的矮牵牛,中存在序列已知的基因,B,。现用基因工程技术,培育蓝玫瑰,，下列操作正确的是（）,A.,提取矮牵牛蓝色花的,mRNA,，经,逆转录,获得互补的,DNA,，再,扩增,基因,B,B.,利用,限制性核酸内切酶,从开蓝色花矮牵牛的,基因文库,中获取基因,B,C.,利用,DNA,聚合酶,将基因,B,与质粒连接后导入玫瑰细胞,D.,将基因,B,直接导入,大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞,例题：（2012浙江）天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控,41,例题：,如图表示利用,农杆菌转化法获,得某种,转基因植物,的部分操作步骤。以下说法,错误,的是（）,A.,利用含有,四环素的培养基可,将含,的细菌筛选出来,B.,是,农杆菌,，通过步骤,将目的基因导入植株,C.,可与,多个核糖体,结合，并可以同时翻译出,多种蛋白质,D.,过程的完成需要,限制酶和,DNA,连接酶,的参与,例题：如图表示利用农杆菌转化法获得某种转基因植物的部分操作步,42,例题：（,2015,重庆）,下列有关,人胰岛素基因表达载体,的叙述，正确的是（）,A.,表达载体中的胰岛素基因可通过,人肝细胞,mRNA,反转录,获得,B.,表达载体的复制和胰岛素基因的表达均启动于,复制原（起）点,C.,借助,抗生素抗性基因,可将含胰岛素基因的受体细胞筛选出来,D.,启动子和终止密码子,均在胰岛素基因的转录中起作用,例题：（2015重庆）下列有关人胰岛素基因表达载体的叙述，,43,用微笑告诉别人，今天的我，比昨天更强。瀑布跨过险峻陡壁时，才显得格外雄伟壮观。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。孤独是每个强者必须经历的坎。有时候，坚持了你最不想干的事情之后，会得到你最想要的东西。生命太过短暂，今天放弃了明天不一定能得到。只有经历人生的种种磨难，才能悟出人生的价值。没有比人更高的山，没有比脚更长的路学会坚强，做一只沙漠中永不哭泣的骆驼！一个人没有钱并不一定就穷，但没有梦想那就穷定了。困难像弹簧，你强它就弱，你弱它就强。炫丽的彩虹，永远都在雨过天晴后。没有人能令你失望，除了你自己人生舞台的大幕随时都可能拉开，关键是你愿意表演，还是选择躲避。能把在面前行走的机会抓住的人，十有八九都会成功。再长的路，一步步也能走完，再短的路，不迈开双脚也无法到达。有志者自有千计万计，无志者只感千难万难。我成功因为我志在成功！再冷的石头，坐上三年也会暖。平凡的脚步也可以走完伟大的行程。有福之人是那些抱有美好的企盼从而灵魂得到真正满足的人。如果我们都去做自己能力做得到的事，我们真会叫自己大吃一惊。只有不断找寻机会的人才会及时把握机会。人之所以平凡，在于无法超越自己。无论才能知识多么卓著，如果缺乏热情，则无异纸上画饼充饥，无补于事。你可以选择这样的“三心二意”：信心恒心决心；创意乐意。驾驭命运的舵是奋斗。不抱有一丝幻想，不放弃一点机会，不停止一日努力。如果一个人不知道他要驶向哪个码头，那么任何风都不会是顺风。行动是理想最高贵的表达。你既然认准一条道路，何必去打听要走多久。勇气是控制恐惧心理，而不是心里毫无恐惧。不举步，越不过栅栏；不迈腿，登不上高山。不知道明天干什么的人是不幸的！智者的梦再美，也不如愚人实干的脚印不要让安逸盗取我们的生命力。别人只能给你指路，而不能帮你走路，自己的人生路，还需要自己走。勤奋可以弥补聪明的不足，但聪明无法弥补懒惰的缺陷。后悔是一种耗费精神的情绪，后悔是比损失更大的损失，比错误更大的错误，所以，不要后悔！复杂的事情要简单做，简单的事情要认真做，认真的事情要重复做，重复的事情要创造性地做。只有那些能耐心把简单事做得完美的人，才能获得做好困难事的本领。生活就像在飙车，越快越刺激，相反，越慢越枯燥无味。人生的含义是什么，是奋斗。奋斗的动力是什么，是成功。决不能放弃，