内容正文:
1、杂交育种可集中两个品种的优良性状。
2、诱变育种可在短时间内获得更多优良的变 异类型。
1
能发光的水母
不能发光的热带斑马鱼
能否让热带鱼也能发光?
第2节 基因工程及其应用
每100kg 猪或牛的胰腺中提取 4~5g胰岛素
治疗一个患者需宰杀40-50头牛
问题探讨
怎样把人胰岛素基因“嫁接”到大肠杆菌中去?
1979年,利用大肠杆菌的DNA分子重组,2000L培养液 提取100g , 相当于2吨猪胰腺中提取的量
一、基因工程
(一) 概念:
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向地改造生物的遗传性状。
1、原 理:
2、特 点:
不同生物间的基因重组
目的性强,育种周期短,克服远缘杂交不亲和的障碍
3、目 的:
定向改造生物的遗传性状
DNA基本单位: 脱氧核糖核苷酸
碱 基
磷酸
脱氧
核糖
A
G
C
T
腺嘌呤脱氧核苷酸
鸟嘌呤脱氧核苷酸
胞嘧啶脱氧核苷酸
胸腺嘧啶脱氧核苷酸
脱氧核苷酸的种类
C
G
C
G
T
G
A
T
A
C
A
A
T
T
1 .基因的剪刀—限制性核酸内切酶(限制酶)
(二)操作工具
分布:主要来源于原核生物
作用:切割工具,能将DNA 切断
特点:专一性(一种限制酶只能识别一种 特定的核苷酸序列)
G A A T T C
C T T A A G
↓
限制酶
↓
大肠杆菌(EcoRI)的一种限制酶能识别GAATTC序列,并在G和A之间切开。
1 .基因的剪刀—限制性核酸内切酶(限制酶)
↓
限制酶
↓
C T T A A
G
A A T T C
G
1 .基因的剪刀—限制性核酸内切酶(限制酶)
C T T A A
G
A A T T C
G
黏性末端
黏性末端
1 .基因的剪刀—限制性核酸内切酶(限制酶)
CTTCATG AATTCCCTAA
GAAGTACTTAA GGGATT
GGCATCTTAA
AATTCCGTAG
练习使用EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG AATTCCCTAA
GAAGTACTTAA GGGATT
GGCATCTTAA
AATTCCGTAG
目的基因
黏性末端
3、运输工具——运载体。
作用一:将目的基因转移到受体细 胞中。
作用二:在受体细胞内,对目的基因进行大量复制。
(二) 操作工具
A、条件:
*能够在宿主细胞中复制并稳定地保存
*具多个限制酶切点,以便与外源基因连接
*具有标记基因,便于进行筛选
B、常用的运载体:
质粒、噬菌体和动植物病毒等
3、运输工具——运载体。
标记基因,便于进行检测。
质粒
*能自主复制
*具标记基因
*相对分子量小
*具限制酶识别位点
3、运输工具——运载体。
2.基因的针线——DNA连接酶
(二) 操作工具
磷酸二酯键
概念:将两种来源不同的DNA片段连接起来的酶
(三)基因工程的基本步骤
1)提取目的基因
2)目的基因与运载体结合
3)将目的基因导入受体细胞
4)目的基因的检测和鉴定
(一)基因工程与作物育种
培育抗逆性品种
将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内,将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。
抗虫基因作物的意义:
减少农药的用量,降低了生产的成本,减少了农药对环境的污染。
二、基因工程的应用
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
转鱼抗寒基因的番茄
转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
不会引起过敏的转基因大豆
繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物。
该过程的重要步骤是重组DNA转移到动物受精卵中。
将人的生长激素基因和牛的生长素基因分别注射到小白鼠受精卵中,得到的“超级小鼠”。
导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
特殊动物
图为2001年12月底出生的5只可爱的转基因克隆小猪。据培育者英国PPL医疗公司称,这些转基因小猪将为研究和“生产”适用于人体移植手术使用的动物器官提供巨大的帮助。
(二)基因工程与药物研制
我