《基因工程概论》PPT课件.ppt

基因工程概论 2.基因工程的定义： 将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作称为基因工程 基因工程包括基因的分离、重组、转移以及基因在受体细胞内的保持、转录、翻译表达等全过程。 基因工程的实施至少要有四个必要条件 工具酶 基因 载体 受体细胞 遗传工程 DNA重组 基因工程 遗传工程是发生在遗传过程中的自然界原本存在的导致变异的一种现象，及自然出现的不同DNA链断裂并连接成新的DNA分子，新的DNA分子含有不同于亲本的DNA片段。 DNA重组是人们根据遗传工程的原理利用限制性内切酶在体外对于DNA进行的人工操作，构成杂种DNA，在自然界一般不能自发实现。 几点说明—— 任何一个高等动物的细胞或个体都有两套独立的遗传系统：细胞核遗传系统和细胞质遗传系统（线粒体和叶绿体DNA）。 细胞质遗传系统与细胞核遗传系统有着密切的关系，但线粒体和叶绿体DNA上的基因是细胞核的染色体上所没有的，因此，细胞质遗传系统的功能不能由细胞核遗传系统来代行。 由于动物的精子不为后代提供细胞质，所以高等动物的线粒体是通过母系的细胞质来遗传的，即其后代的所有线粒体都来自于母亲，与父亲无关。 （1）多莉并不是与母体完全一样的克隆 多莉的细胞核来自芬兰白面母羊，但线粒体DNA分析确认其线粒体来自苏格兰黑面母羊，由于线粒体在细胞生命活动中具有极其重要的功能，与许多生理活动密切相关，因此多莉在生理上与其母体也会有明显的差异。 多莉的诞生显示了用生物技术复制与母体完全一样个体的可能性：如果受体细胞的去核卵与体细胞是来自于同一个体，则所得复制体的细胞质与细胞核里的基因都与母体是完全一样的，这样的克隆才是母体真实的复制品。 女性有可能用自身的体细胞和去核卵细胞克隆出与自己遗传组成和生理特征完全一样的个体；而克隆技术不可能用男性的体细胞复制出与原来个体在遗传上完全相同的克隆。 动物克隆和转基因研究 在“神舟”五号成功着陆的同一天，包括两头转基因体细胞克隆牛在内的10头体细胞克隆牛现身山东梁山县。我国转基因体细胞克隆技术及体细胞克隆技术的研究与应用达到国际前沿水平。 体细胞克隆牛“乐娃”，由于成功地转入了绿色荧光蛋白基因，成为我国首例转基因体细胞克隆牛，标志着我国在转基因体细胞克隆技术方面的新突破。 转基因植物获得新的性状 转基因农作物产品市场销售额：（世界市场） 1995年 0.75亿美元 1998年 15亿美元（4年增长20倍） 2000年 30亿美元 2010年 将达到200亿美元 中国已经批准进入大田的转基因植物 马铃薯：抗病毒、抗逆、高营养品质 水稻：抗病毒、抗虫、抗除草剂 棉花：抗虫 玉米：抗虫 大豆：抗除草剂 小麦：抗除草剂、高营养品质 番茄：抗病、耐储存 甜椒：抗病 辣椒：抗病毒 烟草：抗病毒、抗虫 番木瓜：抗病毒 矮牵牛：改变花色 杨树：抗虫 微生物：提高固氮效率 我国基因工程部分研究进展 转基因抗病虫植物　 我国科学家将抗虫基因导入棉花，获得了抗虫植株，对棉蛉虫的抗虫效果十分显著。抗黄矮病、赤霉病、白粉病转基因小麦和抗青枯病马铃薯也已研究成功，开始田间加代繁殖。 生产部件 （3）工程菌在环境工程中应用 美国 GE 公司构造成功具有巨大烃类分解能力的工程菌，并获专利，用于清除石油污染。 喷洒工程菌清除石油污染 无冰晶细菌帮助草莓抗霜冻 （4）工业领域 环保工业 能降解工业废品、农药残留等基因工程菌的构建 酶制剂工业 耐热、耐压、耐盐、耐溶剂的酶基因转化构建的工程菌 食品工业 改善食品品质的转基因作物 化学与能源工业 生产乙醇、甘油、丙酮等的转基因生物 人类跨入21世纪，崭新的基因操作技术、不断涌现的基因科技成果，表明基因工程时代已经到来！ 有同学知道这三种标志吗? 非转基因产品认证 绿色食品 质量安全 你会优先选择转基因食品吗？简要说明你的理由。 三、生物技术面临的严肃问题 基因一旦被改动，一方面可能引起生物体内一系列未知的结构与功能的变化；另一方面，转基因操作对生物体的影响会通过遗传传递。 转基因技术的安全性问题 外源基因引入后，是否会影响其他重要的调节基因，甚至会激活原癌基因？ 转基因技术的广泛应用是否会导致难以消灭的新病原物出现？ 是否会造成生态学灾难？人类生存环境异化的后果是什么？ 人类摄食大量转基因食品是否会影响人类及其后代的健康？ 克隆人的伦理问题 在克隆阶段，如果有关胚胎发育的基因重新编排或启动不完全，对新生儿可能产生什么严重后果呢？ 兄弟、姐妹、父母、子女？ 器官克隆和干细胞培养和