用细菌在培养皿上作画
绿色荧光蛋白
(GFP)
三位发现水母绿色荧光蛋白而
分享诺贝尔奖的科学家
——下村修Osamu Shimomura
“我做研究不是为了应用或其他任
何利益。我做自己的研究只是为了明
白水母为什么会发光。”
钱永健(美籍华裔) 马丁·沙尔菲
在一种称为Aequorea Victoria的水母内
发现一种荧光蛋白
蛋白质的合成受什么
控制? 将基因转移到其他
生物体内会发生什么现象?
通过转基因技术,将荧光蛋白基因转入各种动物细胞内
用人工方法将某种生物的
基因,接合到另外一种生物的基
因组DNA中并使其表达,使后者
获得新的遗传性状;产生出人类
所需的产物或创造出新的生物类
型。
基因工程的诞生,也是人类认识
世界、改造世界的必然趋势
基因工程要用到
哪些工具?
切割DNA分子
不同种类限制酶切割位点不同
限制性核酸内切酶(限制酶)
专一性、识别DNA分子特定碱基序列
EcoRI的切割位点 Hin d III的切割位点
部分限制酶切割后产生粘性末端
工具:
功能:
特点:
粘性末端
粘性末端
平末端
平末端
“粘连”两个DNA分子
DNA连接酶工具:
功能:
DNA连接酶
DNA连接酶
T4DNA连接酶
质粒:
独立于拟核之外的能自我
复制的双链闭环DNA分子。
电镜下的质粒,形状为环状DNA
运载体
携带外源基因导入细胞
(带有遗传标记方便鉴定和筛选)
拟核DNA 质粒
工具:
功能:
如质粒、病毒
基因运载体——质粒
酶切位点
(EcoRⅠ, BamHⅠ)
标记基因(方便筛选)
(青霉素抗性基因ampR
四环素抗性基因 tctR )
目的基因 质粒
重组DNA
• 确定目的基因在
DNA分子中的位置,
限制酶切下并分离
目的基因。
• 化学方法人工合成
思考并设计
n 一般棉花容易被棉铃虫侵害,导致产量急剧下
降。科学家发现苏云金杆菌能分泌一种特殊的
抗棉铃虫蛋白。科学家便思考能否通过基因工
程,使棉花植株能自行分泌抗虫蛋白,免受棉
铃虫侵害?
l 基因工程三个工具: l 基因工程四个步骤:
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切:
组:
导:
筛:
剪刀:
浆糊:
运输工具:
限制酶
DNA连接酶
载体(如质粒)
获取目的基因
重组DNA
导入受体细胞
受体细胞筛选
Ø 微生物基因工程
10L胰岛素转基因大肠杆菌液=1g胰岛素
10L生长激素转基因大肠杆菌液= 5mg生长激素
资料:传统工艺提纯的蛋白质类药物
从100kg猪胰脏提取1g
从250万头羊垂体提取5mg
讨论:能否用基因
工程的方法创造出一种
能够生产胰岛素的转基
因大肠杆菌?
胰岛素
生长激素
基因工程的应用
n 微生物工程
微生物繁殖迅速。
微生物基因工程
技术成熟、周期短、
通过发酵大量生产。
Ø 植物基因工程
提高产量
改善品质
增强抗逆性
转入抗虫基因 对照
Ø 植物疫苗
如乙型肝炎植物疫苗等
植物疫苗
Ø 动物基因工程
转入生长激素基因的
“巨型老鼠”
乳汁中含人源性蛋白质
类药物的转基因牛
以受精卵为受体
采用显微注射的 方法导入
Ø 基因诊断
Ø 基因治疗
Ø 基因药物
正常基因转入患者机体内,取代致病的突变基因
治疗遗传病、肿瘤、艾滋病、癌症
1990年 美国 史上第一例基因治疗
临床实验成功
1999年 美国 第一例基因治疗死亡
一些食品上
的转基因与非
转基因标识
你注意过身边有哪些转基因食品?
你会去购买吗?
两方面的担心
基因工程相比传统的杂交育种有什么优点?
一种生物的基因可以在另外一种生物体内表
达,这说明了什么?
l 思考题: