基因工程及其应用.ppt

Content,学案2 基因工程及其应用,Content,一、基因工程的概念 基因工程又叫_或_，就是按照人们的意愿，把一种生物的_提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，_地改造生物的遗传性状。 二、基因工程的基本工具 1.基因的剪刀_。 2.基因的针线_。 3.基因的运输工具_。 三、基因工程操作的基本步骤 第一步：_； 第二步：_； 第三步：_； 第四步：_。,基因拼接技术,DNA重组技术,某种基因,定向,限制酶,DNA连接酶,运载体,提取目的基因,目的基因与运载体结合,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定,Content,学点一 基因工程的原理,1.基因工程的概念 基因工程就是按照人们的意愿，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。 2.基因工程的原理:基因重组。,Content,3.基因工程的基本工具 （1）基因的“剪刀”限制酶 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子，即限制酶具有专一性和特异性。 （2）基因的“针线”DNA连接酶 将不同DNA分子的两个相同的末端连接起来。 （3）基因的运输工具运载体 作用：将外源基因送入受体细胞。 常见的种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等。质粒是一种能在细胞染色体外自主复制的很小的环状DNA分子，存在于细菌和酵母菌等生物的细胞中。 4.基因工程的操作步骤 （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）目的基因的检测与鉴定。,【解析】基因工程是通过对生物体的基因进行修饰改造，使之按照人们的意愿表现出人们所需要的性状，产生人类所需要的基因产物，可见，基因工程的目的是定向地改造生物的遗传性状。,【例1】科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴的生物 技术基因工程，实施该工程的最终目的是（ ） A.定向提取生物体的DNA分子 B.定向地对DNA分子进行人工“剪切” C.在生物体外对DNA分子进行改造 D.定向地改造生物的遗传性状,D,Content,1.实施基因工程的第一步是把所需的基因从供体细胞内分 离出来，这要利用限制性内切酶。从大肠杆菌中提取的 一种限制性内切酶EcoRI，能识别DNA分子中的GAATTC 序列，切点在G与A之间。这是应用了酶的（ ） A.高效性 B.专一性 C.多样性 D.催化活性,B,【解析】酶具有专一性。,学点二 基因工程的应用,1.基因工程与作物育种 （1）目的：把各种优良基因通过基因工程导入生物体内，从而改变生物的遗传特性，培育新品种。 （2）优点：降低生产成本、减少农药对环境造成的污染，提高农作物对不良环境的适应能力。 2.基因工程与药物研制 把控制产生基因药物的基因通过基因工程转移到另一种生物（一般是微生物）体内，从而获得各种高质量、低成本的药物。例如胰岛素、干扰素和乙肝疫苗等。 3.基因工程与环境保护 利用转基因细菌溶解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，处理工业废水，检测环境中病毒的含量，生产超级细菌等。,【解析】基因工程技术在畜牧业上的应用主要目的是产生人们所需要的各种品质优良的动物，如具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量皮毛等品质的动物。,【例2】下列关于基因工程成果的概述，错误的是（ ） A.在医药卫生方面，主要用于生产药品和诊断治疗疾病 B.在农业上主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗 性的农作物 C.在畜牧业上主要的目的是培育体型巨大、品质优良的 动物 D.在环境保护方面主要用于环境监测和对被污染环境的 净化,C,Content,2.具有很强抗药性的害虫，体内酯酶活性很高，该酶可催化 分解有机磷农药。近年来，科学家已将控制酯酶合成的基 因分离出来，并将其导入细菌体内，经过这样处理的细菌 仍能分裂繁殖，导入基因能不断地得到表达。该成果的重 要意义是（ ） A.用于杀灭害虫 B.处理农药残留污染 C.保护害虫天敌 D.促进植株生长,B,【解析】酯酶可催化分解残留的有机磷农药，减少环境污染。,学点三 转基因生物和转基因食品的安全性,1.转基因生物的概念：通过转基因技术获得的生物为转基因生物，利用转基因生物加工生产的食品就是转基因食品。 2.转基因食品的安全性 （1）安全性：转基因食品的成分与非转基因食品一样，从理论上分析是安全的；转基因作物的种植能减少农药使用，避免环境污染； 转基因作物能提高产量，未见不安全现象。 （2）不安全性：个别动物的实验表明使用转基因食品会对生物造成伤害。 说明: 任何科学技术都是一把双刃剑，我们要站在人类文明发展和自然相协调的高度看待转基因问题，不能随心所欲，也不能因噎废食。,【解析】三倍体不能进行有性生殖。,【例3】基因工程产物可能存在着一些安全性问题,但不必担 心（ ） A.三倍体转基因鲤鱼与正常鲤鱼杂交,进而导致自然种 群被淘汰 B.运载体的标记基因(如抗生素基因)可能指导合成有利 于抗性进化的产物 C.目的基因(如杀虫基因)本身编码的产物可能会对人体 产生毒性 D.目的基因通过花粉的散布转移到其他植物体内,从而 可能打破生态平衡,A,Content,3.生物工程技术可实现基因在微生物、动物、植物之间的转移，甚至可将人工 合成的基因导入植物体内，培育出自然界没有的新类型。针对这项技术，下 列说法不正确的是（ ） A.可丰富生物多样性 B.自然界中的生物共用一套遗传密码 C.转基因作物一旦成功，就可成为商品，丰富人们的食物 D.也可以破坏生物的多样性,C,【解析】生物工程技术之所以能实现基因在微生物、动物、植物之间的转移，是因为不同生物的DNA分子的结构是相同的，而且自然界中的所有生物共用一套遗传密码；但是，由于转基因生物具备了某些特殊的性状，增强了它们在该地区的竞争能力，所以转基因生物会威胁其他生物的生存，破坏生物的多样性；转基因农作物研究，从实验室走向大田实验及产品商品化都要有相应法规或进行严格监控，不能立即成为商品。,Content,与DNA有关的几种酶作用的比较 1.解旋酶：使氢键断裂。在DNA复制与转录过程中，双链DNA解旋为单链时发挥作用。 2.限制酶：切割磷酸二酯键。在基因工程中，用来切割目的基因或运载体。 3.DNA连接酶：形成磷酸二酯键。在基因工程中，将用同一种限制酶切割的两个DNA片段（目的基因和运载体）间的缺口连接起来，即通过形成磷酸二酯键把两个片段连接起来。 4.DNA聚合酶：形成磷酸二酯键。在DNA复制时，把一些游离的脱氧核苷酸连接起来，即在两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键。,【解析】DNA连接酶可以将两种来源不同的DNA分子通过形成磷酸二酯键而连接起来。,【例4】DNA连接酶的作用是（ ） A.子链与母链间形成