高中生物 6.2基因工程及其应用课件6.ppt

第6章 理解教材新知 把握热点考向 知识点一 知识点二 考向一 应用创新演练 随堂基础巩固 课时跟踪训练 第2节 考向二 1 基因工程的原理是基因重组 2 基因工程的操作工具有限制酶 dna连接酶和运载体 3 限制性核酸内切酶具有特异性 能识别特定的核苷酸序列 并在特定位点上切割dna分子 4 dna连接酶的作用是将目的基因和运载体连接成重组dna分子 5 常用的运载体有质粒 噬菌体和动植物病毒等 6 基因工程的四个步骤是 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 自读教材 夯基础 1 基因工程的概念理解 填空 2 基因工程的操作工具 填空 1 剪刀 与 针线 限制性核酸内切酶 核苷酸 dna连接酶 脱氧核糖 磷酸 2 1 ecori限制酶只能识别gaattc的序列 并在g和a之间将这段序列切开 产生黏性末端 请写出切割后产生的黏性末端 提示 gaattccttaag 2 如图表示一段dna序列 请确定限制酶和dna连接酶的作用部位 提示 限制酶和dna连接酶都作用于b部位 跟随名师 解疑难 1 限制酶与dna连接酶 1 限制酶 作用特点 专一性和特异性 作用结果 产生黏性末端 作用部位 脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 2 dna连接酶与dna聚合酶的比较 2 运载体具备的条件 1 能在宿主细胞内稳定保存并大量复制 这是保证目的基因能在细胞分裂过程中复制并传递给子细胞的基础 2 有多个限制酶切点 这是运载体能够接入多种目的基因所必备的条件 3 有标记基因 这是检测目的基因是否导入受体细胞中的重要判断依据 自读教材 夯基础 1 基本操作步骤 填空 2 应用 填表 抗逆性 抗虫 转基因抗虫棉 农药用量 胰岛素 表达 转基因细菌 1 若用dna连接酶将目的基因与运载体两两结合时 可能有哪些产物 提示 目的基因 目的基因 目的基因 运载体 运载体 运载体 2 切割目的基因和运载体应用相同的限制酶 请分析这样操作的目的是什么 提示 目的是产生相同的黏性末端 便于连接 跟随名师 解疑难 2 目的基因的获取及与运载体结合过程示意图 例1 某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶 amy 基因a 通过基因工程的方法 将基因a与运载体结合后导入马铃薯植株中 经检测发现amy在成熟块茎细胞中存在 结合图形分析下列有关这一过程的叙述不正确的是 a 获取基因a的限制酶的作用部位是图中的 b 连接基因a与载体的dna连接酶的作用部位是图中的 c 基因a进入马铃薯细胞后 可随马铃薯dna分子的复制而复制 传给子代细胞d 通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状 思路点拨 精讲精析 限制酶和dna连接酶的作用部位都位于 但两者作用相反 载体具有在宿主细胞中复制的能力 与目的基因结合后 目的基因也会在宿主细胞中一起复制 基因工程的目的就是定向改造生物的遗传性状 答案 b 1 相同点 作用机理都是破坏化学键 2 不同点 作用部位 限制酶作用于磷酸二酯键 dna解旋酶作用于氢键 作用范围 限制酶作用于特定的核苷酸序列和特定的切点 dna解旋酶作用于所有的dna分子 下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述 错误的是 a 一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列b 限制性核酸内切酶的活性受温度影响c 限制性核酸内切酶能识别和切割rnad 限制性核酸内切酶可从原核生物中提取 解析 限制性核酸内切酶主要存在于微生物中 一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列 并能在特定的切点上切割dna分子 其作用对象不是rna分子 而是dna分子 答案 c 例2 酵母菌的维生素 蛋白质含量高 可用于生产食品和药品等 科学家将大麦细胞中的ltp1基因植入啤酒酵母菌中 获得的啤酒酵母菌可产生ltp1蛋白 并酿出泡沫丰富的啤酒 基本的操作过程如下图 1 该技术定向改变了酵母菌的性状 这在可遗传的变异的来源中属于 2 本操作中为了将ltp1基因导入酵母菌细胞内 所用的运载体是 3 要使运载体与ltp1基因连接 首先应使用 进行切割 4 切割完成后 利用 将运载体与ltp1基因连接 5 饮用转基因的酵母菌酿造的啤酒安全吗 思路点拨 精讲精析 1 由于基因工程利用定向技术克服了远缘杂交不亲和的障碍 使原本不在一起的基因组合到一起 使生物具有特定性状 其原理应为基因重组 2 运载体取自大肠杆菌的质粒 见图 3 4 基因工程中的剪刀为限制酶 两个序列相同 能互补配对的黏性末端可用dna连接酶 缝合 5 可以从正 反两个角度考虑 转基因的酵母菌酿造的啤酒对人类的健康有害 因为 转基因作物中的毒素可引起人类急 慢性中毒或产生致癌 致畸 致突变作用 作物中可能含有致敏物质使人类机体产生过敏反应 或答对人体安全 因为 两种食品成分相同 目前还未找到不安全的证据 合理即可 答案 1 基因重组 2 质粒 3 限制性核酸内切酶 4 dna连接酶 5 反对观点 不安全 转基因食品可能会损伤人体的消化系统 破坏人体免疫系统 或赞成观点 安全 转基因食品与非转基因食品成分相同 毒性分析不对人体健康产生影响 目前还未找到不安全的证据 答案合理即可 1 探究目的基因的插入位置 2 探究转基因生物的培育过程 典例剖析 质粒是基因工程中最常用的运载体 质粒上有标记基因 如图所示 通过标记基因可推知外源基因插入的位置 插入位置不同 细菌在培养基上的生长情况也不同 如右图表示外源基因的插入位置 插入点有a b c 1 质粒的基本组成单位是 2 将细菌放在含有四环素 氨苄青霉素的培养基中培养 属于基因工程操作中的 步骤 3 在插入外源基因过程中用到的工具酶有 设计实验探究外源基因插入的位置 1 步骤 将导入外源基因的细菌进行培养产生大量细菌 分组 将细菌平均分成两组并标号为1 2 培养 将第1组细菌放入 中培养 将第2组细菌放入 中培养 观察并记录结果 2 预测实验结果及结论 若1组 2组均能正常生长 则外源基因插入点是 若1组能正常生长 2组不能生长 则外源基因插入点是 若1组不能生长 2组能生长 则外源基因插入点是 解析 1 质粒是小型环状dna分子 其基本单位是脱氧核苷酸 2 抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因都属于标记基因 其目的是便于目的基因的检测与鉴定 若目的基因插入a点 则受体细胞既具有抗四环素的能力 又具有抗氨苄青霉素的能力