福建省寿宁县高中生物 第六章 从杂交育种到基因工程 6.2 基因工程及其应用课件 新人教版必修2.ppt

2 6 2基因工程及其应用 基因工程的概念 基因工程 基因拼接技术 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 定向的改造生物的遗传性状 dna片段的连接工具 分子缝合针 dna连接酶 基因转移工具 分子运输车 运载体 dna重组技术的基本工具 准确切割dna的工具 分子手术刀 限制酶 特点 一种限制酶只能识别dna的一种核苷酸序列 并在特定的位点切割dna 1 限制酶 限制性内切酶 限制酶 dna分子 切割dna分子两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 把两种来源不同的dna用同一种限制酶来切割 会产生相同的黏性末端 两者的黏性末端可以黏合起来 成为重组的dna分子 2 dna连接酶 作用对象 两个具有相同粘性末端的dna片段 作用位置 脱氧核糖与磷酸之间的缺口 磷酸二酯键 作用结果 形成重组dna 基因的针线 dna连接酶 dna连接酶连接的是dna骨架上的缺口 不是碱基间的氢键 3 运载体 作用 将目的基因导入受体细胞 常用运载体 质粒 动植物病毒 噬菌体 具有一到多个限制酶的酶切位点 能进入受体细胞并在受体细胞内稳定存在 并能复制 表达 具有标记基因 便于目的基因的筛选 运载体要满足的条件 基因工程基本操作的四个步骤 1 目的基因的获取 用一定的 切割质粒 使其出现一个切口 露出 用 切断目的基因 使其产生 将切下的目的基因片段插入质粒的 处 再加入适量 形成了一个重组dna分子 重组质粒 限制酶 黏性末端 同一种限制酶 相同的黏性末端 切口 dna连接酶 目的基因的表达和检测 将每个受体细胞单独培养形成菌落 检测菌落中是否有目的基因的表达产物 淘汰无表达产物的菌落 保留有表达产物的进一步培养 研究 目的基因的检测与鉴定 原理 基因重组 不同种生物之间的基因组合 优点 目的性强 定向改造生物的性状 克服远缘杂交不亲和的障碍 缺点 技术复杂 存在安全性问题 可能引起生态危机 过程 获取目的基因 目的基因和运载体相结合 目的基因导入受体细胞 检测与鉴定 操作水平 dna分子水平 基因工程应用 如何让大肠杆菌生产人胰岛素 基因工程与作物育种 1 在农作物生产方面 目的 培育出高产 稳产 抗逆性的优良作物及新品种 优点 降低生产成本 减少农药的使用对环境的危害 提高农作物对不良环境的适应能力 抗乙肝西红柿属于转基因食品 就是将乙肝疫苗植入西红柿内 经过多代繁殖 使转入的基因稳定化 2 在畜牧养殖方面 科学家利用基因工程的方法培育出了转基因奶牛 超级绵羊等多种转基因动物 生长快 肉质好的转基因鱼 中国 乳汁中含有人生长激素的转基因牛 阿根廷 基因工程与药物研制 我国生产的部分基因工程疫苗和药物 许多药品的生产是从生物组织中提取的 受材料来源限制产量有限 其价格往往十分昂贵 微生物生长迅速 容易控制 适于大规模工业化生产 若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内 让它们产生相应的药物 不但能解决产量问题 还能大大降低生产成本 通常一种假单孢杆菌只能分解石油中的一种烃类 用基因工程培育成功的 超级细菌 却能分解石油中的多种烃类化合物 科学家还培育出能吞食转化汞 镉等重金属 分解ddt等毒害物质的细菌 环境污染治理 利用基因工程培育的 指示生物 能十分灵敏地反映环境污染的情况 却不易因环境污染而大量死亡 甚至还可以吸收和转化污染物 要使目的基因与对应的载体重组 所需的两种酶是 限制酶 连接酶 解旋酶 还原酶 实施基因工程的第一步的一种方法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 一种限制性内切酶能识别 分子的 顺序 切点在 和 之间 这是利用了酶的 高效性 专一性 多样性 催化活性易受外界影响 要使目的基因与对应的载体重组 所需的工具酶是 限制酶 连接酶 解旋酶 还原酶 2 下列关于基因工程的叙述中 正确的是 a 限制酶只用于提取目的基因b 细菌体内的环状dna均可作运载体c dna连接酶可用于目的基因和运载体的连接d 重组dna分子一旦进入受体细胞 基因工程则完成 3 以下说法正确的是 a 目的基因是指重组dnab 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列c dna重组所用的工具酶是限制酶 连接酶和运载体d 只要受体细胞中含有目的基因 目的基因就一定能够成功表达 c b a 基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业和改造沙漠方面显示了良好的前景 荷兰一家公司将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物 如甜菜 马铃薯等 中并获得有效表达 使 工程植物 增强了耐旱性 耐寒性的基本操作步骤是 2 基因表达的含义是 3 写出酶基因工程在植物体内的表达过程 4 基因工程操作中的工具是 海藻糖合成酶基因的获取 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的表达和检测 基因通过转录 翻译合成蛋白质 体现出相应的性状 5 基因工程应用的原理是 染色体变异 基因突变 基因重组 细胞的全能性 7 下列哪项不是基因工程中经常使用