【优化方案】高中生物 第6章第2节基因工程及其应用课件 新人教版必修2.ppt

第2节基因工程及其应用 课标领航1 简述基因工程的基本原理 2 举例说出基因工程在农业 医药等领域的应用 3 关注转基因生物和转基因食品的安全性 重点 基因工程的基本原理 基因工程的安全性问题 难点 基因工程的基本原理 转基因生物与转基因食品的安全性 核心要点突破 知能过关演练 第2节基因工程及其应用 基础自主梳理 基础自主梳理 一 基因工程1 概念 又叫基因拼接技术或 技术 通俗地说 就是按照人们的意愿 把一种生物的某种 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 原理 不同生物间的 3 基本工具 1 基因的 剪刀 限制性核酸内切酶 限制酶 dna重组 基因 基因重组 2 基因的 针线 3 基因的运载体 常用的有 噬菌体和动植物病毒等 4 操作步骤 1 提取 2 目的基因与 体结合 3 将目的基因导入 4 目的基因的检测与鉴定 dna连接酶 质粒 目的基因 运载 受体细胞 思考感悟1 运载体和载体相同吗 提示 不同 运载体是将外源基因导入受体细胞的运输工具 载体是位于细胞膜上的载体蛋白质 与物质进出细胞有关 二 基因工程的应用1 基因工程与作物育种 1 目的 获得高产 稳产和具有优良品质的农作物 培育出具有各种 的作物新品种 2 实例 抗棉铃虫的转基因抗虫棉 3 意义 抗虫基因作物的使用 不仅减少了农药的用量 大大降低了生产成本 而且还减少 抗逆性 重组 了农药对环境的污染 2 基因工程与药物研制 1 实例 用基因工程方法生产胰岛素 2 过程 胰岛素基因与大肠杆菌的dna分子 并且在大肠杆菌内获得成功的 表达 2 利用大肠杆菌生产出的胰岛素没有生物活性 还需进一步加工 这与大肠杆菌中的哪些结构特点有关 提示 大肠杆菌中无内质网 高尔基体等加工分泌蛋白的细胞器 所以形成的胰岛素还不成熟 需进一步加工 思考感悟 3 基因工程与环境保护实例 利用转基因细菌降解有毒有害的化合物 吸收环境中的重金属 分解泄漏的石油 处理工业废水等 三 转基因生物和转基因食品的安全性 核心要点突破 1 限制酶与dna连接酶的区别 2 dna连接酶与dna聚合酶的比较 下列关于限制酶的说法正确的是 a 限制酶广泛存在于各种生物中 但微生物中很少b 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列c 不同的限制酶切割dna后都会形成黏性末端d 限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键 思路点拨 从限制酶的来源 作用部位及特性入手分析 尝试解答 b 解析 本题考查限制酶的来源 特性及作用部位 具体分析如下 探规寻律 理解限制酶需注意以下几点 限制酶主要存在于微生物中 尤其是原核生物中 限制酶具有特异性 不同的限制酶切割dna的位点一般不同 限制酶的作用主要是切割出目的基因 1 基因工程步骤中的几个问题 1 四个步骤中只有第三步将目的基因导入受体细胞不涉及到碱基互补配对 2 目的基因必须与运载体结合后才能导入受体细胞 才能稳定地保存 并进行复制 3 受体细胞常用微生物的原因 繁殖快 代谢快 目的产物多 4 培育转基因动物 受体细胞一般选用受精卵 5 目的基因的检测利用质粒中的标记基因 2 基因工程成功的理论基础 1 运载体与目的基因结合成功的基础 基本单位相同 不同生物的dna分子都是由脱氧核苷酸构成的 空间结构相同 不同生物的dna分子都是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链形成的规则的双螺旋结构 碱基配对方式相同 不同生物的dna分子中两条链之间的碱基配对方式都是a与t配对 g与c配对 2 表现出相同性状的基础是密码子相同 即不同生物的相同密码子所对应的氨基酸是相同的 基因工程基本操作流程如图 请据图分析回答 1 图中a是 在基因工程中 需要在 酶的作用下才能完成剪接过程 2 图中遵循碱基互补配对原则的步骤有 用图中序号表示 3 从分子水平分析不同种生物之间的基因移植能够成功的主要原因是 也说明了不同生物共用一套 尝试解答 1 运载体限制酶和dna连接 2 3 不同生物的dna分子基本结构是相同的遗传密码 解析 图中a与目的基因结合形成重组dna分子 所以a应为运载体 基因工程中的 剪 需要限制酶 接 需要dna连接酶 图中的 拼接 和 扩增 过程需进行碱基互补配对 如果目的基因的获取方法是人工合成法 也需进行碱基互补配对 不同种生物之间基因移植成功的原因 也就是基因工程的理论基础即生物界共用一套遗传密码和所有生物的dna分子的结构基本相同 互动探究 如果目的基因是人的胰岛素基因 选择的工程菌为大肠杆菌 则能表达出有活性的胰岛素吗 提示 不能 由于大肠杆菌没有内质网和高尔基体 不能对核糖体合成的胰岛素前体进行加工 所以大肠杆菌是无法产生