人教版高中生物必修2第6章 从杂交育种到基因工程第2节 基因工程及其应用课件(1).ppt

1、第二节基因工程及其应用,一、学习目标,1、简述基因工程的原理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,二、情感态度和价值观：(1)关注转基因生物和转基因食品的安全性。(2)进行角色扮演，使学生体验参与社会问题的讨论和决策的方法。（3）通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果，激发学生对于生物知识的兴趣，开阔学生的思路，养成学生的爱国主义热情，树立在学习上努力刻苦的决心。,能否让细菌“吐出”蛛丝？让禾本科植物也能固氮？,设想,根瘤菌的固氮作用,基因“嫁接”,控制胰岛素合成的基因,细菌的DNA分子中,2、需要工具,1、（1）、不同生物的DNA分子结构的统一

2、性；（2）、遵循碱基互补配对原则,3、可以定向改造生物的性状。,基因工程即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，地改造生物的。,原理：,操作水平：,结果：,基因重组,分子水平,定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。,基因拼接技术或DNA重组技术,定向,遗传性状,操作对象：,DNA,一、基因工程的概念,Q:基因工程能培育新品种吗？与其他育种方式相比有什么优点？,1、定向改造生物的遗传性状,2、克服远缘杂交不亲和障碍,能,优点:,二、基因工程的操作工具,1.基因的“剪刀”（简称限制酶）2.基因的“针线”DNA连接酶的作用是，恢复被限制

3、酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。连接和之间缺口，而不是碱基之间的连接。3.基因的“运输车”作用：将外源基因送入种类、和等。其中最常用的是质粒。,限制性核酸内切酶,DNA连接酶,连接DNA的黏性末端,脱氧核糖,磷酸,运载体,受体细胞,质粒,动植物病毒,噬菌体,（1）一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸序列,在特定切点切割,（3）特性：,酶具有专一性,EcoRI限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开,（2）举例：,思考与讨论,（4）注意：需要同一种限制酶,形成互补的粘性末端,限制性核酸内切酶,限制酶,限制酶打开的,磷酸二酯键,DNA连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之

4、成为一个完整的DNA分子。,磷酸二酯键,氢键,质粒、噬菌体和动、植物病毒等,基因的运输车-运载体,将目的基因送入受体细胞,质粒的化学本质：,环状双链DNA分子,作用：,种类：,1、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存,2、具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接,3、具有标记基因，便于进行筛选,质粒当运载体必须具备什么条件？,从细胞中分离出DNA,从大肠杆菌中提取质粒,提取目的基因,目的基因与运载体结合,DNA连接酶,目的基因导入受体细胞,目的基因的表达与检测,三、基因工程操作的基本步骤,？,思维拓展:,是不是所有的工程菌内的目的基因都能表达？如何判断是否表达了？,这可不是普通的细菌，它是嫁接了人胰

5、岛素基因的工程菌。,看是否能合成胰岛素，若能合成胰岛素则说明目的基因表达了，否则没表达,不是,（一）、基因工程与作物育种,四、基因工程的应用,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。,抗虫害的玉米,意义：,抗虫害玉米,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，而且减少了农药对环境的污染,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),转基因动物,（二）、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

6、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。,胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。,将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!,环境监测：基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环境中的病毒、细菌等污染。,1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来,（三）、基因工程与生态环境保护,基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。,通常一种假单孢杆菌

7、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,转基因生物和转基因食品,安全吗?!,五、转基因生物和转基因食品的安全性,1、两种观点,（1）转基因生物和转基因食品不安全，要严格控制,（2）转基因生物和转基因食品安全，应该大范围推广,2、我国的态度：,十分重视转基因生物及其产品的安全性,课堂小结,基因工程的工具基因工程的步骤基因工程的应用转基因生物和转基因食品的安全,基因重组,限制酶、DNA连接酶、,基因的运载体,1、目的基因的获取；2、目的基因与运载体结合3、将目的基因

8、导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定,基因工程的原理,作物育种，医药研制，环境保护,4、减少农药对环境的污染，保护生态环境或生态平衡5、基因突变6、正面：基因治疗和基因诊断，转基因动植物与农牧业、环境监测、净化污染、生物制药等负面：重组的基因可能使生物发生突变，生态遭受破坏，滥用基因工程制造生物武器、重组基因的生物可能产生一些难以预测的危害等。,1、细菌与棉花的DNA结构统一性2、毒蛋白密码子相同,3、复制,转录,翻译,DNARNA蛋白质,(多选题)如图,下列有关酶功能的叙述中,正确的是,A.切断a处的酶为限制性内切酶B.连接a处的酶为DNA连接酶C.切断b处的酶为解旋酶D.连接b处的酶为RN

9、A聚合酶,ABC,能力提升,抗病毒转基因植物成功表达后，以下说法正确的A抗病毒转基因植物，可以抵抗所有病毒B抗病毒转基因植物，对病毒的抗性具有局限性或特异性C抗病毒转基因植物可以抗害虫D抗病毒转基因植物可以稳定遗传，不会变异,C,饭卡打开巴士风格反对广泛的,的非官是大苏打发的发非官方共和国符合国家和国际撒的方大哥给飞得更高是个搜狗是归属感是搞后呵呵敢死队敢死队敢死队好地方个地方豆腐花哈哈动画的发挥和家具风格就国防军广泛几个房间房管局房管局法国加工费交付给交付给交付给警方根据高房价法国警方交付给,饭卡打开巴士风格反对广泛的,的非官是大苏打发的发非官方共和国符合国家和国际撒的方大哥给飞得更高是个搜

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