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1、选择育种、杂交育种、诱变育种等传统的育种方法，只能在同种生物中进行，很难将一种生物的优良性状，移植到另一种生物身上。而基因工程的出现使人类有可能按照自己的意愿直接定向地改变生物，培育出新品种。,基因工程的优点： 1、定向改变生物（目的性强） 2、克服远缘杂交不亲和的现象,例1、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是 （ ） A单倍体育种 B杂交育种 C基因工程育种 D多倍体育种,C,目的基因,供体细胞,受体细胞,能够分泌胰岛素,人体细胞,普通大肠杆菌,取出胰岛素基因,转基因大肠杆菌,基因工程,不能分泌胰岛素,一、基因工程的概念： 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，
2、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。,理解： 环境：生物体外 对象：基因 水平：DNA分子 原理：基因重组,基因是很小的分子，将其从一种生物转移到另一种生物，需要什么特别的工具？,1、基因的“剪刀”限制性核酸内切酶（限制酶） 磷酸二酯键 作用： 特性： 结果：,二、基因工程的基本工具,识别并切割DNA分子,专一性：识别特定核苷酸序列 特异性：在特定的切点切DNA,产生两个黏性末端 （特点？）,限制酶,如大肠杆菌的一种限制酶（EcoR）能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。,什么叫黏性末端？,被限制酶切开的DNA两条单链的切口，
3、带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。,例2、使用EcoRI 剪切目的基因,黏性末端,2、基因的针线DNA连接酶,作用：把黏性末端之间的缺口“缝合”起来，即连接脱氧核糖和磷酸之间的磷酸二酯键 结果：形成重组DNA分子,磷酸二酯键,基因的针线：DNA连接酶,例3、下列是由限制酶切割形成的DNA片段，能用相应DNA连接酶将它们恢复连接的组合是（ ）,CTGCA G,G,CTTAA, G,ACGTC, AATTC,G,A. ； B. ； C. ； D.以上都不对,A,？外源基因(如胰岛素基因)怎样才能导入受体细胞(如大肠杆菌细胞),3、基因的运载体,*质粒存在于许多细菌以
4、及酵母菌等生物中，是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子,作用：将外源基因导入受体细胞 种类：质粒、噬菌体、动植物病毒,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）目的基因的检测和表达,三、基因工程的操作步骤,三、基因工程的操作步骤,小结：基因工程操作基本步骤,例4、下列有关基因工程操作的正确顺序是（ ） 目的基因的检测和表达 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 提取目的基因 A B C D,C,1、基因工程与作物育种,四、基因工程的应用：,（1）培育作物新品种 转基因抗虫棉：转入苏云金杆菌的一个抗虫基因 减少了农药的使用量，大大降低生产成
5、本，减少农药对环境的污染。 （2）培育动物新品种 转基因奶牛、超级绵羊等,转基因抗虫棉,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯,不会引起过敏的转基因大豆,运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。,乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷),生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中国),2、基因工程与药物研制,胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等,我国生产的部分基因 工程疫苗和药物,基因工程人干扰素-2b（安达芬） ，是我国第一个全国产业化基因工程。安达芬具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病
6、治疗和多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。,3、基因工程与环境保护,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，分解泄露的石油，处理工业废水等。,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。,通常一种细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。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质。,几种常见育种方法的比较,小结,杂交自交选优自交,基因重组,不同个体的优良性状集中到同一个个体上,育种时间长,杂交水稻 中国荷斯坦牛,花药离体培养、秋水仙素诱导加倍,染色体变异,明
7、显缩短育种年限，后代一般都为纯种,技术复杂，成本高,普通小麦花药离体培养,秋水仙素处理萌发的种子、幼苗,染色体变异,植物茎杆粗壮，果实、种子大，营养高,发育延迟，结实率低,无子西瓜,物理或化学方法处理,基因突变,提高变异频率，大幅度改良某些性状，加速育种进程,有利变异少，需处理大量实验材料，有盲目性,青霉素高产菌株,基因重组,将一种生物特定基因转移到另一种生物体内,定向地改造生物的遗传性状,可能引起生态危机，技术难度大,转基因抗虫棉,基因工程在给人类的生产和生活带来益处的同时，也使人们产生关于转基因生物的安全性等方面的担忧。 阅读课本讨论：转基因食品安全吗？,五、转基因生物和转基因食品的安全性,
