《高中生物 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 新人教版必修2.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物 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 新人教版必修2.ppt（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章第六章 从杂交育种到从杂交育种到 基因工程基因工程第第2 2节节 基因工程及其应用基因工程及其应用1 1. .简述基因工程的基本原理；简述基因工程的基本原理；2 2. .举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用；举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用；3.3.关注转基因生物和转基因食品的安全性。关注转基因生物和转基因食品的安全性。 结合一些转基因生物图片，设置问题，激发学生的兴趣，导入新课；然后让学生带着问题阅读教材，自主学习，获取基因工程的基本概念、基本工具及相应的操作过程等核心知识；接着对本节课重点知识点基因工程的操作工具进行分析总结，同时总结一下基因工程的操作步骤；然后通过一些实
2、例展示基因工程的应用；最后通过一个问题“转基因食品安全吗？”结束本节课，目的是激发学生的好奇心和求知欲，让学生自己动手获取相关知识，扩大知识范围。 本节课的重点是基因工程的原理，由于基因工程学生没有相关知识储备，而且是微观的，学生无法感知，因此，课堂教学过程中尽量通过视频、图片、动画等手段展示基因工程的相关知识，而且鉴于选修三中还有基因工程的相关知识，所以本节课不必对相关知识扩展较深，学生掌握基因工程的基本概念、原理、操作过程即可。能发光的水母能发光的水母如何让热带鱼也能如何让热带鱼也能发光发光?设想不能发光的热带斑马鱼不能发光的热带斑马鱼什么叫基因工程什么叫基因工程? ?基因工程基因工程 的
3、基本操作步骤有哪些的基本操作步骤有哪些? ?归纳出科学家实施基因工程归纳出科学家实施基因工程 的总体思路的总体思路阅读教材阅读教材 P P102，解决以下问题：，解决以下问题： 又称又称基因拼接技术基因拼接技术,或或重组重组DNA技术技术。 通俗的说，就是按照人们的意愿，把通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物一种生物的某种的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物另一种生物的细胞里，定向的改造生物的遗传性状。的细胞里，定向的改造生物的遗传性状。基因工程基因工程(gene engineering)(gene engineering)一、基因工程的
4、原理一、基因工程的原理基因工程的别名基因工程的别名基因拼接技术或基因拼接技术或DNADNA重组技术重组技术原理原理基因重组基因重组操作环境操作环境生物体外生物体外操作对象操作对象基基 因因操作水平操作水平DNADNA分子水平分子水平基本过程基本过程剪切剪切拼接拼接导入导入表达表达结果结果人类需要的基因产物人类需要的基因产物培育转基因发光热带斑马鱼的简要过程：培育转基因发光热带斑马鱼的简要过程：普通热带斑马鱼普通热带斑马鱼( (不能发光不能发光) )发光水母组织细胞发光水母组织细胞提取提取提取提取荧光蛋白荧光蛋白基因基因与运载体与运载体与运载体与运载体DNADNA拼接拼接拼接拼接导入导入导入导入
5、受精卵受精卵受精卵受精卵( ( ( (含荧光蛋白含荧光蛋白含荧光蛋白含荧光蛋白基因基因基因基因) ) ) ) 发光热带斑马鱼发光热带斑马鱼发光热带斑马鱼发光热带斑马鱼你认为上述培育你认为上述培育发光热带斑马鱼发光热带斑马鱼的关键步骤有哪些？的关键步骤有哪些？培育转基因发光热带斑马鱼的关键步骤：培育转基因发光热带斑马鱼的关键步骤：ONE荧光蛋白基因荧光蛋白基因从水母细胞内从水母细胞内提取出来提取出来TWO荧光蛋白基荧光蛋白基因与运载体因与运载体DNA连接连接THREE荧光蛋白基荧光蛋白基因导入受体因导入受体细胞细胞基因的基因的“剪刀剪刀”基因的基因的“针线针线”基因的运载体基因的运载体1.1.基
6、因的剪刀基因的剪刀限制酶限制酶二、 基因工程的操作工具主要在微生物中主要在微生物中识别和切割特定的切点，识别和切割特定的切点，有特异性有特异性分布：分布：作用特点：作用特点：限制性核酸内切酶裂解的是脱氧核限制性核酸内切酶裂解的是脱氧核苷酸之间的苷酸之间的磷酸二酯键磷酸二酯键如如:EcoRI1、该限制酶只能识别、该限制酶只能识别GAATTC的序列，说的序列，说明了限制酶具有的特性是明了限制酶具有的特性是 。2、 EcoRI限制酶识别了限制酶识别了GAATTC的序列后，的序列后，将会发生什么样的变化？将会发生什么样的变化？专一性专一性CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA G
7、GGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 练习使用练习使用EcoRI 剪切目的基因剪切目的基因CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 目的基因目的基因黏性末端黏性末端活动一2.分子针线分子针线DNA连接酶连接酶 (DNA linking-enzyme) DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？酸分子的什么部位？使用使用DNA连接酶制作重组连接酶制作重组DNA分子分子甲片段甲片段CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 乙片段乙片段GGC
8、ATCTTAAAATTCCGTAG 重组重组DNA分子分子GGCATCTTAAAATTCCGTAG 活动二目的基因目的基因( (如荧光蛋白基因如荧光蛋白基因) )怎样才能导入受体细胞怎样才能导入受体细胞( (如受精卵如受精卵) )？3.3.基因的运输工具基因的运输工具运载体运载体 (carrying)(carrying)常用的运载体有两类：常用的运载体有两类：(1)(1)细菌细胞质的细菌细胞质的质粒质粒(2)(2)噬菌体噬菌体或某些或某些动植物病毒动植物病毒 大肠杆菌的大肠杆菌的质粒质粒 (plasmid)(plasmid)：运载体应该具有什么特点呢?运载体的特点运载体的特点1、能够在宿主细胞
9、内能够在宿主细胞内复制复制并稳定保存；并稳定保存；、具有具有多个限制酶切点多个限制酶切点以便与外源基因相连；以便与外源基因相连；、具有具有标记基因标记基因，便于，便于进行筛选进行筛选三、 基因工程的操作步骤基因工程的原理及操作步骤基因工程的原理及操作步骤12基因工程的操作工具基因工程的操作工具1.1.基因的剪刀基因的剪刀 限制性内切酶限制性内切酶2.2.基因的针线基因的针线 连接酶连接酶 3.3.基因的运输工具基因的运输工具 运载体运载体 基因工程的操作步骤基因工程的操作步骤1.1.目的基因的目的基因的提取提取2.2.目的基因与运载体目的基因与运载体结合结合3.3.目的基因目的基因导入导入受体
10、细胞受体细胞4.4.目的基因的目的基因的检测检测与与表达表达1 1、基因工程与作物育、基因工程与作物育种种种种四、基因工程的应用四、基因工程的应用生长快、肉质好的转基因生长快、肉质好的转基因鱼鱼( (中国中国) )乳汁中含有人生长激素的转基因乳汁中含有人生长激素的转基因牛牛( (阿根廷阿根廷) )转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转鱼抗寒基转鱼抗寒基因的番茄因的番茄获得高产、稳产和具有优获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。逆性的作物新品种。2 2、基因工程与药物研制、基因工程与药物研制我国生产的部分基因我国生产的部分基因工程疫苗和药
11、物工程疫苗和药物许多药品的生产是从许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。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。能解决产量问题，还能大大降低生产成本。胰岛素从猪、牛等动物的胰胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，腺中提取，100K100Kg g胰腺只能提取胰
12、腺只能提取4-5g4-5g的胰岛素，其产量之低和价的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。格之高可想而知。将将合合成成的的胰胰岛岛素素基基因因导导入入大大肠肠杆杆菌菌，每每2000L2000L培培养养液液就就能能产产生生100g100g胰胰岛岛素素！使使其其价格降低了价格降低了30%-50%!30%-50%!3 3、环境保护、环境保护基因工程做成的基因工程做成的“超级细菌超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。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育成功的“超级细菌超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有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，分解的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDTDDT等毒害物质。等毒害物质。 转基因食品转基因食品 安全吗? ?
