《江苏省海头高级中学高中生物 6.2 基因工程及其应用课件 必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《江苏省海头高级中学高中生物 6.2 基因工程及其应用课件 必修2（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第2节基因工程及其基因工程及其应用用第第6章章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮资料一：目前，资料一：目前，全球的氮肥生全球的氮肥生产耗费世界总产耗费世界总电力的电力的3%-4%，且农作物只，且农作物只能吸收氮肥的能吸收氮肥的1/10,造成了大造成了大面积土壤和水面积土壤和水质的污染。质的污染。资料分析引入资料分析引入蜘蛛能蜘蛛能够吐出蛛吐出蛛丝资料二：蛛丝是自然资料二：蛛丝是自然界最奇特的物质之一，界最奇特的物质之一，它具有极强的韧度，它具有极强的韧度，其韧度是同样直径钢其韧度是同样直径钢材的好几倍。但与家材的好几倍。
2、但与家蚕不同，蜘蛛不能家蚕不同，蜘蛛不能家养，因为它们会互相养，因为它们会互相吞食，所以不可能建吞食，所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农立人工饲养蜘蛛的农场。场。30多年来，科学多年来，科学家们一直试图找到利家们一直试图找到利用其他生物体来制造用其他生物体来制造蛛丝的办法。蛛丝的办法。 资料三料三以往，治以往，治疗糖糖尿病的胰尿病的胰岛素是从素是从动物胰腺中提取的，物胰腺中提取的，从从100千克猪、牛千克猪、牛等等动物的胰腺只能物的胰腺只能提取提取34克胰克胰岛素，治素，治疗一个患者一个患者需宰需宰杀4050头牛，牛，这种种药物的造物的造价就可想而知了。价就可想而知了。 微生物可以有分泌产物，微生
3、物可以有分泌产物，且微生物繁殖速率快且微生物繁殖速率快设想设想一一能否让禾本科的植物也能够固定空气中能否让禾本科的植物也能够固定空气中能否让禾本科的植物也能够固定空气中能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？的氮？的氮？的氮？能否让细菌能否让细菌能否让细菌能否让细菌“ “吐出吐出吐出吐出” ”蛛丝？蛛丝？蛛丝？蛛丝？设想设想二二能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？素等珍贵的药物？素等珍贵的药物？素等珍贵的药物？设想设想三三经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造
4、生物的新技术基因工程。基因工程概念基因工程概念基因工程基因工程：又叫基因拼接技术或又叫基因拼接技术或DNADNA重组技术。就是按照人重组技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因们的意愿，把一种生物的某种基因提取提取出来，加以出来，加以修饰和改造修饰和改造，然后放到然后放到另一种另一种生物的细胞里，生物的细胞里，定向定向的改变生物的遗传性状。的改变生物的遗传性状。 ？ 基因工程是在基因工程是在分子分子水平的设计和施工，需要有水平的设计和施工，需要有专门的工具，生物体内有哪些专门的专门的工具，生物体内有哪些专门的工具工具呢？呢？基因工程操作的工具基因工程操作的工具1.1.将目的基因片断从人体
5、将目的基因片断从人体细胞内提取，胞内提取，需要基因的需要基因的剪刀剪刀限制性内切限制性内切酶。2.2.将目的基因与运将目的基因与运载体体DNADNA连接，接，需要基因的需要基因的针线DNADNA连接接酶。3.3.将目的基因运入大将目的基因运入大肠杆菌，杆菌，需要基因的需要基因的运运输工具工具运运载体体。限制性内切酶限制性内切酶1.1.分布：分布：主要在微生物中。主要在微生物中。2.2.特特点点：专专一一性性和和特特异异性性，即即识识别别特特定定核核苷苷酸酸序序列列，切切割割特定特定切点。切点。3.3.结果：果：产生黏性未端（碱基互补配对）。产生黏性未端（碱基互补配对）。4.4.举例例：大大肠肠
6、杆杆菌菌的的一一种种限限制制酶酶（EcoREcoR）能能识识别别GAATTCGAATTC序列，并在序列，并在G G和和A A之间切开。之间切开。 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将并在特定的切割点上将DNA DNA 分子切断。目前已发分子切断。目前已发现的限制酶有现的限制酶有200200多种。多种。限制性内切酶限制性内切酶（ECORECOR）作用过程作用过程点击播放点击播放DNA连接酶连接酶连接接酶的作用的作用：将互补配对的两个黏将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整性末端连接起来，使之成为一个完整的的DNADNA分
7、子。分子。？ 基因进行了切割以后就有了切口，基因进行了切割以后就有了切口， 怎样才能将有切口的基因与其他基因缝合怎样才能将有切口的基因与其他基因缝合在一起呢？在一起呢？DNA连接酶的作用过程连接酶的作用过程点击播放点击播放C T T A AG A A T T C G重组重组DNA分子分子（外源基因）（外源基因）？如何将外源基因送入受体细胞呢？如何将外源基因送入受体细胞呢？注：限制酶与连接酶作用的位点都是注：限制酶与连接酶作用的位点都是 磷酸二酯键磷酸二酯键运载体运载体1.1.作用：作用：将外源基因送入受体细胞。将外源基因送入受体细胞。2.2.种种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。质粒、噬菌体和动植
8、物病毒。能将外源基因送入细胞的工具就是能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。大肠杆菌大肠杆菌DNA 质粒质粒（环状（环状DNA分子）分子）控制质粒控制质粒DNA转移的基因转移的基因抗生素抗性基因抗生素抗性基因利用质粒将外源基因运载入受体细胞中利用质粒将外源基因运载入受体细胞中基因操作的基本步骤基因操作的基本步骤1.提取目的基因提取目的基因提取目的基因提取目的基因2.目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合3.将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达目的基因的检测和
9、表达目的基因的检测和表达归纳：归纳：？如何让大肠杆菌生产人胰岛素？如何让大肠杆菌生产人胰岛素？从细胞中分从细胞中分从细胞中分从细胞中分离出离出离出离出DNADNADNADNA限制酶截取限制酶截取限制酶截取限制酶截取DNADNADNADNA片断片断片断片断分离大肠杆分离大肠杆分离大肠杆分离大肠杆菌中的质粒菌中的质粒菌中的质粒菌中的质粒 DNA DNA DNA DNA重组重组重组重组用重组质粒用重组质粒用重组质粒用重组质粒转化大肠杆菌转化大肠杆菌转化大肠杆菌转化大肠杆菌培养大肠杆菌培养大肠杆菌培养大肠杆菌培养大肠杆菌克隆大量基因克隆大量基因克隆大量基因克隆大量基因基因工程的应用基因工程的应用1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等2、基因工程与药物研制：干扰素、白细胞介素、溶血、基因工程与药物研制：干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗栓剂、凝血因子、疫苗3、基因工程与环境保护：超级细菌、基因工程与环境保护：超级细菌
