必修2基因工程及其應(yīng)用課件

水母熒光鼠熒光魚熒光斑馬魚

8/8/2023水母熒光鼠熒光魚熒光斑馬魚7/31/20231藍(lán)色妖姬

8/8/2023藍(lán)色妖姬7/31/20232你想過嗎?

8/8/2023你想過嗎?7/31/20233設(shè)想一能否讓禾本科的植物也能夠固定空氣中的氮？能否讓細(xì)菌“吐出”蠶絲？設(shè)想二能否讓微生物產(chǎn)生出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物？設(shè)想三基因決定形狀定向基因改造設(shè)想經(jīng)過多年的努力，科學(xué)家于20世紀(jì)70年代創(chuàng)立了可以定向改造生物的新技術(shù)——基因工程。8/8/2023設(shè)想一能否讓禾本科的植物也能夠固定空氣中的氮？能否讓細(xì)菌“吐4基因工程及其應(yīng)用第2節(jié)化龍中學(xué)高一生物組8/8/2023基因工程及其應(yīng)用第2節(jié)化龍中學(xué)高一生物組7/31/20235甲生物乙生物取出優(yōu)秀基因新類型表達(dá)新的生物產(chǎn)品基因工程8/8/2023甲生物乙生物取出優(yōu)秀基因新類型表達(dá)新的生物產(chǎn)品基因工程76基因工程：即。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，地改造生物的。原理：操作水平：結(jié)果：一、基因工程基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種?；蚱唇蛹夹g(shù)或DNA重組技術(shù)定向遺傳性狀8/8/2023基因工程：即7二、基因操作的工具8/8/2023二、基因操作的工具7/31/202381、基因工程的指“限制性核酸內(nèi)切酶”（簡稱限制酶）主要存在于微生物一種限切酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定切點(diǎn)切割DNA分子已發(fā)現(xiàn)的有200多種種類:來源:特點(diǎn):“”作用對象：磷酸二酯鍵（脫氧核糖和磷酸連接的鍵）8/8/20231、基因工程的指“限制性核酸內(nèi)切酶”（簡稱限制酶）主要存在于9限制性內(nèi)切酶（EcoRⅠ）作用過程點(diǎn)擊播放8/8/2023限制性內(nèi)切酶（EcoRⅠ）作用過程點(diǎn)擊播放7/31/202310

1、被同一種限制酶切斷的幾個(gè)DNA是否具有相同的黏性末端？思考:形成的黏性末端不同2、不同的限制酶呢？具有8/8/20231、被同一種限制酶切斷的幾個(gè)DNA是否具有相同的黏性末端112、基因工程的指“DNA連接酶”“”作用：將互補(bǔ)配對的兩個(gè)粘性末端連接起來，使之成為一個(gè)完整的DNA分子8/8/20232、基因工程的指“DNA連接酶”“”12DNA連接酶的作用過程點(diǎn)擊播放8/8/2023DNA連接酶的作用過程點(diǎn)擊播放7/31/202313

DNA連接酶的作用位點(diǎn)是：相鄰的兩個(gè)脫氧核苷酸的切口。即生成：磷酸二酯鍵。8/8/2023DNA連接酶的作用位點(diǎn)是：相鄰的兩個(gè)脫氧核苷酸的切口。143、基因的運(yùn)載體（2）條件①能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存②具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接③具有標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選（標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測重組質(zhì)粒是否進(jìn)入受體細(xì)胞）（3）常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病毒等（1）運(yùn)載體的概念8/8/20233、基因的運(yùn)載體（2）①能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存②具15標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測。

其中質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌和酵母菌等生物中,是細(xì)胞染色體外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子.（4）它們的共同特點(diǎn)是都有侵染或進(jìn)入宿主細(xì)胞的能力8/8/2023標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測。其中質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌和16第一步：第二步：獲取目的基因目的基因與運(yùn)載體結(jié)合注意：要用同一種限制酶切取目的基因和運(yùn)載體，并用DNA連接酶連接。三、基因工程基本步驟8/8/2023第一步：第二步：獲取目的基因目的基因與運(yùn)載體結(jié)合注意：要用同17第三步：第四步:將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測和表達(dá)1、常用的受體細(xì)胞：大腸桿菌、枯草桿菌、酵母菌、動植物細(xì)胞等2、常用微生物作受體細(xì)胞的原因：微生物增殖快、代謝快、目的產(chǎn)物多一般檢測：標(biāo)記基因是否表達(dá)8/8/2023第三步：第四步:將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測和表達(dá)118

大量的受體細(xì)胞接受不多的目的基因。處理的受體細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中檢測出來。將每個(gè)受體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)形成菌落，檢測菌落中是否有目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。淘汰無表達(dá)產(chǎn)物的菌落，保留有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。無表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物有表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物

8/8/2023大量的受體細(xì)胞接受不多的目的基因。處理的受體細(xì)胞中真正攝198/8/20237/31/202320？如何讓大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素？①從細(xì)胞中分離出DNA①②③④⑤⑥②限制酶截取DNA片斷③分離大腸桿菌中的質(zhì)粒④DNA重組⑤用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌⑥培養(yǎng)大腸桿菌克隆大量基因8/8/2023？如何讓大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素？①從細(xì)胞中分離出DNA①②③④21⒈要使目的基因與對應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是()①限制酶②連接酶③解旋酶④還原酶

Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③鞏固練習(xí)8/8/2023⒈要使目的基因與對應(yīng)的載體重組，鞏固練習(xí)7/31/2023222.基因工程的正確操作步驟是（）

①使目的基因與運(yùn)載體結(jié)合

②將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

③檢測目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求

④提取目的基因Ａ．③②④①Ｂ．②④①③

Ｃ．④①②③Ｄ．③④①②鞏固練習(xí)8/8/20232.基因工程的正確操作步驟是（）

①使目的基因與運(yùn)載體結(jié)23鞏固練習(xí)3、在基因工程中，切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段，需使用（）A、兩種連接酶B、兩種限制酶C、同種連接酶D、同種限制酶8/8/2023鞏固練習(xí)3、在基因工程中，切割運(yùn)載體和含有目7/31/20224鞏固練習(xí)4、實(shí)施基因工程的第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識別ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ順序，切點(diǎn)在Ｇ和Ａ之間，這是利用了酶的（）Ａ．高效性Ｂ．專一性Ｃ．多樣性Ｄ．催化活性易受外界影響8/8/2023鞏固練習(xí)4、實(shí)施基因工程的第一步的一種方法是把所需的基因從供25鞏固練習(xí)5、以下是兩種不同的限制酶切割形成的DNA片段：（1）——CTGCA——G（2）——G——CTTAA（4）G——ACGTC——（3）AATTC——G——你能用DNA連接酶將它們連接起來嗎？

和

能連接；

和

能連接。14238/8/2023鞏固練習(xí)5、以下是兩種不同的限制酶切割形成的26我們也是基因工程的產(chǎn)物哦！再見！8/8/2023我們也是基因工程的產(chǎn)物哦！再見！7/31/202327四、基因工程的應(yīng)用1、基因工程與作物育種8/8/2023四、基因工程的應(yīng)用1、基因工程與作物育種7/31/202328抗蟲轉(zhuǎn)基因植物8/8/2023抗蟲轉(zhuǎn)基因植物7/31/202329生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)8/8/2023生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因30轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄8/8/2023轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄7/31/2023312、基因工程與藥物研制我國生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物

許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。

微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。8/8/20232、基因工程與藥物研制我國生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物32

胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。

將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價(jià)格降低了30%-50%!8/8/2023胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取33

基因工程做成的“超級細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。

通常一種假單孢桿菌只能分解石油中的一種烴類．用基因工程培育成功的“超級細(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。

科學(xué)家還培育出能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)的細(xì)菌。3、環(huán)境污染治理8/8/2023基因工程做成的“超級細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)34

利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。8/8/2023利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染35

轉(zhuǎn)基因食品

安全嗎?!8/8/2023轉(zhuǎn)基因食品安全嗎?36

8/8/2023

37轉(zhuǎn)基因抗乙肝西紅柿(中國)，雖然不能治愈乙肝，但一年只吃幾個(gè)抗乙肝西紅柿，就完全能代替注射乙肝疫苗?？挂腋挝骷t柿屬于轉(zhuǎn)基因食品，就是將乙肝疫苗植入西紅柿內(nèi)，經(jīng)過多代繁殖，使轉(zhuǎn)入的基因穩(wěn)定化。用轉(zhuǎn)基因的植物生產(chǎn)藥物8/8/2023轉(zhuǎn)基因抗乙肝西紅柿(中國)，雖然不能治愈乙肝38導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠8/8/2023導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠7/31/202339轉(zhuǎn)基因植物的安全性爭論支持派認(rèn)為：1、如果轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生物技術(shù)得不到社會支持，這一研究將被扼殺，并且強(qiáng)調(diào)，迄今為止并沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品危害人體健康和環(huán)境的確切證據(jù)。

2、美國人食用轉(zhuǎn)基因食品已多年，超級市場上有4000多種商品是含有轉(zhuǎn)基因植物成分的，還沒有事例證明人吃了以后會得病，甚至?xí)鹚劳觥?、加拿大、澳大利亞也是轉(zhuǎn)基因食品的生產(chǎn)大國，均有幾千萬人在吃，到現(xiàn)在為止也沒有—個(gè)案例說明它有問題。8/8/2023轉(zhuǎn)基因植物的安全性爭論支持派認(rèn)為：7/31/202340反對派的觀點(diǎn)：1、一英國科學(xué)家聲稱，轉(zhuǎn)基因馬鈴薯會減弱老鼠免疫系統(tǒng)功能；2、美國康乃爾大學(xué)也發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因玉米會危害蝴蝶幼蟲及其相關(guān)生態(tài)環(huán)境。3、環(huán)保團(tuán)體認(rèn)為這種違反自然的轉(zhuǎn)基因作物及產(chǎn)品，未經(jīng)長期安全測試，長期食用可能對人類及生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。4、尤其是注重環(huán)境和生態(tài)保護(hù)的歐盟國家，對轉(zhuǎn)基因作物更加排斥，因而抵制美國GMO產(chǎn)品的進(jìn)口。高二生物組8/8/2023反對派的觀點(diǎn)：高二生物組7/31/2023411、通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你認(rèn)識什么叫基因工程了嗎?2、基因工程的原理是什么?3、基因工程有哪些應(yīng)用？課堂小結(jié)：高二生物組8/8/20231、通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你認(rèn)識課堂小結(jié)：高二生物組7/342⒈要使目的基因與對應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是（