高二生物基因工程及其应用ppt课件.ppt

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1、第第2节节 基因工程及其应用基因工程及其应用第第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%，且农作物只能且农作物只能吸收氮肥的吸收氮肥的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 蜘蛛能够吐出蛛丝蜘蛛能够吐出蛛丝资料二：蛛丝是自资料二：蛛丝是自然界最奇特的物质然界最奇特的物质之一，它具有极强之一，它具有极强的韧度，其韧度是的韧度，其韧度是同样直径钢材的好同样直径钢材的好几倍。

2、但与家蚕不几倍。但与家蚕不同，蜘蛛不能家养，同，蜘蛛不能家养，因为它们会互相吞因为它们会互相吞食，所以不可能建食，所以不可能建立人工饲养蜘蛛的立人工饲养蜘蛛的农场。农场。30多年来，多年来，科学家们一直试图科学家们一直试图找到利用其他生物找到利用其他生物体来制造蛛丝的办体来制造蛛丝的办法。法。 资料三资料三 以往，治疗糖尿以往，治疗糖尿病的胰岛素是从动病的胰岛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、牛等动物的胰腺只能等动物的胰腺只能提取提取34克胰岛素，克胰岛素，治疗一个患者需宰治疗一个患者需宰杀杀4050头牛，头牛，这种药物的造价就这种药物的造价就可想而知了。可想

3、而知了。 微生物可以有分泌产物，微生物可以有分泌产物，且微生物繁殖速率快且微生物繁殖速率快知识点一、基因工程概念知识点一、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重组重组技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的某技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因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的改变生物的遗传性状。性状。 ？ 基因工程是在基因工程是在分子分子水平的设计和水平的设计和施工，需要有专门的工具，生物体内有施工，需要有专门的工具，生物体内有哪些专门的

4、哪些专门的工具工具呢？呢？知识点二、基因工程操作的工具知识点二、基因工程操作的工具q基因的基因的剪刀剪刀限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶（限制酶）（限制酶）。q基因的基因的针线针线DNADNA连接酶连接酶。q基因的基因的运输工具运输工具运载体运载体。一、限制性核酸内切酶（限制酶）一、限制性核酸内切酶（限制酶）q 分布：分布：主要在微生物中。主要在微生物中。q 特点：特点：专一性和特异性，即识别专一性和特异性，即识别特定特定核苷核苷酸序列酸序列，切割切割特定特定切点。切点。q 结果：结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。产生黏性未端（碱基互补配对）。q 举例：举例：大肠杆菌的一种限制酶（大肠杆菌的

5、一种限制酶（EcoREcoR）能识别能识别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。2 2、基因工程的工具、基因工程的工具(1) 基因的剪刀 限制性内切酶G GA AA A T TT T C CG GC C T TT T A AA A（黏性末端）（黏性末端）（黏性末端）（黏性末端）DNA连接酶连接酶 连接酶的作用连接酶的作用：将互补配对的

6、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？(2) 基因的针线 DNA连接酶G GA AA A T TT T C CG GC C T TT T A AA A(3) 基因的运输工具 运载体作用：作用： 运载体具备的条件：运载体具备的条件： 常用的运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒注：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

7、二酯键大肠杆菌大肠杆菌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知识点三、基因操作的基本步骤知识点三、基因操作的基本步骤？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？目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达（3）（1）为什么要检测？）为什么要检测？能够摄入重组DNA分子的受体细胞很少。（2）怎样检测？）怎样检测？受体细胞是否有运载体所特有标记基因所控制的特有性状（3）目的基因表达了吗？）目的基因表达了吗？通过特定性状的产生与否来确定目的基因是

8、否表达。二、基因工程的成果与发展前景二、基因工程的成果与发展前景（一）基因工程于医药卫生（一）基因工程于医药卫生1 1、生产基因工程药品、生产基因工程药品（1）传统的某些药品（如动物激素）生产： 从动物组织中提取，生产量小，价格昂贵。（2）基因工程方法生产药品的方法：控制某种物控制某种物质合成基因质合成基因转基因转基因“工程菌工程菌”基因工基因工程药品程药品基因表基因表达产物达产物基因工程基因工程发酵分离提取（3）基因工程生产的药品：胰岛素、干扰素、白细胞介素、 溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品、各类疫苗等2 2、用于基因诊断与基因治疗、用于基因诊断与基因治疗 实例：苯丙氨酸羟化酶基因实例：

9、苯丙氨酸羟化酶基因探针探针检测苯丙酮尿症等检测苯丙酮尿症等 （1）基因诊断 概念：是用概念：是用放射性放射性同位素、同位素、荧光荧光分子等分子等标记的标记的DNADNA分分 子做探针子做探针，利用，利用DNADNA分子杂交原理分子杂交原理，鉴定被检测标本上，鉴定被检测标本上 遗传信息，达到检测疾病的目的。遗传信息，达到检测疾病的目的。（2 2）基因治疗：把健康的外源基因）基因治疗：把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞导入有基因缺陷的细胞 中，达到治疗疾病的目的。中，达到治疗疾病的目的。（二）基因工程与农牧业、食品工业（二）基因工程与农牧业、食品工业1、基因工程与农业、基因工程与农业（1 1）通

10、过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。）通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。（2 2）用基因工程的方法培育出具有各种抗逆性的作用新品种。）用基因工程的方法培育出具有各种抗逆性的作用新品种。2 2、基因工程与畜牧养殖业、基因工程与畜牧养殖业 科学家已将某些特定基因与病毒科学家已将某些特定基因与病毒DNADNA构成重组构成重组DNADNA，然后通过感染或显，然后通过感染或显微注射技术将重组微注射技术将重组DNADNA转移到动物受转移到动物受精卵中，从而培育出可以获得人们所精卵中，从而培育出可以获得人们所需要的各种优良品质的品种。需要的各种优良品质的品种。我国培育的抗

11、青枯病马铃薯在大棚中繁殖显微注射技术超级鼠3、基因工程与食品工业、基因工程与食品工业为人类开辟新的食品来源，如利用细菌生产人类所需要的卵清蛋白等为人类开辟新的食品来源，如利用细菌生产人类所需要的卵清蛋白等（三）基因工程与环境保护（三）基因工程与环境保护1、基因工程方法可以用环境监测、基因工程方法可以用环境监测如用如用DNADNA探针探针检测水中病毒的含量。检测水中病毒的含量。2 2、基因工程可以用于被污染环境的净化。、基因工程可以用于被污染环境的净化。如培养出分解石如培养出分解石 油多种成分油多种成分 的的“超级细菌超级细菌”，培养出能，培养出能分解环境中有害分解环境中有害 物质的细菌等。物质

12、的细菌等。练一练练一练1.1.下列有关基因工程技术的叙述正确的是（下列有关基因工程技术的叙述正确的是（ ） A.A.重组重组DNADNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运 载体。载体。 B.B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列 C.C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖 速度快。速度快。 D.D.只要目的基因进入受体细胞就能实现表达。只要目的基因进入受体细胞就能实现表达。C2.2.基因工程是在基因工程是在DNADNA分子水平上进行设计施工的。在基分子水平上进行设计施工的。在基 因操作的步骤中，不进行碱基互补配对的是（因操作的步骤中，不进行碱基互补配对的是（ ） A.A.人工合成目的基因。人工合成目的基因。 B.B.目的基因与运载体结合。目的基因与运载体结合。 C.C.将目的基因导入受体细胞。将目的基因导入受体细胞。 D.D.目的基因的检测和表达。目的基因的检测和表达。C3.3.能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（ ） A.A.单倍体育种单倍体育种 B.B.基因工程育种基因工程育种 C.C.杂交育种杂交育种 D.D.多倍体育种多倍体育种B 2010、9、10制作