人教版生物必修2第6章第2节基因工程用及其应用.ppt

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1、杂交育种杂交育种诱变育种诱变育种单倍体育种单倍体育种多倍体育种多倍体育种原理原理基因重组基因重组基因突变基因突变染色体变异染色体变异染色体变异染色体变异常用方法常用方法杂交杂交用物理或化学方用物理或化学方法处理生物法处理生物花药离体培养花药离体培养单倍体单倍体秋秋水仙素处理水仙素处理纯种纯种秋水仙素处秋水仙素处理理优点优点使位于不同个使位于不同个体的优良性状体的优良性状集中于一个个集中于一个个体上体上提高变异频率，提高变异频率，加速育种进程，加速育种进程，明显缩短育种明显缩短育种年限，育种时年限，育种时间较短。间较短。各种器官大、各种器官大、营养成分高、营养成分高、抗性强抗性强缺点缺点育种时间

2、最长育种时间最长有利变异少，需有利变异少，需大量处理供试材大量处理供试材料料技术复杂，需技术复杂，需与杂交育种配与杂交育种配合合与杂交育种与杂交育种配合；获得配合；获得的新品种发的新品种发育延迟育延迟1事实：1、杂交育种一般不能在不同的物种之间进行，不同物种的优良性状不能组合在一个品种中。2、诱变育种工作量大，而且有相当大的盲目性。3、单倍体育种也不能使一个物种获得新的基因。设想：？能否在分子水平上对控制一个物种性状的基因进行改造，从而实现定向地改变一个物种的遗传特性，培养出人类所需要的种？发光的水母发光的小鼠超级小鼠2第2节 基因工程及其应用 普通热带斑马鱼是不发荧光的普通热带斑马鱼是不发荧

3、光的能发荧光的热带斑马鱼能发荧光的热带斑马鱼讨论：1、为什么要把人的基因“嫁接”到细菌上？2、怎样把人胰岛素基因“嫁接”到大肠杆菌中去？3、把人胰岛素基因“嫁接”到大肠杆菌中去后与普通细菌有什么不同？3、操作水平：分子水平。、原理：重组。8、结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。、基因工程：又叫做 或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种 提取出来，加以修饰改造，然后放到 生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。一、基因工程基本原理、操作环境：。、操作对象：。、基本过程：提取拼接导入检测与鉴定。7、优点：克服了远缘杂交的不亲和性；周期短；目的性强。4（1

4、 1）来源：微生物）来源：微生物（2 2）种类：已发现的有种类：已发现的有200200多种多种（3 3）特点特点:一种限制酶只能一种限制酶只能识别识别一种特定的核苷酸序列一种特定的核苷酸序列,并在特定并在特定切切点点切割。（具体位置？）例切割。（具体位置？）例p102p102这个特点说明了：酶具有专一性这个特点说明了：酶具有专一性二、基因工程最基本的工具1 1、基因的、基因的“剪刀剪刀”限制性核酸内切酶（限制酶）限制性核酸内切酶（限制酶）5 例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRI)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。限制酶限制酶基因的剪刀基因的剪刀基因的剪刀基因的剪刀限制性核酸内切酶（简

5、称限制酶）限制性核酸内切酶（简称限制酶）限制性核酸内切酶（简称限制酶）限制性核酸内切酶（简称限制酶）6什么叫黏性末端？被限制酶切开的DNA两条单链的切口，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。7、基因的针线、基因的针线 DNA DNA连接酶连接酶连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。（具体位置？）二、基因工程最基本的工具8问题：外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)？3、基因的运载体-基因的运输工具（2）运载体的作用有哪些？作用一：作为运载工具，将外源基因(抗虫基因)转移到受体细胞(棉花细胞)中去。作用二：

6、利用运载体在受体细胞(棉花细胞)内，对外源基因(抗虫基因)进行大量复制。（1）目前常用的运载体有 、和动植物病毒。拟核是大型环状 ，质粒是小型 DNA。质粒是 最常用的运载体。9第二节 基因工程及其应用第二课时陕西省洛南县中学 赵建华10四步曲：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 测和表达基因工程基因工程基本操作步骤：基本操作步骤：11（一）提取目的基因1、目的基因是人们所需要转移或改造的基因。2、例：如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因，还有植物的抗病（抗病毒、抗细菌）基因、种子贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因、干扰素基因等。3、目的基因的提取方法

7、：直接分离基因、人工合成基因（二）目的基因与运载体重组1、用一定的限制酶切割质粒，使其出现 一个切口，露出黏性末端。2、用同一种限制酶切断目的基因，使其 产生相同的黏性末端。3、将切下的目的基因片段插入质粒的切 口处，再加入适量DNA连接酶，形成 了一个重组DNA分子（重组质粒）目的基因与运载体的结合过程，实际上是不同来源的基因重组的过程12（三）目的基因导入受体细胞1 1、常用的受体细胞：、常用的受体细胞：有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等2、将目的基因导入受体细胞的原理借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。不能，受体细胞必须

8、表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达。若目的基因不能表达，要对目的（抗虫）基因再进行修饰。问题1：受体细胞摄入DNA分子后就说明目的基因完成了表达吗？（四）目的基因的检测和鉴定问题2：如何证明受体细胞摄入目的基因？13141、基因工程与作物育种、基因工程与作物育种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因的番茄 获得高产、稳产获得高产、稳产和具有优良品质的农和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物和具有抗逆性的作物新品种。作物新品种。152 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物工程疫苗和药物许多药品的生产是直接从

9、生物组织、细胞、血液中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。用基因工程的方法高效率地生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素、和乙肝疫苗。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。16基因工程生产药品的方法：控制某种物质合成基因转基因“工程菌”基因工程药品基因表达产物基因工程基因工程发酵发酵分分离离提提取取基因工程生产的药品重组人生长激素重组人白细胞介素 重组人干扰素 重组人胰岛素发酵罐17胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的

10、胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g 胰岛素！使其价格降低了30%-50%!18通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程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培育成功的“超级细菌超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。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，分解有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDTDDT等毒害物质。等毒害物质。3、环境保护 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。19利用基因工程培育的利用基因工程培育的“指示生物指示生物”能十分灵敏地

11、反映环能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物吸收和转化污染物。20练习：练习：要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（）限制酶限制酶连接酶连接酶解旋酶解旋酶还原酶还原酶实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限制性内切酶能识别分子的这要利用限制性内切酶。一种限制性内切酶能识别分子的顺序，切点在和之间，这是利用了酶的（）顺序，切点在和之间，这是利用了酶的（）高效性专一性高效性专一性多样性催化活性易受外界影响多样性催化活性易受外界影响3.基因工程的正确操作步骤是（）基因工程的正确操作步骤是（）使目的基因与运载体结合使目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞检测目的基因的表达是否符合特定性状要求检测目的基因的表达是否符合特定性状要求提取目的基因提取目的基因 21