人教版高中生物(新课标)必修2第6章从杂交育种到基因工程第2节基因工程及其应用教学课件 .ppt

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1、第2节基因工程及其应用第6章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资料一：目前，全球的氮肥生产耗费世界总电力的3%-4%，且农作物只能吸收氮肥的1/10,造成了大面积土壤和水质的污染。资料分析引入蜘蛛能够吐出蛛丝资料二：蛛丝是自然界最奇特的物质之一，它具有极强的韧度，其韧度是同样直径钢材的好几倍。但与家蚕不同，蜘蛛不能家养，因为它们会互相吞食，所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场。30多年来，科学家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法。资料三以往，治疗糖尿病的胰岛素是从动物胰腺中提取的，从100千克猪、牛等动物的胰腺只能提取3－4克胰岛素，治疗一个患者需宰杀

2、40－50头牛，这种药物的造价就可想而知了。微生物可以有分泌产物，且微生物繁殖速率快设想一能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？能否让细菌“吐出”蛛丝？设想二能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？设想三经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。基因工程概念基因工程：又叫基因拼接技术或DNA重组技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰和改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向的改变生物的遗传性状。？基因工程是在分子水平的设计和施工，需要有专门的工具，生物体内有哪些专门的工具呢？基因工程操作的工具将目的

3、基因片断从人体细胞内提取，需要基因的剪刀——限制性内切酶。将目的基因与运载体DNA连接，需要基因的针线——DNA连接酶。将目的基因运入大肠杆菌，需要基因的运输工具——运载体。限制性内切酶分布：主要在微生物中。特点：专一性（特异性），即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。举例：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。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DNA分子切断。目前已发现的限制酶有200多种。限制性内切酶（EcoRⅠ）作用过程点击播放1、要想获得目的基因必须用限制酶切几个切口？

4、思考与讨论:目的基因目的基因黏性末端黏性末端GCTATAGCTATA2、会产生几个黏性末端？思考与讨论:目的基因DNA连接酶连接酶的作用：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。？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在一起呢？DNA连接酶的作用过程点击播放GCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCG用同种限制酶切割GAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGDNA连接酶DNA聚合酶和DNA连接酶的比较不同点相同点DNA聚合酶DNA连接酶连接DNA片段不需要模板连接的是游离的脱氧核苷酸需要模板

5、连接不同脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖，形成磷酸二酯键CTTAAGAATTCG重组DNA分子（外源基因）？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磷酸二酯键运载体作用：将外源基因送入受体细胞。种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。大肠杆菌DNA质粒（环状DNA分子）控制质粒DNA转移的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作为运载体必须具备哪些条件？1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。2.具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。3.对宿主细胞无毒害作用。4.具有某些标记基因，便于进行筛选。1、常用的受体细胞：

6、大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植物细胞等2、常用微生物作受体细胞的原因：微生物增殖快、代谢快、目的产物多。3、若运载体是质粒，受体细胞为细菌应作何处理：应用CaCl2处理目的是：增大细胞壁的通透性基因工程(geneengineering)的“四步曲”提取目的基因1目的基因与运载体结合2将目的基因导入受体细胞3目的基因的检测和表达412基因工程的操作工具1.基因的剪刀——限制性内切酶2.基因的针线——ＤＮＡ连接酶3.基因的运输工具——运载体基因工程的操作步骤1.目的基因的提取2.目的基因与运载体结合3.目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与表达基因工程(geneenginee

7、ring)的原理小结四、　基因工程的应用一、基因工程与作物育种生长快、肉质好的转基因鱼(中国)乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)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、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。2、基因工程与药物研制我国生产的部分基因工程疫苗和药物许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。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