人教版高中生物必修二第六章第2节《基因工程及其应用》 课件 (共50张PPT)

1、 某生物生长 激素基因 导入 不想打针/(o)/ 提取 导入 1979年，利用大肠杆菌的年，利用大肠杆菌的DNA分子重组，分子重组，2000L 培养液培养液可可提取提取100g ，相当于相当于2吨猪胰腺中提取的量吨猪胰腺中提取的量 每每100kg 猪或牛的胰腺中提取猪或牛的胰腺中提取 45g胰岛素胰岛素 我没有百宝袋 ，但是我会基 因工程技术！ 学习目标： 1.简述基因工程的操作原理和基本步骤 2.2.尝试运用基因工程原理，提出解决某一实尝试运用基因工程原理，提出解决某一实 际问题的方案际问题的方案 3.3.关注转基因生物和转基因食品的安全性。关注转基因生物和转基因食品的安全性。 基因工程又叫

2、做基因拼接技术或基因工程又叫做基因拼接技术或DNADNA重组技术。重组技术。 通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种 生物的个别生物的个别基因基因复制出来，加以修饰改造，然复制出来，加以修饰改造，然 后放到后放到另一种生物的细胞里另一种生物的细胞里，定向地定向地改造生物改造生物 的遗传性状。的遗传性状。 基因工程的若干问题基因工程的若干问题: : 思考1：如何提取基因？ 思考1：如何提取基因？ 利用限制酶 思考2：限制酶是如何起作用的？ 回文序列 动手试一试！ 模拟目的基因提取的过程 思考1：如何提取基因？ 利用限制酶 思考2：限制酶是如何起作用的？识别并剪切

3、特 定脱氧核苷酸序列 思考3：如何将目的基因导入受体细胞？ 限制酶 切位点 复制原点 标记基因 质质 粒粒 思考1：如何提取基因？ 利用限制酶 思考2：限制酶是如何起作用的？识别并剪切特 定脱氧核苷酸序列 思考3：如何将目的基因导入受体细胞？与运 载体结合 思考4：如何让目的基因与运载体结合？ 动手操作！ 模拟目的基因与运载体结合过程 运载体（质粒）：运载体（质粒）： 限制酶：限制酶： ？ DNA连接酶连接酶 甲片段甲片段 CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 乙片段乙片段 GGCATCTTAA AATTCCGTAG 重组重组DNA分子分子 GGCATCT

4、TAA AATTCCGTAG 思考1：如何提取基因？ 利用限制酶 思考2：限制酶是如何起作用的？识别并剪切特 定脱氧核苷酸序列 思考3：如何将目的基因导入受体细胞？与运 载体结合 思考4：如何让目的基因与运载体结合？利用 DNA连接酶 思考5：如何检测目的基因是否导入？ 检测标记基因 ？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？ 1 2 基因工程的操作工具 1.基因的剪刀 限制酶 2.基因的针线 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 基因工程的原理基因工程的原理 二

5、、基因工程的应用二、基因工程的应用 运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、 抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有 特殊用途的动、植物。特殊用途的动、植物。 生长快、耐不良环境、肉生长快、耐不良环境、肉 质好的转基因鱼质好的转基因鱼( (中国中国) ) 乳汁中含有人生长激素乳汁中含有人生长激素 的转基因牛的转基因牛( (阿根廷阿根廷) ) 1 1、基因工程与作物育种、基因工程与作物育种 转基因龙胆花色奇异 转基因蓝猪耳改变花色转基因牵牛花改变了花色 A：紫外光照射下的转：紫外光照射下的转 绿色荧

6、光蛋白的绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。花。 B：转没有绿色荧光：转没有绿色荧光 蛋白的空质粒的花，蛋白的空质粒的花， 会发光的转基因鱼 用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒症状， 说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达。如虫吃说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达。如虫吃 后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。 2 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 胰岛素从猪、牛等动物的胰胰岛素从猪、牛等动物的

7、胰 腺中提取，腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰腺只能提取 4-5g4-5g的胰岛素，其产量之低和价的胰岛素，其产量之低和价 格之高可想而知。格之高可想而知。 将合成的胰岛将合成的胰岛 素基因导入大肠杆素基因导入大肠杆 菌，每菌，每2000L2000L培养液培养液 就能产生就能产生100g100g胰岛胰岛 素！使其价格降低素！使其价格降低 了了30%-50%!30%-50%! 优点：能够高效率地生产出各种高质量，低成本优点：能够高效率地生产出各种高质量，低成本 的药品。的药品。 干扰素治疗病毒感染简直是干扰素治疗病毒感染简直是 “万能灵药万能灵药”！过去从人血中提取，！过去从人血中提

8、取， 300L300L血才提取血才提取1mg1mg！其！其“珍贵珍贵”程程 度自不用多说。度自不用多说。 人造血液、白细胞介人造血液、白细胞介 素、乙肝疫苗等通过基因素、乙肝疫苗等通过基因 工程实现工业化生产，均工程实现工业化生产，均 为解除人类的病苦，提高为解除人类的病苦，提高 人类的健康水平发挥了重人类的健康水平发挥了重 大的作用。大的作用。 人造血液及其生产人造血液及其生产 3 3、基因工程与环境保护、基因工程与环境保护 环境监测：环境监测： 基因工程做成的基因工程做成的DNADNA探针能够十分灵敏地检探针能够十分灵敏地检 测环境中的病毒、细菌等污染。测环境中的病毒、细菌等污染。 1t1

9、t水中只有水中只有1010个病毒也能被个病毒也能被DNADNA探针检测出来探针检测出来 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”能十分能十分 灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污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，甚至还可以吸收和转化污染物染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。 环境污染治理：环境污染治理： 基因工程做成的基因工程做成的“超级细菌超级细菌”能吞食和分解多种能吞食和分解多种 污染环境的物质。污染环境的物质。 通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因 工程培育成功的工程培育成功的“超级细菌超

10、级细菌”却能分解石油中的多种烃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，分解类化合物。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。 1）有关基因工程的叙述正确的是）有关基因工程的叙述正确的是 （ ） A、限制酶只在获得目的基因时才用 B、重组质粒的形成在细胞内完成 C、质粒都可作为运载体 D、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料 2）有关基因工程的叙述中，错误的是（有关基因工程的叙述中，错误的是（ ） A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、人工合成目的基因不用

11、限制性内切酶 供体供体剪刀剪刀针线针线运载体运载体受体受体 A质粒质粒 限制性内切限制性内切 酶酶 DNA连接连接 酶酶 提供目的提供目的 基因的生基因的生 物物 大肠杆菌大肠杆菌 等等 B 提供目的基因提供目的基因 的生物的生物 DNA连接连接 酶酶 限制性内限制性内 切酶切酶 质粒质粒 大肠杆菌大肠杆菌 等等 C 提供目的基因提供目的基因 的生物的生物 限制性内切限制性内切 酶酶 DNA连接连接 酶酶 质粒质粒 大肠杆菌大肠杆菌 等等 D大肠杆菌等大肠杆菌等 DNA连接连接 酶酶 限制性内限制性内 切酶切酶 提供目的提供目的 基因的生基因的生 物物 质粒质粒 3.下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容