基因工程最新课件

1、基因工程最新课件1 第一课时 本节学习目标：本节学习目标： 1、说出基因工程的概念及意义；、说出基因工程的概念及意义； 2、说明基因工程各操作工具的作用。、说明基因工程各操作工具的作用。 3、说明基因工程的操作过程、说明基因工程的操作过程 基因工程最新课件2 预习效果检测：预习效果检测： 1 1、基因工程的操作工具包括：、基因工程的操作工具包括：_、 _、_。 2 2、EcoRIEcoRI限制酶的专一性表现在能够专一识限制酶的专一性表现在能够专一识 别别DNA DNA _的序列，并在的序列，并在_和和_之间之间 切开切开 键键 。 3 3、基因、基因“针线针线”能将能将DNADNA片断连接起来

2、，是片断连接起来，是 因为因为 A.A.能在磷酸与脱氧核糖之间形成氢键能在磷酸与脱氧核糖之间形成氢键 B.B.能在能在A A与与T T之间形成氢键之间形成氢键 C.C.能在磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键能在磷酸与脱氧核糖之间形成磷酸二酯键 D.D.能在磷酸与核糖之间形成磷酸二酯键能在磷酸与核糖之间形成磷酸二酯键 基因工程最新课件3 1 1、基因的本质是、基因的本质是 。 2 2、基因是如何表达的？、基因是如何表达的？ 基因工程最新课件4 水母 知新：知新： 1、如何使小鼠体内合成水母的荧光蛋白？、如何使小鼠体内合成水母的荧光蛋白？ 2、为什么能把水母的荧光蛋白基因、为什么能把水母的荧光蛋白基

3、因“嫁接嫁接” 到小鼠到小鼠DNA上？上？ 3、这种、这种“嫁接嫁接”对人的需求有什么意义？对人的需求有什么意义？ 基因工程最新课件5 原原 理理 操作环境操作环境生物体外生物体外 操作对象操作对象 操作水平操作水平DNADNA 水平水平 过过 程程剪切、拼接、导入、表达剪切、拼接、导入、表达 目目 标标 改造生物的遗传性改造生物的遗传性 状，获得人类需要状，获得人类需要 的的 。 基因基因重组、改变表达场所重组、改变表达场所 分子分子 定向定向 基因产物基因产物 基因基因 优点：优点： 种间基因重组。种间基因重组。 定向改造生物性状，目的强性。定向改造生物性状，目的强性。 基因工程最新课件6

4、 1、下列各项应用中不属于基因工程的是（、下列各项应用中不属于基因工程的是（ ） A.转基因抗虫棉的培育成功转基因抗虫棉的培育成功 B.利用工程菌生产胰岛素利用工程菌生产胰岛素 C.将玉米叶绿体移入小麦体内提高光合速率将玉米叶绿体移入小麦体内提高光合速率 D.利用酵母菌生产乙肝疫苗利用酵母菌生产乙肝疫苗 小试牛刀：小试牛刀： C 基因工程最新课件7 磷酸二酯键磷酸二酯键 ? ? 基因工程最新课件8 黏性末端：带有短单链的切口。黏性末端：带有短单链的切口。 特性：特性： 专一性。识别专一性。识别特定序列特定序列，并能于，并能于特定位点特定位点 切开切开磷酸二酯键磷酸二酯键 不同的不同的DNADN

5、A分子被分子被同一种限制酶同一种限制酶切得的切得的黏性黏性 末端末端有何规律？有何规律？ 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） 相同、互补相同、互补 基因工程最新课件9 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） EcoRI酶：酶： 识别序列：识别序列：GAATTC 切开位点：切开位点：GA之间的磷酸二酯键之间的磷酸二酯键 基因工程最新课件10 断开的化学键断开的化学键结果结果 限制性内切酶限制性内切酶 DNA酶酶 DNA解旋酶解旋酶 特定位置的特定位置的 磷酸二酯键磷酸二酯键 碱基对碱基对 间的氢键间的

6、氢键 单个的单个的 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 特定末端的特定末端的 DNA片段片段 DNA单链单链 全部的磷全部的磷 酸二酯键酸二酯键 比较几种酶的作用比较几种酶的作用 基因工程最新课件11 、基因的针线、基因的针线DNADNA连接酶连接酶 作用作用： 将互补的黏性末端连接，在磷酸与脱氧核将互补的黏性末端连接，在磷酸与脱氧核 糖之间形成糖之间形成磷酸二酯键磷酸二酯键( (而非氢键而非氢键) )。 基因工程最新课件12 、基因的针线、基因的针线DNADNA连接酶连接酶 同一种限制酶切得的黏性末端能相连。同一种限制酶切得的黏性末端能相连。 思 考：被不同限制酶剪切所得的DNA片断是否 能被DNA连接酶

7、连接？为什么？ 基因工程最新课件13 3 3、运载体、运载体 作用：作用： 能将目的基因载入受体细胞，能将目的基因载入受体细胞， 能在能在受体细胞中受体细胞中存在、复制；存在、复制； 具有标记基因。具有标记基因。 常用运载体：常用运载体： 质粒（环状小质粒（环状小DNADNA） 噬菌体和动植物病毒噬菌体和动植物病毒 拟核能否作为拟核能否作为 运载体？运载体？ 基因工程最新课件14 2DNA连接酶的主要功能是（）连接酶的主要功能是（） A将两条将两条DNA末端之间的磷酸和核糖连接起末端之间的磷酸和核糖连接起 来来 B粘性末端碱基之间形成的氢键粘性末端碱基之间形成的氢键 C将两条将两条DNA末端之

8、间的磷酸和五碳糖连接末端之间的磷酸和五碳糖连接 起来起来 D将碱基、脱氧核糖、磷酸之间连接起来将碱基、脱氧核糖、磷酸之间连接起来 C 小试牛刀：小试牛刀： 基因工程最新课件15 C 小试牛刀：小试牛刀： 3.如图为如图为DNA分子的某一片段，其中分子的某一片段，其中分分 别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次（别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次（ ） A.DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶 B.限制性核酸内切酶、解旋酶、限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶连接酶 C.解旋酶、限制性核酸内切酶、解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶连接酶 D.限制性核酸

9、内切酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶连接酶、解旋酶 基因工程最新课件16 读图读图6-66-6。 思考并叙述：思考并叙述： 如何培育能产生如何培育能产生 人类胰岛素的大肠杆人类胰岛素的大肠杆 菌（工程菌）来为人菌（工程菌）来为人 类生产类生产胰岛素胰岛素？ 基因工程最新课件17 基因工程的全过程 基因工程最新课件18 如何使大肠杆菌体内合成人的胰岛素如何使大肠杆菌体内合成人的胰岛素 从从供体细胞供体细胞提取提取目的基因目的基因 1 1、提取目的基因、提取目的基因( (人的胰岛素基因人的胰岛素基因) ) 人的哪些细胞中含 有胰岛素基因基因 基因工程最新课件19 2 2、目的基因与运载体

10、结合、目的基因与运载体结合 运载体运载体目的基因目的基因 限制酶切限制酶切 同一种同一种 具有特定具有特定 黏性末端黏性末端 具有特定具有特定 黏性末端黏性末端 DNADNA连接酶连接酶 重组重组DNADNA分子分子 基因工程最新课件20 3、将目的基因导入受体细胞 重组质粒侵 入受体细胞 “友好寄生”, 并随受体细胞的 分裂而复制 基因工程最新课件21 4 4、目的基因的检测与鉴定、目的基因的检测与鉴定 通过运载体上的通过运载体上的标记标记 基因基因筛选出转导成功的受筛选出转导成功的受 体细胞。体细胞。 青霉素培养基青霉素培养基 青霉素抗性基因青霉素抗性基因 基因工程最新课件22 小试牛刀：

11、小试牛刀： 4、下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程、下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程 示意图。请据图回答下列问题：示意图。请据图回答下列问题： （ 1）进行图中操作时，要用）进行图中操作时，要用 分别分别 切割运载体和目的基因，运载体的黏性末端与目切割运载体和目的基因，运载体的黏性末端与目 的基因的基因DNA片段的黏性末端就可通过片段的黏性末端就可通过 而而 结合。结合。 同种限制酶同种限制酶 碱基互补配对原则碱基互补配对原则 基因工程最新课件23 小试牛刀：小试牛刀： 4、下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程、下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程 示意图。请据图回答下列问题：示意图。请

12、据图回答下列问题： （2）基因工程的理论基础是）基因工程的理论基础是 法则，其法则，其 遗传信息传递为遗传信息传递为 （ 图解表示）。图解表示）。 中心中心 基因工程最新课件24 本节小结： 基因工程概念及意义；基因工程概念及意义； 基因工程的操作工具：基因工程的操作工具： 基因的基因的“剪刀剪刀”：限制性核酸内切酶（限制：限制性核酸内切酶（限制 酶）酶） 基因的针线：基因的针线：DNADNA连接酶连接酶 运载体：质粒、病毒运载体：质粒、病毒 基因工程的操作过程基因工程的操作过程 1 1、提取目的基因、提取目的基因( (人的胰岛素基因人的胰岛素基因) ) 2 2、目的基因与运载体结合、目的基因

13、与运载体结合 3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞 4 4、目的基因的检测与表达、目的基因的检测与表达 基因工程最新课件25 1 1、下列属于基因工程工具酶的是（、下列属于基因工程工具酶的是（ ） 限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 DNADNA水解酶水解酶 DNADNA聚聚 合酶合酶 DNADNA连接酶连接酶 RNARNA聚合酶聚合酶 解旋酶解旋酶 A.A. B. B. C. C. D. D. A A 挑战你的极限：挑战你的极限： 基因工程最新课件26 A.过程过程的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株的自交代数越多，纯合高蔓抗病植株 的比例越高的比例越高 B.过程过程可以取任一植

14、株的适宜花药作培养材可以取任一植株的适宜花药作培养材 料料 C.过程过程包括脱分化和再分化两个过程包括脱分化和再分化两个过程 D.图中基因工程育种不需要筛选过程图中基因工程育种不需要筛选过程 2、（、（08天津）为获得纯合高蔓抗病番茄植株，天津）为获得纯合高蔓抗病番茄植株， 采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立采用了下图所示的方法：图中两对相对性状独立 遗传。据图分析，不正确的是遗传。据图分析，不正确的是 ( ) D 基因工程最新课件27 第二课时 学习目标：学习目标： 1、举例说出基因工程的应用；、举例说出基因工程的应用； 2、分析基因工程技术应用于实践的、分析基因工程技术应用于实践的

15、 有关问题。有关问题。 基因工程最新课件28 1、基因工程的操作工具包括：、基因工程的操作工具包括：_、 _、_。 2、EcoRI酶能够专一识别酶能够专一识别DNA _ 的序列，并在的序列，并在_和和_之间将这段序列切开。之间将这段序列切开。 3、质粒是基因工程中常用的运载体，其化学、质粒是基因工程中常用的运载体，其化学 本质是本质是_。 4、DNA连接酶能将连接酶能将_的黏性末端连的黏性末端连 接，在接，在_与与_之间形成之间形成磷酸二磷酸二 酯键酯键(而非氢键而非氢键)。使之成为一个。使之成为一个DNA分子。分子。 基因工程最新课件29 1、动植物育种 基因工程最新课件30 2 2 基因诊

16、断与基因治疗基因诊断与基因治疗 基因诊断：基因诊断：运用运用 “DNA探针探针”准确而准确而 且迅速检测肝炎病毒且迅速检测肝炎病毒 等病毒感染及遗传缺等病毒感染及遗传缺 陷。陷。 基因治疗：基因治疗：通过基因通过基因 工程给患有遗传病的人体工程给患有遗传病的人体 内导入正常基因（基因重内导入正常基因（基因重 组）。组）。 基因探针：基因探针：DNADNA分子杂交分子杂交原理原理 基因工程最新课件31 基因工程最新课件32 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探针探针能够十分灵敏地检能够十分灵敏地检 测环境中的病毒、细菌等

17、污染。测环境中的病毒、细菌等污染。 1t1t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 基因工程最新课件33 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。 基因工程最新课件34 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”能吞食和分能吞食和分 解多种污染环境的物质。解多种污染环境的物质。 通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基

18、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。 基因工程最新课件35 1 1、下列那项不是基因工程中的运载体、下列那项不是基因工程中的运载体 A.A.细菌质粒细菌质粒 B.B.噬菌体噬菌体 C.C.动植物病毒动植物病毒 D.D.细菌核区的细菌核区的DNADNA 2 2、（、（0606全国全国）采用基因工程技术改良玉米）采用基因工程技术改良玉米 的品质时，选用大豆种子贮藏蛋

19、白基因为目的基的品质时，选用大豆种子贮藏蛋白基因为目的基 因。该目的基因与作为因。该目的基因与作为 的质粒组装的质粒组装 成为重组成为重组DNADNA分子时，需要分子时，需要 用和连用和连 接酶。为便于筛选获得了目的基因的受体细胞，接酶。为便于筛选获得了目的基因的受体细胞， 所用的质粒通常具有所用的质粒通常具有 。将目的基因导。将目的基因导 入离体的玉米体细胞后，需采用入离体的玉米体细胞后，需采用 技技 术才能获得具有目的基因的玉米植株。术才能获得具有目的基因的玉米植株。 挑战你的极限：挑战你的极限： D 运载体运载体 限制酶限制酶 标记基因标记基因 植物组织培养植物组织培养 基因工程最新课件

20、36 3、（、（10四川卷）为提高小麦的抗旱性，有人四川卷）为提高小麦的抗旱性，有人 将大麦的抗旱基因（将大麦的抗旱基因（HVA）导入小麦，筛选出）导入小麦，筛选出 HVA基因成功整合到染色体上的高抗旱性基因成功整合到染色体上的高抗旱性T植株植株 （假定（假定HVA基因都能正常表达）。基因都能正常表达）。 （1）某）某T植株体细胞含一个植株体细胞含一个HVA基因。让该植基因。让该植 株自交，在所得种子中，含株自交，在所得种子中，含HVA基因的种子所占基因的种子所占 比例为比例为_.。 75% 基因工程最新课件37 类型；若子代高抗旱性植株所占的比例为类型；若子代高抗旱性植株所占的比例为100%

21、， 则两个则两个HVA基因的整合位点属于图基因的整合位点属于图_类型。类型。 A B C B A 3、（、（10四川卷）为提高小麦的抗旱性四川卷）为提高小麦的抗旱性 （2）某些）某些T植株体细胞含两个植株体细胞含两个HVA基因，这两基因，这两 个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种个基因在染色体上的整合情况有下图所示的三种 类型（黑点表示类型（黑点表示HVA基因的整合位点）。基因的整合位点）。 将将T植株与非转基植株与非转基 因小麦杂交：若子代高因小麦杂交：若子代高 抗旱性植株所占比例为抗旱性植株所占比例为 50%，则两个，则两个HVA基因基因 的整合位点属于图的整合位点属于图_ 基因工程最新课件38 让