版高中生物多媒体同步授课课件第四章第四节第二课时基因重组·重组DNA技术(苏教版必修)

1、1第二课时第二课时 基因重组基因重组重组重组DNADNA技术技术21.1.理解基因重组的概念和意义；理解基因重组的概念和意义；2.2.了解重组了解重组DNADNA技术的一般过程和应用。技术的一般过程和应用。34思考：思考：（1 1）获得转基因生物的核心技术是什么？）获得转基因生物的核心技术是什么？（2 2）“龙生龙，凤生凤，老鼠生来会打洞龙生龙，凤生凤，老鼠生来会打洞”，谚语中，谚语中体现了生物界存在什么现象？导致这种现象发生的主体现了生物界存在什么现象？导致这种现象发生的主要原因是什么？要原因是什么？5一、一、 基因重组基因重组1.1.概念：概念：基因重组是指生物体在进行有性生殖的过程中，基

2、因重组是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。控制不同性状的基因重新组合的过程。积极思维：积极思维： 为什么会出现亲代没有的性状？为什么会出现亲代没有的性状？事实：事实： 研究发现，鸡冠的形态是由两对基因决定的。若玫瑰研究发现，鸡冠的形态是由两对基因决定的。若玫瑰冠鸡和豆冠鸡交配，则子一代全部是胡桃冠鸡。如果子一代冠鸡和豆冠鸡交配，则子一代全部是胡桃冠鸡。如果子一代胡桃冠鸡相互交配，子二代出现了胡桃冠鸡相互交配，子二代出现了4种不同的性状。种不同的性状。6鸡冠形态遗传示意图鸡冠形态遗传示意图7鸡冠形态遗传鸡冠形态遗传基因型决定鸡冠形基因型决定鸡冠形（基因相互作用导致

3、新（基因相互作用导致新性状）性状）P PRRppRRpp( (玫瑰冠玫瑰冠) ) rrPPrrPP( (豆冠豆冠) )F F1 1RrPpRrPp( (胡桃冠胡桃冠)()(相互交配相互交配) )胡桃冠胡桃冠R R、P P基因相互基因相互作用作用F F2 2R_P_R_P_ R_ppR_pprrPrrP_ _ rrpprrpp单冠单冠r r、p p基因相互基因相互作用作用胡桃冠胡桃冠 玫瑰冠玫瑰冠豆冠豆冠单冠单冠玫瑰冠玫瑰冠R_ppR_pp（R R存在）存在）9/169/163/163/163/163/161/161/16豆冠豆冠rrPrrP （P P存在）存在）分析：分析：8 F F2 2出现

4、亲代没有的性状出现亲代没有的性状胡桃冠（胡桃冠（R R、P P基因相互作基因相互作用）、单冠（用）、单冠（r r、p p基因相互作用）基因相互作用） F F2 2性状分离比为性状分离比为9 93 33 31 1，形成原因是基因自由组合。，形成原因是基因自由组合。（1 1）在生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色）在生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，位于这些染色体上的基因也自由组合。体的自由组合，位于这些染色体上的基因也自由组合。（2 2）同源染色体之间遗传物质的交换导致基因重组。）同源染色体之间遗传物质的交换导致基因重组。2.2.类型：类型：9同源染色体之间的交换

5、示意图同源染色体之间的交换示意图 这种类型的交换导致了染色单体上基因的组成和排列次这种类型的交换导致了染色单体上基因的组成和排列次序的改变，从而可能出现新的性状。序的改变，从而可能出现新的性状。 103.3.意义：意义： 通过有性生殖过程实现的基因重组和基因突变与染通过有性生殖过程实现的基因重组和基因突变与染色体变异一样，既是生物进化的源泉，也是形成生物多色体变异一样，既是生物进化的源泉，也是形成生物多样性的重要原因之一。样性的重要原因之一。11二、重组二、重组DNADNA技术技术1. 1. 什么叫重组什么叫重组DNADNA技术：技术： 重组重组DNADNA技术是指将从一个生物体内分离得到或人

6、工技术是指将从一个生物体内分离得到或人工合成的目的基因导入另一个生物体中，使后者获得新的合成的目的基因导入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。遗传性状或表达所需要的产物的技术。12 1973 1973年，美国科学家科恩等将两种不同生物的年，美国科学家科恩等将两种不同生物的DNADNA分子分子进行体外重组，并首次在大肠杆菌中得到表达。进行体外重组，并首次在大肠杆菌中得到表达。重组重组DNADNA，需要有能在特定位置上切割，需要有能在特定位置上切割DNADNA分子的限制性内分子的限制性内切酶和能将切酶和能将DNADNA片段连接起来的片段连接起来的DNADNA连接酶。连接

7、酶。13分离目的基因：从生物细胞内直接分离或人工合成，获分离目的基因：从生物细胞内直接分离或人工合成，获得目的基因。得目的基因。选择基因工程载体：运载目的基因需要载体，常用的载选择基因工程载体：运载目的基因需要载体，常用的载体有质粒、噬菌体等。体有质粒、噬菌体等。体外重组体外重组DNADNA：用同一种限制性内切酶切割的目的基因和：用同一种限制性内切酶切割的目的基因和载体，在载体，在DNADNA连接酶的作用下形成重组连接酶的作用下形成重组DNADNA。 重组重组DNADNA技术的一般过程（重组技术的一般过程（重组DNADNA技术是基因工程的核技术是基因工程的核心技术）心技术）14 导入目的基因：

8、将带有目的基因的重组导入目的基因：将带有目的基因的重组DNADNA导入受体细导入受体细胞，基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、酵母菌和动胞，基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、酵母菌和动植物细胞等。植物细胞等。 筛选、培养受体细胞：筛选并大量培养已获得重组筛选、培养受体细胞：筛选并大量培养已获得重组DNADNA分子的受体细胞。分子的受体细胞。 目的基因表达：目的基因在受体细胞中表达产生蛋白质。目的基因表达：目的基因在受体细胞中表达产生蛋白质。15 16 基因工程的应用价值基因工程的应用价值 例如，治疗糖尿病的胰岛素、治疗侏儒症的人的生长激例如，治疗糖尿病的胰岛素、治疗侏儒症的人的生长激素等基因

9、工程药物和防治乙肝的疫苗等基因工程疫苗已广素等基因工程药物和防治乙肝的疫苗等基因工程疫苗已广泛应用。泛应用。 基因工程中的转基因技术可使人类按照自己的愿望基因工程中的转基因技术可使人类按照自己的愿望定向地改造生物，特别是改造高等动植物。定向地改造生物，特别是改造高等动植物。17 转基因作物已经在我国和美国、阿根廷、加拿大等转基因作物已经在我国和美国、阿根廷、加拿大等许多国家大面积种植。许多国家大面积种植。 转基因微生物已经被用于生产各种药品等。转基因微生物已经被用于生产各种药品等。 转基因动物的研究也取得了令人瞩目的进展。转基因动物的研究也取得了令人瞩目的进展。181.1.生物界是千姿百态，多

10、种多样的，这都要建立在生物生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于（丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于（ ）A.A.基因重组基因重组 B.B.基因突变基因突变C.C.染色体变异染色体变异 D.D.环境变化环境变化解析：解析：基因突变是生物变异的根本来源，但是突变率很低。基因突变是生物变异的根本来源，但是突变率很低。基因重组会导致后代产生多种基因型和表现型。基因重组会导致后代产生多种基因型和表现型。A A192.2.基因重组发生在（基因重组发生在（ ）A.A.减数分裂形成配子的过程中减数分裂形成配子的过程中B.B.受精作用形成受精卵的过程中

11、受精作用形成受精卵的过程中C.C.有丝分裂形成子细胞的过程中有丝分裂形成子细胞的过程中D.D.通过嫁接、砧木和接穗愈合的过程中通过嫁接、砧木和接穗愈合的过程中解析：解析：基因重组是指在减数分裂形成配子的过程中，控基因重组是指在减数分裂形成配子的过程中，控制生物不同性状的基因在配子中重新组合，配子一旦形制生物不同性状的基因在配子中重新组合，配子一旦形成，基因重组就结束了。成，基因重组就结束了。A A203.19933.1993年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于（因抗虫棉，其抗虫基因来源于（ ）A.A.普通棉花的基因突变普通棉

12、花的基因突变 B.B.棉铃虫变异形成的致死基因棉铃虫变异形成的致死基因C.C.寄生在棉铃虫体内的线虫寄生在棉铃虫体内的线虫 D.D.苏云金芽孢杆菌体内的抗虫基因苏云金芽孢杆菌体内的抗虫基因D D214.4.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。在基因分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是（操作的基本步骤中，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解析：解析：合成目的基因及其与运载体的结合都有碱基互补配合成目的基因及其与运载体的结合都有碱基互补配对；目的基因的检测实质是标记基因的表达，也有碱基互对；目的基因的检测实质是标记基因的表达，也有碱基互补配对，与目的基因的表达原理一样。补配对，与目的基因的表达原理一样。C C225.5.图为一种限制酶切割图为一种限制酶切割DNADNA分子示意图。分子示意图。请据图回答：请据图回答：（1 1）这种限制酶的切点是）这种限制酶的切点是_，形成，形成_个个_末末端，特点是端，特点是_。（2 2）从上述题中可知限制性内）从上述题中可知