高一生物必修2-基因工程及其应用-ppt

1、第六章第六章 从杂交育种到基因工程从杂交育种到基因工程江苏盱眙新马国际外国语学校江苏盱眙新马国际外国语学校: :戴金海戴金海 抗虫害的玉米抗虫害的玉米不抗虫害的玉米不抗虫害的玉米能发能发荧光荧光的热的热带斑带斑马鱼马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的普通热带斑马鱼是不发荧光的思考：思考：1 1、为什么能把一种生物的基因、为什么能把一种生物的基因“嫁接嫁接”到另到另一种生物上？一种生物上？2 2、推测这种、推测这种“嫁接嫁接”怎样能实现？怎样能实现？3 3、这种、这种“嫁接嫁接”对品种的改良有什么意义？对品种的改良有什么意义？甲生物甲生物乙生物乙生物取出优取出优秀基因秀基因新类型新类型表达表达新的生物

2、新的生物产品产品基因工程基因工程2 2、原、原 理：理： 基因重组基因重组( (变异类型变异类型) )3 3、操作水平：、操作水平：DNADNA分子水平分子水平4 4、操作环境：、操作环境：生物体外生物体外5 5、结、结 果：果：获得人类所需要的品种。获得人类所需要的品种。1 1、概念：、概念：又叫做又叫做基因拼接技术基因拼接技术或或DNADNA重组技术重组技术通通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因种基因提取提取出来，加以出来，加以修饰改造修饰改造，然后，然后放到放到另一另一种生物的细胞里，种生物的细胞里，定向定向地地改造生物的性状。改造

3、生物的性状。6 6、目、目 的：的：定向地改造生物的性状定向地改造生物的性状、基因的剪刀基因的剪刀限制性内切酶（限制酶）限制性内切酶（限制酶） 同一种限制性内切酶即使切割不同的同一种限制性内切酶即使切割不同的DNADNA分子，黏性末端也相同分子，黏性末端也相同基因的针线：基因的针线：DNA连接酶连接酶G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同种限制酶切割用同种限制酶切割3 3、基因的运载工具、基因的运载工具

4、运载体运载体5 5）质粒的特点）质粒的特点（1 1）拟核外能自主复制的小型环状）拟核外能自主复制的小型环状DNADNA分子分子（2 2）质粒的存在对宿主细胞无影响）质粒的存在对宿主细胞无影响（3 3）质粒的复制只能在宿主细胞内完成。）质粒的复制只能在宿主细胞内完成。用与提取目用与提取目的基因的基因相同相同的限的限制酶切割质粒使制酶切割质粒使之出现一个切口，之出现一个切口，将目的基因插入将目的基因插入切口处，让目的切口处，让目的基因的黏性末端基因的黏性末端与切口上的黏性与切口上的黏性末端互补配对后，末端互补配对后，在连接酶的作用在连接酶的作用下连接形成重组下连接形成重组DNADNA分子。分子。细

5、菌细菌供体细胞供体细胞取出质粒取出质粒取出取出DNA用限制酶切断用限制酶切断DNA用连接酶连接目的基因用连接酶连接目的基因将重组将重组DNA导入受体细胞导入受体细胞扩增扩增大量的受体细胞接受一定的目的基因。受体细大量的受体细胞接受一定的目的基因。受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。测出来。 将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。落，保留有表达产物的进一步培养、

6、研究。无表达产物无表达产物无表达产物无表达产物有表达产物有表达产物无表达产物无表达产物 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转鱼抗寒基因的

7、番茄的番茄转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯不会引起过敏的转基因大豆不会引起过敏的转基因大豆导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠导入人基因具特殊用途的猪和小鼠超超级级动动物物特殊动物特殊动物图为图为20012001年年1212月底出月底出生的生的5 5只可爱的转基因只可爱的转基因克隆小猪。据培育者克隆小猪。据培育者英国英国PPLPPL医疗公司称，医疗公司称，这些转基因小猪将为这些转基因小猪将为研究和研究和“生产生产”适用适用于人体移植手术使用于人体移植手术使用的动物器官提供巨大的动物器官提供巨大的帮助。的帮助。 课

8、堂练习课堂练习：19931993年我国科学工作者培育成的抗棉铃虫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（的转基因抗虫棉，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 D2 2、 2002 2002年，中国转基因棉花达到年，中国转基因棉花达到150150万公顷，万公顷，已经占到棉花产量的已经占到棉花产量的1 13.3. 我国大豆食用油近七成是我国大豆食用油近七成是“转基

9、因转基因”产品产品 与杂交育种、诱变育种相比较，基因工程育与杂交育种、诱变育种相比较，基因工程育种的优点有哪些？种的优点有哪些？ 1 1、克服远源杂交不亲和性、克服远源杂交不亲和性 2 2、定向地改变生物的性状、定向地改变生物的性状 3 3、育种周期短、育种周期短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许多药品的生产许多药品的生产是从生物组织中提取是从生物组织中提取的。受材料来源限制的。受材料来源限制产量有限，其价格往产量有限，其价格往往十分昂贵。往十分昂贵。微生物生长迅速，容易控制，适于大规模微生物生长迅速，容易控制，适于

10、大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基工业化生产。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，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。不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。胰岛素从猪、牛等动物的胰胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，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

11、岛素！使其价格降低素！使其价格降低了了30%-50%!30%-50%!3 3、环境保护、环境保护 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，用基因工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类化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，分解合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDTDDT等毒等毒害物质。害物质。4 4、转基因生物和转基因食品的安全性、转基因生物和转基因食品的安全性 当人类拥有

12、了只有大自然才当人类拥有了只有大自然才拥有的改造生物、创造生物的能拥有的改造生物、创造生物的能力时，也感到了不安与困惑。人力时，也感到了不安与困惑。人类是否有权按照自已的意愿操纵类是否有权按照自已的意愿操纵地球上的生命？人类创造的转基地球上的生命？人类创造的转基因生物、转基因食品是否会危害因生物、转基因食品是否会危害整个生物圈，包括人类自身？整个生物圈，包括人类自身？转基因生物：转基因生物： 阅读课本阅读课本讨论：转基因食品安全吗？讨论：转基因食品安全吗？5、实施基因工程的第一步的一种方法是把所需、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，这要利用限制的基因从供体细胞内

13、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，子的顺序，切点在和之间，这是利用了酶的（）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多样性催化活性易受外界影响界影响4、要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶、要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（是（ ）限制酶限制酶连接酶连接酶解旋酶解旋酶还还原酶原酶 A6、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

14、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 7 7、采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的、采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是（）基因的作法正确的是（）将毒素蛋白注射到棉受精卵中将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的序列，注射到棉受精卵将编码毒素蛋白的序列，注射到棉受精卵中中 将编码毒素蛋白的序列，与质粒重组，导将编码毒素蛋白的序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，在进行组织培入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，在进行组织培养养 将编码毒素蛋白的序列，与细菌质粒重组，将编码毒素蛋白的序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵中注射到棉的子房并进入受精卵中 8、下表关于基因工程中有关基因操作