基因工程及其应用生物必修

基因工程及其应用生物必修第1页/共25页家蚕能够吐出蚕丝为人类利用第2页/共25页豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮第3页/共25页青霉菌产生青霉素、蚕吐蚕丝、根瘤菌固氮的根本原因是什么？有相应的基因！所以基因决定性状第4页/共25页能否让蜘蛛“吐出”蚕丝？设想定向基因改造设想

第5页/共25页

你知道为什么能把人的基因“嫁接”到细菌上吗？问题探讨“嫁接”了人胰岛素基因的工程菌第6页/共25页你能推测出，这种基因的“嫁接”是怎么实现的吗？第7页/共25页这种嫁接对品种的改良有什么意义？能定向改变生物的性状如转基因热带斑马鱼第8页/共25页能发荧光的热带斑马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的第9页/共25页一、基因工程的原理：1、概念：就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。第10页/共25页一基因工程的概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物剪切→拼接→导入→表达实质基因重组第11页/共25页1、基因的“剪刀”

——限制性内切酶识别特定核苷酸序列，切割特定DNA切点，具特异性。并裂解磷酸二酯键。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。二、基因操作的工具第12页/共25页第13页/共25页2、基因的运载体

——质粒或病毒作用：

将外源基因送入受体细胞。条件之一：

具有多个限制酶切点。

种类：

质粒、噬菌体和动植物病毒。第14页/共25页CTTAAGGCAATT例：EcoRI

酶切位点第15页/共25页尝试写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGAATTCCGTAGAATTCGGATT

CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT练一练:CTTAAGGCATCTTAAGCCTAAGGCATCTTAAAATTCCGTAG第16页/共25页3、基因的“针线”

——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。连接的部位：

生成磷酸二酯键DNA连接酶的作用过程：第17页/共25页DNA连接酶连接酶的作用是：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。重播第18页/共25页基因工程的操作步骤提取目的基因目的基因与运载体结合目的基因导入受体细胞目的基因的表达和检测第19页/共25页基础题1.基因工程的操作通常包括以下4步：（1）获得目的基因（外源基因）；（2）目的基因与运载体结合，形成重组DNA分子；（3）将重组DNA分子导入受体细胞；（4）目的基因的检测与表达。2.

3.常用的运载体有质粒、噬菌体、农杆菌、动植物病毒等。第20页/共25页拓展题1.提示：这是因为在基因水平上，人和细菌的遗传机制是一致的。细菌和人的遗传物质都是DNA，都使用同一套遗传密码子，都遵循中心法则。因此，通过基因重组，细菌能够合成人体的某些蛋白质。2.提示：例如，可以向客户说明农场具备相应的安全检测设施和措施，已经领取了农业转基因生物安全证书，产品中所含有的成分都是自然界天然存在的物质，产品经过试用表明对人体无害等。3.提示：例如，“转基因土豆──肝炎患者的希望！！”等。第21页/共25页自我检测的答案和提示一、概念检测连线题1─B，2─C，3─E，4─D，5─F，6─A。判断题1.×。2.√。3.√。4.√。第22页/共25页画概念图第23页/共25页二、知识迁移提示：此题是一道开放性题目，答案从略。三、技能应用提示：这是一幅具有讽刺意味的卡通图。画面中两位研究人员在培养室中面对人工栽培的人形大头菜，说道：“看来我们把太多的人基因转移到大头菜里了。”暗示他们已能够运用基因工程技术随心所欲地把人的基因转入蔬菜中生产出“人形”大头菜。本题属于开放型题目，手法夸张，教师应启发学生充分发挥想像力，运用本章所学知识对此作出评价，并且认识到理智地运用科学技术成果的必要性。四、思维拓展提示：很多生物的基因组目前并不清楚，因