高中生物《第六章 第二節(jié) 基因工程及其應(yīng)用》課件 新人教版必修2

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1、基因工程及基因工程及其應(yīng)用其應(yīng)用第第2節(jié)節(jié)能發(fā)熒光的熱帶能發(fā)熒光的熱帶斑馬魚斑馬魚普通熱帶斑馬魚普通熱帶斑馬魚是不發(fā)熒光的是不發(fā)熒光的乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因?；蚺? (阿根廷阿根廷) )生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚魚( (中國中國) )一、基因工程原理一、基因工程原理1 1、概念、概念 基因工程基因工程, ,又叫做又叫做或或。通俗的說，就是按照人們的意愿，。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，地改造生物的地改

2、造生物的。原理：基因重組原理：基因重組優(yōu)點(diǎn)：基因工程可以實(shí)現(xiàn)基因在不同種生物優(yōu)點(diǎn)：基因工程可以實(shí)現(xiàn)基因在不同種生物之間的轉(zhuǎn)移，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的生殖障之間的轉(zhuǎn)移，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的生殖障礙，迅速培育前所未有的新品種。礙，迅速培育前所未有的新品種。產(chǎn)生兩個黏性末端。產(chǎn)生兩個黏性末端。 2 2、基因的、基因的“剪刀剪刀” 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 G用同種限制酶切割用同種限制酶切割限制酶切割的是脫氧核苷酸之間的化學(xué)限制酶切割的是脫氧核苷酸之間的

3、化學(xué)鍵鍵磷酸二酯鍵，而不是切割堿基之磷酸二酯鍵，而不是切割堿基之間的氫鍵。間的氫鍵。3 3、基因的、基因的“針線針線” ” 連接酶的作用：連接酶的作用：“縫合縫合”脫氧核糖和磷酸交替連接而構(gòu)成脫氧核糖和磷酸交替連接而構(gòu)成的骨架上的缺口。的骨架上的缺口。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用同種限制酶切割用同種限制酶切割生成磷酸二酯鍵生成磷酸二酯鍵DNADNA連接酶連接酶4 4、基因的運(yùn)輸工具、基因的運(yùn)輸工具

4、運(yùn)載體運(yùn)載體將目的基因送入受體細(xì)胞；將目的基因送入受體細(xì)胞；在受體細(xì)胞中和目的基因一起大量復(fù)制和表達(dá)。在受體細(xì)胞中和目的基因一起大量復(fù)制和表達(dá)。1 1）具多個限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。）具多個限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。2 2）能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。）能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。3 3）具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。）具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。常用的運(yùn)載體：常用的運(yùn)載體：運(yùn)載體作用：運(yùn)載體作用：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒等。質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒等。標(biāo)記基因，便于標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測。進(jìn)行檢測。 質(zhì)粒存在于許多質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌和酵母菌等生細(xì)菌和酵母菌等生

5、物的細(xì)胞中物的細(xì)胞中, ,是擬核是擬核或細(xì)胞核外能夠自或細(xì)胞核外能夠自主復(fù)制的很小的主復(fù)制的很小的環(huán)環(huán)狀狀DNADNA分子分子。1 1、質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中、質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌以及酵母菌等生物中; ;2 2、細(xì)胞染色體或擬核外能自主復(fù)制的小型環(huán)狀、細(xì)胞染色體或擬核外能自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNADNA分分子；子；3 3、質(zhì)粒的存在、質(zhì)粒的存在對宿對宿主細(xì)胞無影響。主細(xì)胞無影響。1 1、提取目的基因、提取目的基因2 2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合3 3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4 4、目的基因的檢測和鑒定、目的基因的檢測和鑒定三、基因工程的應(yīng)用三

6、、基因工程的應(yīng)用1 1、基因工程與作物育種、基因工程與作物育種1 1）獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)）獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物。作物。2 2）培育出具有抗逆性的作物新品種。）培育出具有抗逆性的作物新品種。3 3）畜牧業(yè)上獲得人們所需要的、具優(yōu)良）畜牧業(yè)上獲得人們所需要的、具優(yōu)良性狀的轉(zhuǎn)基因動物。性狀的轉(zhuǎn)基因動物。優(yōu)點(diǎn)：降低生產(chǎn)成本，減少農(nóng)藥的使用對環(huán)境造優(yōu)點(diǎn)：降低生產(chǎn)成本，減少農(nóng)藥的使用對環(huán)境造成的污染，提高農(nóng)作物對不良環(huán)境的適應(yīng)能力。成的污染，提高農(nóng)作物對不良環(huán)境的適應(yīng)能力。轉(zhuǎn)入蘇云金桿菌的抗蟲基因的抗蟲棉轉(zhuǎn)入蘇云金桿菌的抗蟲基因的抗蟲棉轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基

7、因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄因的番茄轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的馬鈴薯轉(zhuǎn)基因大豆轉(zhuǎn)基因大豆乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因?；蚺? (阿根廷阿根廷) )生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚魚( (中國中國) )導(dǎo)入貯藏蛋白基因的超級羊和超級小鼠導(dǎo)入貯藏蛋白基因的超級羊和超級小鼠2 2、基因工程與藥物研制、基因工程與藥物研制把控制生產(chǎn)藥物的基因通過基因工程轉(zhuǎn)移把控制生產(chǎn)藥物的基因通過基因工程轉(zhuǎn)移到另一種生物（一般是微生物）體內(nèi)，從到另一種生物（一般是微生物）體內(nèi)，從而獲得各種高質(zhì)量、低成本的藥物。而獲得各種高質(zhì)量、低成本的藥物。胰島素、胰

8、島素、白細(xì)胞介素、溶血栓劑、白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子，乙肝、狂犬病、百日咳、霍亂凝血因子，乙肝、狂犬病、百日咳、霍亂傷寒等疾病的疫苗。傷寒等疾病的疫苗。 胰島素是治療糖尿病的特效藥。最早前胰島素是治療糖尿病的特效藥。最早前給人注射用的胰島素主要從豬、牛等家畜的給人注射用的胰島素主要從豬、牛等家畜的胰腺中提取，胰腺中提取，100Kg100Kg胰腺只能提取胰腺只能提取4-5g4-5g的胰的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。將人的胰島素基因?qū)⑷说囊葝u素基因?qū)氪竽c桿菌，每入大腸桿菌，每2000L2000L大腸桿菌培養(yǎng)液就能產(chǎn)大腸桿菌培養(yǎng)液就能產(chǎn)生生10

9、0g100g胰島素。胰島素。胰島素胰島素、環(huán)境監(jiān)測：、環(huán)境監(jiān)測：3 3、基因工程與環(huán)境保護(hù)基因工程與環(huán)境保護(hù)、環(huán)境污染治理：、環(huán)境污染治理：基因工程做成的基因工程做成的DNADNA探針能夠十分靈敏地檢探針能夠十分靈敏地檢測環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。測環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染?；蚬こ套龀傻幕蚬こ套龀傻摹俺壖?xì)菌超級細(xì)菌”能吞噬和分能吞噬和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。1t1t水中只有水中只有1010個病毒也能被個病毒也能被DNADNA探針檢測出來探針檢測出來通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類，用基通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的因工程培育成功的“超

10、級細(xì)菌超級細(xì)菌”卻能分解石油中卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等的多種烴類化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬、分解重金屬、分解DDTDDT等毒害物質(zhì)。等毒害物質(zhì)。四、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性四、轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性安全性爭論焦點(diǎn)：安全性爭論焦點(diǎn)：1 1）可以制造超級細(xì)菌、超級雜草等；）可以制造超級細(xì)菌、超級雜草等；2 2）制造難以制服的病原體、生物武器；）制造難以制服的病原體、生物武器；3 3）轉(zhuǎn)基因動植物的出現(xiàn)引發(fā)物種入侵，有可能）轉(zhuǎn)基因動植物的出現(xiàn)引發(fā)物種入侵，有可能破壞原有的生態(tài)平衡，對原有物種產(chǎn)生威脅，破破壞原有的生態(tài)平衡，對原有物種產(chǎn)生威脅，破壞生物多樣性；壞生物多樣性；4 4）可能產(chǎn)生新毒素和新過敏原。）可能產(chǎn)生新毒素和新過敏原。