高中生物 第六章 第2節(jié) 基因工程及其應(yīng)用課件2 新人教版必修2

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1、能發(fā)光的水母能發(fā)光的水母不能發(fā)光的熱帶斑馬魚不能發(fā)光的熱帶斑馬魚能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌基因基因“嫁接嫁接”TTTTAGCCGGAA本節(jié)聚焦：本節(jié)聚焦：1、什么是基因工程？、什么是基因工程？2、基因工程的原理是什么？、基因工程的原理是什么？3、基因工程的應(yīng)用有哪些？、基因工程的應(yīng)用有哪些？4、轉(zhuǎn)基因食品安全嗎？、轉(zhuǎn)基因食品安全嗎？基因工程基因工程：又叫做又叫做基因拼接技術(shù)基因拼接技術(shù)或或DNA重組技術(shù)重組技術(shù)。通。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的

2、細(xì)胞里，物的細(xì)胞里，定向定向地改造生物的地改造生物的遺傳性狀遺傳性狀。原原 理理：操作水平操作水平：結(jié)結(jié) 果果：目的基因目的基因供體細(xì)胞供體細(xì)胞受體細(xì)胞受體細(xì)胞基因重組基因重組DNADNA分子水平分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種獲得人類所需要的品種。獲得新性狀獲得新性狀基因的基因的“剪刀剪刀”基因的基因的“針線針線”基因的運(yùn)載體基因的運(yùn)載體二、基因操作的工具二、基因操作的工具1.1.基因的基因的“剪刀剪刀”限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)

3、上切割列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNADNA分子。分子。專一性專一性如如:EcoRI限制酶限制酶GAATTCCGTAGAATTCGGATT 嘗試寫出下列序列受嘗試寫出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端限制酶作用后的黏性末端CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT GGCATCTTAAAATTCCGTAG 、基因的針線、基因的針線DNADNA連接酶連接酶連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來，使

4、之成為一個(gè)完整的端連接起來，使之成為一個(gè)完整的DNADNA分子。分子。基因的針線：基因的針線：DNA連接酶連接酶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用同種限制酶切割用同種限制酶切割3 3、基因的運(yùn)輸工具、基因的運(yùn)輸工具運(yùn)載體運(yùn)載體 常用的運(yùn)載體：常用的運(yùn)載體： 質(zhì)粒、噬菌體和質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒等動(dòng)植物病毒等標(biāo)記基標(biāo)記基因，便因，便于進(jìn)行于進(jìn)行檢測。檢測。 質(zhì)粒存在于質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌和酵母許多細(xì)菌和酵

5、母菌等生物中菌等生物中, ,是細(xì)是細(xì)胞染色體外能夠胞染色體外能夠自主復(fù)制的很小自主復(fù)制的很小的環(huán)狀的環(huán)狀DNADNA分子。分子。運(yùn)載體的特點(diǎn)：運(yùn)載體的特點(diǎn)：1 1能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)復(fù)制制并穩(wěn)定保存；并穩(wěn)定保存；具有具有多個(gè)限制酶切多個(gè)限制酶切點(diǎn)點(diǎn)以便與外源基因相以便與外源基因相連；連；具有具有標(biāo)記基因標(biāo)記基因，便，便于進(jìn)行篩選于進(jìn)行篩選基因工程(GENE ENGINEERING)的“四步曲”提取提取目的基因目的基因1目的基因與目的基因與運(yùn)載體結(jié)合運(yùn)載體結(jié)合2將目的基因?qū)⒛康幕驅(qū)雽?dǎo)入受體細(xì)胞受體細(xì)胞3目的基因的目的基因的檢測檢測和和表達(dá)表達(dá)412基因工程的操作工具基因工程的操

6、作工具1.基因的剪刀基因的剪刀 限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶2.基因的針線基因的針線 連接酶連接酶 3.基因的運(yùn)輸工具基因的運(yùn)輸工具 運(yùn)載體運(yùn)載體 基因工程的操作步驟基因工程的操作步驟1.目的基因的目的基因的提取提取2.目的基因與運(yùn)載體目的基因與運(yùn)載體結(jié)合結(jié)合3.目的基因目的基因?qū)雽?dǎo)入受體細(xì)胞受體細(xì)胞4.目的基因的目的基因的檢測檢測與與表達(dá)表達(dá)基因工程的原理：基因工程的原理：一、基因工程與作物育種生長快、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) )乳汁中含有人生長激素的乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛轉(zhuǎn)基因牛( (阿根廷阿根廷) )轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)

7、魚抗寒基轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄因的番茄獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物和具優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物和具有抗逆性的作物新品種。有抗逆性的作物新品種。2 2、基因工程與藥物研制、基因工程與藥物研制我國生產(chǎn)的部分基因我國生產(chǎn)的部分基因工程疫苗和藥物工程疫苗和藥物許多藥品的生產(chǎn)許多藥品的生產(chǎn)是從是從生物組織生物組織中提取中提取的。受材料來源限制的。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。往十分昂貴。微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)⑸锖铣上鄳?yīng)藥物成分的基因?qū)?dǎo)入微生物細(xì)胞

8、內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但入微生物細(xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰胰島素從豬、牛等動(dòng)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的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。格之高可想而知。將合成的胰島將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿素基因?qū)氪竽c桿菌，每菌，每2000L2000L培養(yǎng)液培養(yǎng)液就能產(chǎn)生就能產(chǎn)生100g100g胰島胰島素！使其價(jià)格降低素！使其價(jià)格降低了了30%-50%!30%-50%!3 3、環(huán)境保護(hù)、環(huán)境保護(hù)基因工程做

9、成的基因工程做成的“超級(jí)超級(jí)細(xì)菌細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類，用基因通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的工程培育成功的“超級(jí)細(xì)菌超級(jí)細(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴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、鎘等重金屬，分解類化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解DDTDDT等毒害物質(zhì)。等毒害物質(zhì)。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”能十分能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。 安全嗎?香香 蕉蕉 魚魚最新款的摩托最新款的摩托車車你見過樹會(huì)走路嗎你見過樹會(huì)走路嗎?