高中生物 1_3 基因工程的应用课件 新人教版选修32

基 因 工 程 及 其 应 用 转基因超级鼠 水母 能 发 荧 光 的 热 带 斑 马 鱼 普 通 热 带 斑 马 鱼 是 不 发 荧 光 的如 何 让 普 通 热 带 斑 马 鱼 也 发 荧 光 ?第 2 节 基因工程及其应用 第一步：获取目的基因：三 、 基 因 工 程 基 本 步 骤1、人工合成基因2、从某生物体细胞内的DNA中直接分离基因 一 、 获 取 目 的 基 因1.基 因 的 “ 剪 刀 ” 限 制 性 内 切 酶 （ 限制 酶 ） 一 种 限 制 酶 只 能 识 别 一 种 特 定 的 核 苷 酸 序列 ， 并 在 特 定 的 切 割 点 上 将 DNA分 子 切 断 。专 一 性 （ eg： EcoRI限 制 酶 ） GAGACTGATTGGCCTTAAGCTCGAG CTCTGACTAACCGGAATTCGAGCTC GAGACTGATTGGCCTTAACTCTGACTAACCGG GCTCGAG AATTCGAGCTC 除了某些病毒以外，限制性内切酶只在原核生物中发现识别位点和切割位点GATCCGGCCTA GGACCT TCCAGG黏性末端平末端 3、 基 因 的 运 输 工 具 运 载 体 常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒标记基因，便于进行检测。 运 载 体 必 须 同时 满 足 三 个 要 求 ： 能 与 目 的 基 因 结合 ； 能 进 入 受 体生 物 细 胞 并 在 受 体生 物 细 胞 内 复 制 并表 达 ； 比 较 容 易得 到 。 用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。第二步、目的基因与运载体结合 被 同 一 种 限 制 酶 切 断 的 几 个 DNA是 否具 有 相 同 的 黏 性 末 端 ？ 基因的针线：DNA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 G G 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 割目的基因质粒 基 因 的 针 线 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 播导 入 第 三 步 ： 将 目 的 基 因 导 入 受 体 细 胞导 入扩 增常用的受体细胞：菌类和动植物细胞Eg：可以分泌人胰岛素 的细菌 第 四 步 、 目 的 基 因 的 表 达 和 检 测 大 量 的 受 体 细 胞 接 受 不 多 的 目 的 基 因 。 处理 的 受 体 细 胞 中 真 正 摄 入 了 目 的 基 因 的 很 少 ，必 须 将 它 从 中 检 测 出 来 。 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 落 ， 保 留 有 表 达 产 物 的 进 一 步 培 养 、研 究 。 无 表 达 产 物 无 表 达 产 物 有 表 达 产 物 无 表 达 产 物 第一课时知识点：基因工程的概念基因工程的基本步骤（四步骤）目的基因的运载体有哪些？ 质粒（存在于细菌和酵母菌中）、噬菌体、 动植物病毒基因的剪刀、针线分别是？ 限制性核酸内切酶（200多种）、DNA连接酶 一、基因工程与作物育种 抗虫害的玉米 转 黄 瓜 抗 青 枯 病 基 因 的 甜 椒转 鱼 抗 寒 基因 的 番 茄获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。 抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白晶体，能使棉铃虫等鳞翅口害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋白质的基因导人作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。 生 长 快 、 肉 质 好 的 转 基 因鱼 (中 国 ) 乳 汁 中 含 有 人 生 长 激 素 的转 基 因 牛 (阿 根 廷 ) 2、 基 因 工 程 与 药 物 研 制 我 国 生 产 的 部 分 基 因工 程 疫 苗 和 药 物 许 多 药 品 的 生 产是 从 生 物 组 织 中 提 取的 。 受 材 料 来 源 限 制产 量 有 限 ， 其 价 格 往往 十 分 昂 贵 。 微 生 物 生 长 迅 速 ， 容 易 控 制 ， 适 于 大 规 模工 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 ，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 胰腺 中 提 取 ， 100Kg胰 腺 只 能 提 取4-5g的 胰 岛 素 ， 其 产 量 之 低 和 价格 之 高 可 想 而 知 。 将 合 成 的 胰 岛素 基 因 导 入 大 肠 杆菌 ， 每 2000L培 养 液就 能 产 生 100g胰 岛素 ！ 使 其 价 格 降 低了 30%-50%! 3、 环 境 保 护 基 因 工 程 做 成 的 “ 超 级细 菌 ” 能 吞 食 和 分 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 程 培 育 成 功 的 “ 超 级 细 菌 ” 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DDT等 毒 害 物 质 。 转基因生物和转基因食品的安全性你认为应该如何对待转基因生物和转基因食品的安全性问题？ 2.3转基因生物和转基因食品的安全性 转基因抗虫棉、耐贮藏番茄、抗病毒甜椒及基因工程疫苗等已获得生产应用安全证书。 练习：要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（ ）限制酶连接酶解旋酶还原酶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，这是利用了酶的（）高效性专一性多样性催化活性易受外界影响 基因工程的正确操作步骤是（）使目的基因与运载体结合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提取目的基因 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（）（理综第题）将毒素蛋白注射到棉受精卵中 将编码毒素蛋白的序列，注射到棉受精卵中 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，在进行组织培养 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 画概念图-基因工程操作的常规方法流程图用限制性内切酶切割DNA用DNA连接酶连接目的基因与运载体用特殊的运载体将DNA分子导入受体细胞获得转基因生物目的基因的检测导 入扩 增