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Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,能发光的水母,请您欣赏,能否能否让热带鱼也能发光,?,设想,不能发光的热带斑马鱼,香 蕉 鱼,你见过吗?,谁能告诉我这是,what,？,你知道什么是真正的硕果累累吗?,基因“嫁接,”,基因工程及其应用,T,T,T,T,A,G,C,C,G,G,A,A,江苏省宜兴中学 屠菊芬,什么是基因工程,?,基因工程的原理是什么？,基因工程 的基本操作步骤有哪些,?,实施基因工程 的总体思路是什么？,阅读教材,P,102,，解决以下问题：,能力体现,基因工程有哪些应用？,又称,基因拼接技术,或,重组,DNA,技术,。,通俗的说，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,的,改造,生物的遗传,性状,。,基因工程概念,原 理,：,操作水平,：,结 果,：,基因重组,DNA,分子水平,定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。,基因工程,目的基因,供体细胞,受体细胞,培育转基因抗虫棉的简要过程：,你认为上述培育转基因抗虫棉的关键步骤有哪些？,普通棉花,(,无抗虫特性,),苏云金芽孢杆菌,提取,抗虫基因,导入,棉花细胞,(,含,抗虫基因,),实例展示,抗虫棉花,(,有抗虫特性,),与运载体,DNA,拼接,培育转基因大肠杆菌的关键步骤：,1.ONE,抗虫基因从,苏云金芽孢杆菌,内提取出来,2.TWO,抗虫,基因与运载体,DNA,连接,3.THREE,抗虫基因,导入受体,(,棉花,),细胞,基因的“剪刀”,基因的“针线”,基因的运载体,基因操作的工具,1.,基因的,剪刀,限制,性核酸内切,酶,存在：主要 在,微生物,体内,特点：,一种,限制酶,只能识别,一种,特定的,核苷酸序列,，并且能在,特定,的切点,上切割,DNA,分子。,专一性,EcoRI,限制酶识别了,GAATTC,的序列后，并在,G,和,A,之间将这段序列切开，那将会发生什么样的变化？,1.,基因的,剪刀,限制性核酸内切酶,基因操作的工具,如,:EcoRI,限制酶,模型构建1,CTTCATG AATTCCCTAA,GAAGTACTTAA GGGATT,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,练习使用,EcoRI,剪切目的基因,CTTCATG AATTCCCTAA,GAAGTACTTAA GGGATT,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,目的基因,黏性末端,什么是黏性末端,？,被限制酶切开的,DNA,两条单链的切口,带有几个伸出的核苷酸，,它们之间正好互补配对，,这样的切口叫黏性末端。,被同一种限制酶切断的几个,DNA,是否具有相同的黏性末端？,思考,:,是,基因的针线：,DNA,连接酶,G,A A,T T,C,C,T T,A A,G,G,A A,T T,C,C,T T,A A,G,G,C,T T,A A,A A,T T,C,G,G,C,T T,A A,A A,T T,C,G,G,C,T T,A A,A A,T T,C,G,用同种限制酶切割,2.,基因的,针线,DNA,连接酶,DNA,连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？,基因操作的工具,磷酸二酯键,磷酸二酯键,模型构建2,使用,DNA,连接酶制作重组,DNA,分子,甲片段,CTTCATG AATTCCCTAA,GAAGTACTTAA GGGATT,乙片段,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,重组,DNA,分子,GGCATCTTAA,AATTCCGTAG,DNA,连接酶的作用是：,A.,子链和母链之间形成氢键,B.,黏性末端之间形成氢键,C.,两个,DNA,末端间的缝隙连接（磷酸二酯键）,D.A,、,B,、,C,都对,C,下列是由限制酶切割形成的,DNA,片段，能用相应,DNA,连接酶将它们恢复连接的组合是,CTGCA G,G,CTTAA,G,ACGTC,AATTC,G,A.,；,B.,；,C.,；,D.,以上都不对,A,3.,基因的运输工具,运载体,基因操作的工具,常用的运载体有两类：,1,）,质粒,(,最常用）,（小型环状,DNA),2,）,噬菌体,或某些动植物,病毒,运载体应该具有什么特点呢,?,基因操作的工具,运载体特点,1,能够在宿主细胞内,复制,并稳定保存；,具有,多个限制酶切点,以便与外源基因相连；,具有某些,标记基因,，便于进行筛选,基因工程的“四步曲”,提取,目的基因,1,目的基因与,运载体结合,2,将目的基因,导入,受体细胞,3,目的基因的,检测,和,表达,4,1,2,基因工程的操作工具,1.,基因的剪刀,限制性内切酶,2.,基因的针线,连接酶,3.,基因的运输工具,运载体,基因工程的操作步骤,1.,目的基因的,提取,2.,目的基因与运载体,结合,3.,目的基因,导入,受体细胞,4.,目的基因的,检测,与,表达,基因工程的原理,小结,基因重组,四、基因工程的应用,一、基因工程与作物育种,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。,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,),导入贮藏蛋白基因的超级羊,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。,利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物,。,exercise,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,B.,C.,D.,小试身手,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,A,基因工程技术中的目的基因主要来源于,A.,自然界现存在生物体内的基因,B.,自然突变产生的新基因,C.,人工诱变产生的新基因,D.,科学家在实验室中人工合成的基因,A,下列关于基因工程的叙述中,正确的是,:,A.,限制酶只用于提取目的基因,B.,细菌体内的环状,DNA,均可作运载体,C.DNA,连接酶可用于目的基因和运载体的连接,D.,重组,DNA,分子一旦进入受体细胞,基因工程则完成,.,以下说法正确的是,:,A.,目的基因是指重组,DNA B.,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,C.DNA,重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体,D.,只要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定能够成功表达,C,B,基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业和改造沙漠方面显示了良好的前景,荷兰一家公司将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物,(,如甜菜、马铃薯等,),中并获得有效表达，使“工程植物”增强了耐旱性、耐寒性的基本操作步骤是：,（,2,）基因表达的含义是：,（,3,）写出酶基因工程在植物体内的表达过程：,（,4,）基因工程操作中的工具是：,海藻糖合成酶基因的获取,目的基因与运载体结合,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测和表达,基因,通过,转录,、,翻译,合成蛋白质，体现出相应的性状,酶基因,mRNA,海藻糖合成酶,转录,翻译,思维拓展:,细菌和人是差异非常大的两种生物,通过基因重组后,细菌能够合成人体的胰岛素，这说明了什么？,这可不是普通的细菌，它是嫁接了人胰岛素基因的工程菌，能大量合成人胰岛素。,人和细菌共用一套遗传密码,所有生物共用一套遗传密码,转基因食品看起来分外诱人,餐桌上的基因,转基因食品你敢吃吗？,转基因食品,ABC,安全吗？,给科学插上想象的翅膀，,你会收获更多！,
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