人教版高中生物必修二第六章第2节《基因工程及其应用》 课件 (共43张PPT)

能发光的水母不能发光的热带斑马鱼 能 否 让 热 带 斑马 鱼 也 能 发 光 ?设想 能发荧光的热带斑马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的 抗虫害的玉米能 产生 人胰 岛素 的大 肠杆 菌 第 二 节 基 因 工 程 及 其 应 用 一 、 基 因 工 程 原 理 基 因 拼 接 技 术 或 DNA重 组 技 术 。 通 俗 地 说 ， 就 是 按 照 人 们 的 意 愿 ， 把 一 种 生 物的 某 种 提 取 出 来 ， 加 以 修 饰 改 造 ， 然 后 放 到 另 一种 生 物 的 细 胞 里 ， 。 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 操 作 对 象 ： 基 因概 念 ： 基 因 定 向 地 改 造 生 物 的 遗 传 性 状 这个特点说明了：酶 具 有 专 一 性（ 一 ） 基 因 工 程 的 操 作 工 具 限 制 性 内 切 酶 （ EcoR ） 作 用 过 程 2、 基 因 的 针 线 DNA连 接 酶 DNA连 接 酶 可 把 黏 性 末 端 之 间 的 缝 隙 “ 缝 合 ”起 来 ， 即 把 梯 子 两 边 扶 手 的 断 口 连 接 起 来 ， 这 样一 个 重 组 的 DNA分 子 就 形 成 了 。磷酸二酯键 DNA连 接 酶 的 作 用 过 程 基 因 的 运 载 工 具 运 载 体 ：常 用 的 运 载 体 主 要 有 两 类 ： 1） 细 菌 细 胞 质 的 质 粒 （ 环 状 DNA分 子 ） 2） 噬 菌 体 或 某 些 动 植 物 病 毒 作 为 运 载 体 必 须 具 备 的 三 个 条 件 ： 基 因 的 剪 刀 （ 一 ） 基 因 工 程 的 操 作 工 具基 因 的 针 线 基 因 的 运 载 工 具 限 制 性 内 切 酶 （ 简 称 限 制 酶 ）DNA连 接 酶运 载 体 从 大 肠 杆菌 中 提 取质 粒限 制 酶提 取 目 的 基 因 限 制 酶目 的 基 因 与 运 载 体 结 合DNA连 接 酶目 的 基 因 导 入 受 体 细 胞目 的 基 因 的 检 测 与 鉴 定从 细 胞 中 分 离 出 DNA（ 二 ） 基 因 工 程 操 作 的 基 本 步 骤 2、 基 因 操 作 的 基 本 步 骤1） 提 取 目 的 基 因2） 目 的 基 因 与 运 载 体 结 合3） 将 目 的 基 因 导 入 受 体 细 胞4） 目 的 基 因 的 检 测 和 表 达 例 1 某 科 学 家 从 细 菌 中 分 离 出 耐 高 温 淀 粉 酶 (Amy)基因 a， 通 过 基 因 工 程 的 方 法 ， 将 基 因 a与 运 载 体 结 合 后 导 入 马铃 薯 植 株 中 ， 经 检 测 发 现 Amy在 成 熟 块 茎 细 胞 中 存 在 。 结 合图 形 分 析 下 列 有 关 这 一 过 程 的 叙 述 不 正 确 的 是 ( ) A 获 取 基 因 a的 限 制 酶 的 作 用 部 位 是 图 中 的 B 连 接 基 因 a与 载 体 的 DNA连 接 酶 的 作 用 部 位 是 图 中 的 C 基 因 a进 入 马 铃 薯 细 胞 后 ， 可 随 马 铃 薯 DNA分 子 的 复 制而 复 制 ， 传 给 子 代 细 胞 D 通 过 该 技 术 人 类 实 现 了 定 向 改 造 马 铃 薯 的 遗 传 性 状 B 1 科 学 家 们 经 过 多 年 的 努 力 ， 创 立 了一 种 新 兴 生 物 技 术 基 因 工 程 ， 实 施该 工 程 的 最 终 目 的 是 ( )A 定 向 提 取 生 物 体 的 DNA分 子B 定 向 地 对 DNA分 子 进 行 人 工 “ 剪 切 ”C 在 生 物 体 外 对 DNA分 子 进 行 改 造D 定 向 地 改 造 生 物 的 遗 传 性 状D 3 基 因 工 程 中 用 来 修 饰 改 造 生 物 基 因的 工 具 是 ( ) A 限 制 酶 和 连 接 酶 B 限 制 酶 和 水 解 酶 C 限 制 酶 和 运 载 体 D 连 接 酶 和 运 载 体A 4 质 粒 是 基 因 工 程 中 最 常 用 的 运 载 体 ，它 的 主 要 特 点 是 ( ) 能 自 主 复 制 不 能 自 主 复 制 结构 很 小 蛋 白 质 环 状 RNA 环 状DNA 能 “ 友 好 ” 地 “ 借 居 ”A B C D C 二 、 基 因 工 程 的 应 用 运 用 基 因 工 程 技 术 ， 不 但 可 以 培 养 优 质 、 高 产 、抗 性 好 的 农 作 物 及 畜 、 禽 新 品 种 ， 还 可 以 培 养 出 具有 特 殊 用 途 的 动 、 植 物 。生 长 快 、 耐 不 良 环 境 、 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 )1、 基 因 工 程 与 作 物 育 种 培 育 抗 逆 性 品 种将 细 菌 的 抗 虫 、 抗 病 毒 、 抗除 草 剂 、 抗 盐 碱 、 抗 干 旱 、 抗高 温 等 抗 性 基 因 转 移 到 作 物 体内 ， 将 从 根 本 上 改 变 作 物 的 特性 。 如 转 基 因 抗 虫 棉 。抗 虫 基 因 作 物 的 意 义 ： 减 少 农 药 的 用 量 ， 降 低 了 生 产的 成 本 ， 减 少 了 农 药 对 环 境 的 污 染 。 转 黄 瓜 抗 青 枯 病 基 因 的 甜 椒 转 鱼 抗 寒 基因 的 番 茄转 黄 瓜 抗 青 枯 病 基 因 的 马 铃 薯 不 会 引 起 过 敏 的 转 基 因 大 豆 转基因龙胆花色奇异转基因蓝猪耳改变花色转基因牵牛花改变了花色 A：紫外光照射下的转绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。B：转没有绿色荧光蛋白的空质粒的花， 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 用 基 因 工 程 的 方 法生 产 胰 岛 素 、 干 扰 素 、白 细 胞 介 素 、 凝 血 因 子 、以 及 预 防 乙 肝 、 霍 乱 、伤 寒 、 疟 疾 等 的 疫 苗 。 提 高 生 产 产 量 、 降低 生 产 成 本 。 胰 岛 素 是 治 疗 糖 尿 病 的 特 效药 ， 长 期 以 来 只 能 依 靠 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 ！ 大 规 模 工 业 化 生 产 不但 解 决 了 这 种 比 黄 金 还 贵的 药 品 产 量 问 题 ， 还 使 其价 格 降 低 了 30%-50%! 干 扰 素 治 疗 病 毒 感 染 简 直是 “ 万 能 灵 药 ” ！ 过 去 从 人 血中 提 取 ， 300L血 才 提 取 1mg！其 “ 珍 贵 ” 程 度 自 不 用 多 说 。 人 造 血 液 、 白 细 胞介 素 、 乙 肝 疫 苗 等 通 过基 因 工 程 实 现 工 业 化 生产 ， 均 为 解 除 人 类 的 病苦 ， 提 高 人 类 的 健 康 水平 发 挥 了 重 大 的 作 用 。 人 造 血 液 及 其 生 产 3、 基 因 工 程 与 环 境 保 护 环 境 监 测 ： 基 因 工 程 做 成 的 DNA探 针 能 够 十 分 灵 敏 地 检测 环 境 中 的 病 毒 、 细 菌 等 污 染 。 1t水 中 只 有 10个 病 毒 也 能 被 DNA探 针 检 测 出 来 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 。 环 境 污 染 治 理 ： 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 。 2006年 3月 14日 绿 色 和 平 组 织 发 布 消 息 ,称亨 氏 营 养 米 粉 含 有 转 Bt基 因 抗 虫 水 稻 成 分 。 那 么 转 基 因 食品 到 底 安 全 吗 ？ 什么 样 的 转 基 因 食 品才 能 上 市 ？ 如 何 面对 市 场 上 的 转 基 因食 品 呢 ？ 三 、 转 基 因 生 物 与 转 基 因 食 品 的 安 全 性两 种 观 点不 安 全 ： 证 据 安 全 ： 证 据 安 全 观 点 ： 1、 转 基 因 食 品 与 非 转 基 因 食 品 的 构成 是 一 样 的 ； 2、 减 少 农 药 使 用 、 减 少 环 境 污 染 ； 3、 节 省 生 产 成 本 ， 降 低 粮 食 售 价 ； 4、 增 加 食 品 营 养 、 提 高 食 品 产 量 等 。 不 安 全 观 点 ： 1、 可 能 产 生 抗 除 草 剂 的 超 级 杂 草 ； 2、 可 能 使 疾 病 的 散 播 跨 越 物 种 障 碍 ； 3、 可 能 损 害 农 作 物 的 生 物 多 样 性 ； 4、 认 为 创 造 新 物 种 ， 可 能 干 扰 生 态 系统 的 稳 定 性 ； 5、 可 能 产 生 新 毒 素 和 新 过 敏 源 。 最新款的摩托车 谁 能 告 诉 我 这 是 ？ 谁 能 告 诉 我 这 是 ？ 谁 能 告 诉 我 这 是 ？ 谁 能 告 诉 我 这 是 ？ 1、 要 将 目 的 基 因 与 运 载 体 连 接 起 来 ， 在 操 作 中 应 选 用A、 只 需 DNA连 接 酶B、 同 一 种 限 制 酶 和 DNA连 接 酶C、 只 需 限 制 酶D、 不 同 的 限 制 酶 和 DNA连 接 酶课 堂 练 习2、 下 列 各 项 中 ， 说 明 目 的 基 因 完 成 了 表 达 的 是A、 棉 珠 中 含 有 杀 虫 蛋 白 基 因B、 大 肠 杆 菌 中 具 有 胰 岛 素 基 因C、 酵 母 菌 中 产 生 了 干 扰 素D、 抗 病 毒 基 因 导 入 土 豆 细 胞 中 B C 3、 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 、 、 、 、 4、 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A B 6、 不 属 于 基 因 工 程 方 法 生 产 的 药 物 是A、 干 扰 素 B、 白 细 胞 介 素C、 青 霉 素 D、 乙 肝 疫 苗 5、 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 、 、 、 、 C C