人教版高中生物必修二第六章第2節(jié)《基因工程及其應(yīng)用》 課件 (共50張PPT)

1、 某生物生長(zhǎng) 激素基因 導(dǎo)入 不想打針/(o)/ 提取 導(dǎo)入 1979年，利用大腸桿菌的年，利用大腸桿菌的DNA分子重組，分子重組，2000L 培養(yǎng)液培養(yǎng)液可可提取提取100g ，相當(dāng)于相當(dāng)于2噸豬胰腺中提取的量噸豬胰腺中提取的量 每每100kg 豬或牛的胰腺中提取豬或牛的胰腺中提取 45g胰島素胰島素 我沒(méi)有百寶袋 ，但是我會(huì)基 因工程技術(shù)！ 學(xué)習(xí)目標(biāo)： 1.簡(jiǎn)述基因工程的操作原理和基本步驟 2.2.嘗試運(yùn)用基因工程原理，提出解決某一實(shí)嘗試運(yùn)用基因工程原理，提出解決某一實(shí) 際問(wèn)題的方案際問(wèn)題的方案 3.3.關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性。 基因工程又叫

2、做基因拼接技術(shù)或基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNADNA重組技術(shù)。重組技術(shù)。 通俗地說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種通俗地說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種 生物的個(gè)別生物的個(gè)別基因基因復(fù)制出來(lái)，加以修飾改造，然復(fù)制出來(lái)，加以修飾改造，然 后放到后放到另一種生物的細(xì)胞里另一種生物的細(xì)胞里，定向地定向地改造生物改造生物 的遺傳性狀。的遺傳性狀。 基因工程的若干問(wèn)題基因工程的若干問(wèn)題: : 思考1：如何提取基因？ 思考1：如何提取基因？ 利用限制酶 思考2：限制酶是如何起作用的？ 回文序列 動(dòng)手試一試！ 模擬目的基因提取的過(guò)程 思考1：如何提取基因？ 利用限制酶 思考2：限制酶是如何起作用的？識(shí)別并剪切

3、特 定脫氧核苷酸序列 思考3：如何將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞？ 限制酶 切位點(diǎn) 復(fù)制原點(diǎn) 標(biāo)記基因 質(zhì)質(zhì) 粒粒 思考1：如何提取基因？ 利用限制酶 思考2：限制酶是如何起作用的？識(shí)別并剪切特 定脫氧核苷酸序列 思考3：如何將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞？與運(yùn) 載體結(jié)合 思考4：如何讓目的基因與運(yùn)載體結(jié)合？ 動(dòng)手操作！ 模擬目的基因與運(yùn)載體結(jié)合過(guò)程 運(yùn)載體（質(zhì)粒）：運(yùn)載體（質(zhì)粒）： 限制酶：限制酶： ？ DNA連接酶連接酶 甲片段甲片段 CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT 乙片段乙片段 GGCATCTTAA AATTCCGTAG 重組重組DNA分子分子 GGCATCT

4、TAA AATTCCGTAG 思考1：如何提取基因？ 利用限制酶 思考2：限制酶是如何起作用的？識(shí)別并剪切特 定脫氧核苷酸序列 思考3：如何將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞？與運(yùn) 載體結(jié)合 思考4：如何讓目的基因與運(yùn)載體結(jié)合？利用 DNA連接酶 思考5：如何檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入？ 檢測(cè)標(biāo)記基因 ？如何讓大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素？如何讓大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素？ 1 2 基因工程的操作工具 1.基因的剪刀 限制酶 2.基因的針線(xiàn) 連接酶 3.基因的運(yùn)輸工具 運(yùn)載體 基因工程的操作步驟 1.目的基因的提取 2.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 3.目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 4.目的基因的檢測(cè)與表達(dá) 基因工程的原理基因工程的原理 二

5、、基因工程的應(yīng)用二、基因工程的應(yīng)用 運(yùn)用基因工程技術(shù)，不但可以培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、運(yùn)用基因工程技術(shù)，不但可以培養(yǎng)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、 抗性好的農(nóng)作物及畜、禽新品種，還可以培養(yǎng)出具有抗性好的農(nóng)作物及畜、禽新品種，還可以培養(yǎng)出具有 特殊用途的動(dòng)、植物。特殊用途的動(dòng)、植物。 生長(zhǎng)快、耐不良環(huán)境、肉生長(zhǎng)快、耐不良環(huán)境、肉 質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(yú)質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(yú)( (中國(guó)中國(guó)) ) 乳汁中含有人生長(zhǎng)激素乳汁中含有人生長(zhǎng)激素 的轉(zhuǎn)基因牛的轉(zhuǎn)基因牛( (阿根廷阿根廷) ) 1 1、基因工程與作物育種、基因工程與作物育種 轉(zhuǎn)基因龍膽花色奇異 轉(zhuǎn)基因藍(lán)豬耳改變花色轉(zhuǎn)基因牽?；ǜ淖兞嘶ㄉ?A：紫外光照射下的轉(zhuǎn)：紫外光照射下的轉(zhuǎn) 綠色熒

6、光蛋白的綠色熒光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花?；?。 B：轉(zhuǎn)沒(méi)有綠色熒光：轉(zhuǎn)沒(méi)有綠色熒光 蛋白的空質(zhì)粒的花，蛋白的空質(zhì)粒的花， 會(huì)發(fā)光的轉(zhuǎn)基因魚(yú) 用棉鈴飼喂棉鈴蟲(chóng)，如蟲(chóng)吃后不出現(xiàn)中毒癥狀，用棉鈴飼喂棉鈴蟲(chóng)，如蟲(chóng)吃后不出現(xiàn)中毒癥狀， 說(shuō)明未攝入目的基因或攝入目的基因未表達(dá)。如蟲(chóng)吃說(shuō)明未攝入目的基因或攝入目的基因未表達(dá)。如蟲(chóng)吃 后中毒死亡，則說(shuō)明攝入了抗蟲(chóng)基因并得到表達(dá)。后中毒死亡，則說(shuō)明攝入了抗蟲(chóng)基因并得到表達(dá)。 2 2、基因工程與藥物研制、基因工程與藥物研制 我國(guó)生產(chǎn)的部分基因我國(guó)生產(chǎn)的部分基因 工程疫苗和藥物工程疫苗和藥物 胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰胰島素從豬、牛等動(dòng)物的

7、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%! 優(yōu)點(diǎn)：能夠高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)量，低成本優(yōu)點(diǎn)：能夠高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)量，低成本 的藥品。的藥品。 干擾素治療病毒感染簡(jiǎn)直是干擾素治療病毒感染簡(jiǎn)直是 “萬(wàn)能靈藥萬(wàn)能靈藥”！過(guò)去從人血中提取，！過(guò)去從人血中提

8、取， 300L300L血才提取血才提取1mg1mg！其！其“珍貴珍貴”程程 度自不用多說(shuō)。度自不用多說(shuō)。 人造血液、白細(xì)胞介人造血液、白細(xì)胞介 素、乙肝疫苗等通過(guò)基因素、乙肝疫苗等通過(guò)基因 工程實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，均工程實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，均 為解除人類(lèi)的病苦，提高為解除人類(lèi)的病苦，提高 人類(lèi)的健康水平發(fā)揮了重人類(lèi)的健康水平發(fā)揮了重 大的作用。大的作用。 人造血液及其生產(chǎn)人造血液及其生產(chǎn) 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)境監(jiān)測(cè)：環(huán)境監(jiān)測(cè)： 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(cè)環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。測(cè)環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。 1t1

9、t水中只有水中只有1010個(gè)病毒也能被個(gè)病毒也能被DNADNA探針檢測(cè)出來(lái)探針檢測(cè)出來(lái) 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。 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“超級(jí)細(xì)菌超級(jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種能吞食和分解多種 污染環(huán)境的物質(zhì)。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(lèi)，用基因通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類(lèi)，用基因 工程培育成功的工程培育成功的“超級(jí)細(xì)菌超

10、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(lèi)化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解類(lèi)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)。 1）有關(guān)基因工程的敘述正確的是）有關(guān)基因工程的敘述正確的是 （ ） A、限制酶只在獲得目的基因時(shí)才用 B、重組質(zhì)粒的形成在細(xì)胞內(nèi)完成 C、質(zhì)粒都可作為運(yùn)載體 D、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可為合成目的基因提供資料 2）有關(guān)基因工程的敘述中，錯(cuò)誤的是（有關(guān)基因工程的敘述中，錯(cuò)誤的是（ ） A、DNA連接酶將黏性末端的堿基對(duì)連接起來(lái) B、 限制性?xún)?nèi)切酶用于目的基因的獲得 C、目的基因須由運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞 D、人工合成目的基因不用

11、限制性?xún)?nèi)切酶 供體供體剪刀剪刀針線(xiàn)針線(xiàn)運(yùn)載體運(yùn)載體受體受體 A質(zhì)粒質(zhì)粒 限制性?xún)?nèi)切限制性?xún)?nèi)切 酶酶 DNA連接連接 酶酶 提供目的提供目的 基因的生基因的生 物物 大腸桿菌大腸桿菌 等等 B 提供目的基因提供目的基因 的生物的生物 DNA連接連接 酶酶 限制性?xún)?nèi)限制性?xún)?nèi) 切酶切酶 質(zhì)粒質(zhì)粒 大腸桿菌大腸桿菌 等等 C 提供目的基因提供目的基因 的生物的生物 限制性?xún)?nèi)切限制性?xún)?nèi)切 酶酶 DNA連接連接 酶酶 質(zhì)粒質(zhì)粒 大腸桿菌大腸桿菌 等等 D大腸桿菌等大腸桿菌等 DNA連接連接 酶酶 限制性?xún)?nèi)限制性?xún)?nèi) 切酶切酶 提供目的提供目的 基因的生基因的生 物物 質(zhì)粒質(zhì)粒 3.下表關(guān)于基因工程中有關(guān)基因操作的名詞及對(duì)應(yīng)的內(nèi)容