基因工程及其應(yīng)用0202021學(xué)年高一生物人教版

基因工程及其應(yīng)用1.雜交育種的原理？?jī)?yōu)點(diǎn)？缺點(diǎn)？2.誘變育種的優(yōu)點(diǎn)？缺點(diǎn)？3根據(jù)下列要求選擇合適的育種方式：A．誘變育種B．雜交育種C．花藥離體培養(yǎng)D．多倍體育種E．單倍體育以上方式中:最簡(jiǎn)捷的

時(shí)間最短的方法

最不容易得到的的需要用到秋水仙素的區(qū)別；4.某生物的基因型為AaBB，通過(guò)何種育種方式可以將它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐韵禄蛐偷纳铮孩貯ABB

②aB

；

③AAaaBBBB

BEACDDEABE你想過(guò)嗎?如何讓生物按照人的意愿定向的發(fā)生改變？閱讀課本102-103頁(yè)一起來(lái)學(xué)習(xí)基因工程概念工具工具酶選用大腸桿菌的原因判斷(1)基因工程的原理是基因突變。(2)基因工程能夠定向的改變生物的性狀。(3)所有的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列。(4)基因工程中的運(yùn)載體只有質(zhì)粒。

(5)一種限制酶只能識(shí)別一種特定的脫氧核苷酸序列(6)基因工程打破了物種與物種之間的界限(7)DNA聚合酶能從引物末端延伸DNA或RNA（8）限制酶能切割煙草花葉病毒的核酸

××√×√√××原理操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平結(jié)果基因重組生物體外基因/DNA分子水平定向的改造生物的遺傳性狀一、基因工程的概念：

又稱

或

。通俗的說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀?；蚱唇蛹夹g(shù)DNA重組技術(shù)最終目的限制性核酸內(nèi)切酶——“基因的剪刀”1.簡(jiǎn)稱：2.主要來(lái)源：3.化學(xué)本質(zhì)：4.作用的化學(xué)鍵：5.作用特點(diǎn)：6.作用結(jié)果：注意事項(xiàng)：限制酶原核生物蛋白質(zhì)（影響酶活性因素：溫度、PH）磷酸二酯鍵①識(shí)別特定DNA序列；②切割特定位點(diǎn)(P102)產(chǎn)生黏性末端。①限制酶是一類酶，有多種。②被同一種限制酶切割產(chǎn)生相同的黏性末端?、巯拗泼覆磺懈钭陨鞤NA的原因是：原核生物中不存在該酶的識(shí)別序列或識(shí)別序列已經(jīng)被修飾。只切割外源DNA。二、基因工程的工具黏性末端限制酶(EcoRⅠ)：識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開。EcoRⅠ專一性黏性末端：切口處的脫氧核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì)

將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來(lái)，使之成為一個(gè)完整的DNA分子。（2個(gè)DNA片段）2、基因的“針線”——DNA連接酶作用：作用位點(diǎn)：作用過(guò)程：磷酸二酯鍵二、基因操作的工具無(wú)專一性兩條鏈堿基之間的氫鍵？將外源基因送入受體細(xì)胞。3、基因的運(yùn)載工具--運(yùn)載體作用：種類：A具有多個(gè)限制酶切位點(diǎn)。

B能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存。

C具有某些標(biāo)記基因(有利于篩選含重組DNA的細(xì)胞)。質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。作為運(yùn)載體要具備的條件：易混點(diǎn)載體蛋白本質(zhì)：蛋白質(zhì)天然質(zhì)粒需要改造才能作為運(yùn)載體各種酶的對(duì)比各種酶限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶DNA水解酶作用切割DNA特定序列連接DNA片段聚合脫氧核苷酸解開雙鏈水解DNA分子作用位點(diǎn)磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵氫鍵磷酸二酯鍵整理內(nèi)化整理內(nèi)化1.基因工程的概念2.基因工程的：工具：

工具酶3.各種酶之間的對(duì)比4.運(yùn)載體的條件A具有多個(gè)限制酶切位點(diǎn)。B能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存。C具有某些標(biāo)記基因。

5.兩種不同生物的DNA能連接的原因：具有相同的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)各種酶限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶DNA水解酶作用切割DNA特定序列連接DNA片段聚合脫氧核苷酸解開雙鏈水解DNA分子作用位點(diǎn)磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵氫鍵磷酸二酯鍵

生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國(guó))中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)獲得的轉(zhuǎn)基因克隆奶牛

導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠“超級(jí)動(dòng)物”

利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(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。轉(zhuǎn)基因食品安全嗎？提取目的基因目的基因與運(yùn)載體結(jié)合目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)與鑒定基因工程的基本步驟基因工程的步驟(1)提取目的基因

(2)目的基因與運(yùn)載體結(jié)合工具:限制酶、DNA連接酶、運(yùn)載體(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞不存在堿基互補(bǔ)配對(duì);(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定①檢測(cè):根據(jù)標(biāo)記基因或分子雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。②鑒定:受體細(xì)胞是否表現(xiàn)出特定性狀,如棉花抗蟲性狀的表現(xiàn)。一、基因工程的步驟(1)提取目的基因(2)目的基因與運(yùn)載體結(jié)合工具:限制酶、DNA連接酶、運(yùn)載體(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞不存在堿基互補(bǔ)配對(duì);(4)目的基因的檢測(cè)與鑒定①檢測(cè):根據(jù)標(biāo)記基因或分子雜交技術(shù)檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。②鑒定:受體細(xì)胞是否表現(xiàn)出特定性狀,如棉花抗蟲性狀的表現(xiàn)。二、基因工程的應(yīng)用三、基因工程的安全性藍(lán)色妖姬的產(chǎn)生藍(lán)色素基因三色紫羅蘭玫瑰導(dǎo)入目的基因受體細(xì)胞基因工程的基本操作步驟：四步曲：1、提取目的基因2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)基因工程的應(yīng)用1.基因工程與作物育種抗蟲棉、煙草、水稻、玉米232.基因工程與藥物研制我國(guó)生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來(lái)源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。

微生物生長(zhǎng)迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?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。

胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。

將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價(jià)格降低了30%-50%!3.環(huán)境保護(hù)

基因工程做成的“超級(jí)細(xì)菌”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，用基因工程培育成功的“超級(jí)細(xì)菌”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DDT等毒害物質(zhì)。轉(zhuǎn)基因食品看起來(lái)分外誘人餐桌上的基因轉(zhuǎn)基因食品你敢吃嗎？安全嗎？課本108頁(yè)技能與應(yīng)用2812基因工程的操作工具1.基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶2.基因的針線——ＤＮＡ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)基因工程的原理小結(jié)1.判斷(1)只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功實(shí)現(xiàn)表達(dá)(2)轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品都是不安全的(3)轉(zhuǎn)基因作物被動(dòng)物食用后，目的基因會(huì)轉(zhuǎn)入動(dòng)物體細(xì)胞中(4)我國(guó)已經(jīng)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品和轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品強(qiáng)制實(shí)施了產(chǎn)品標(biāo)識(shí)制度國(guó)際上大多數(shù)國(guó)家都在轉(zhuǎn)基因食品標(biāo)簽上警示性注明可能的危害(5)用限制酶切割煙草花葉病毒的核酸(6)在大腸桿菌擬核中有控制胰島素合成的基因(7)基因工程的最終目的是導(dǎo)入外源基因(8)質(zhì)粒上的抗性基因有利于目的基因的表達(dá)

××××××T××2.下圖ABCD分別是？哪些不需要堿基互補(bǔ)配對(duì)？構(gòu)成C需要幾種工具？為什么人胰島素基因能和大腸桿菌的質(zhì)粒拼接？產(chǎn)物的表達(dá)能力和標(biāo)記基因是否有關(guān)？為什么大腸桿菌能表達(dá)形成人胰島素？如何檢測(cè)人的胰島素基因是否表達(dá)？是否完成表達(dá)？表達(dá)產(chǎn)物是否有生物活性？為什么？抗蟲棉是否有活性？基礎(chǔ)：有共同的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)基礎(chǔ)。要求：有相同的黏性末端所有生物都使用同一套遺傳密碼3.下圖ABCD分別是？哪些不需要堿基互補(bǔ)配對(duì)？如何篩選重組質(zhì)粒？產(chǎn)物的表達(dá)能力和標(biāo)記基因是否有關(guān)？如何檢測(cè)人的胰島素基因是否表達(dá)？是否完成表達(dá)？表達(dá)產(chǎn)物是否有生物活性？為什么？抗蟲棉是否有活性？構(gòu)成C需要幾種工具？幾種常見育種方法的比較育種方法雜交育種單倍體育種多倍體育種誘變育種基因工程育種基本原理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)實(shí)例雜交→自交→選優(yōu)基因重組不同個(gè)體的優(yōu)良性狀可集中到同一個(gè)個(gè)體上育種時(shí)間長(zhǎng)，需及時(shí)發(fā)現(xiàn)優(yōu)良性狀雜交水稻中國(guó)荷斯坦?；ㄋ庪x體培養(yǎng)、秋水仙素誘導(dǎo)加倍染色體變異明顯縮短育種年限，后代一般都為純種技術(shù)復(fù)雜，成