人教教學 基因工程及其應用

人教教學基因工程及其應用第1頁/共49頁請您欣賞第2頁/共49頁請您欣賞超級小鼠與超級魚第3頁/共49頁能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌請您欣賞第4頁/共49頁基因“嫁接”第5頁/共49頁基因工程及其應用TTTTAGCCGGAA第6頁/共49頁什么叫基因工程?基因工程的基本操作步驟有哪些?歸納出科學家實施基因工程的總體思路閱讀教材P102，解決以下問題：能力體現(xiàn)第7頁/共49頁

又稱基因拼接技術,或重組DNA技術。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向的改造生物的遺傳性狀?；蚬こ?geneengineering)第8頁/共49頁原理：操作水平：結果：基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種?；蚬こ?geneengineering)第9頁/共49頁培育轉基因大腸桿菌的簡要過程：你認為上述培育轉基因大腸桿菌的關鍵步驟有哪些？普通大腸桿菌(不能分泌胰島素)人體組織細胞提取胰島素基因與運載體DNA拼接導入大腸桿菌(含胰島素基因)轉基因大腸桿菌(能分泌胰島素)實例展示第10頁/共49頁培育轉基因大腸桿菌的關鍵步驟：1.ONE胰島素基因從人體細胞內提取出來2.TWO胰島素基因與運載體DNA連接3.THREE胰島素基因導入受體(大腸桿菌)細胞基因的“剪刀”基因的“針線”基因的運載體第11頁/共49頁如:EcoRI1、該限制酶只能識別GAATTC的序列，說明了限制酶具有的特性是

。2、EcoRI限制酶識別了GAATTC的序列后，將會發(fā)生什么樣的變化？積極思考專一性1.基因的剪刀—限制性內切酶基因操作(geneengineering)的工具第12頁/共49頁模型構建1CTTCATGAATTCCCTAA

GAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG練習使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAA

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目的基因黏性末端第13頁/共49頁（2006.臺州質檢）下列是由限制酶切割形成的DNA片段，能用相應DNA連接酶將它們恢復連接的組合是①…CTGCA…G②…G…CTTAA③G…ACGTC…④AATTC…G…A.①③；②④

B.①②；③④

C.①④；②③

D.以上都不對A第14頁/共49頁2.分子針線—DNA連接酶(DNAlinking-enzyme)積極思考DNA連接酶連接的是兩個脫氧核苷酸(deoxyribonucleotide)分子的什么部位？基因操作(geneengineering)的工具第15頁/共49頁模型構建2使用DNA連接酶制作重組DNA分子甲片段CTTCATGAATTCCCTAA

GAAGTACTTAAGGGATT乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG

重組DNA分子RecombinantDNAGGCATCTTAAAATTCCGTAG第16頁/共49頁DNA連接酶的作用是：A.子鏈和母鏈之間形成氫鍵

B.黏性末端之間形成氫鍵

C.兩個DNA末端間的縫隙連接

D.A、B、C都對C第17頁/共49頁目的基因(如人的胰島素基因)怎樣才能導入受體細胞(如大腸桿菌細胞)？3.基因的運輸工具——運載體

(carrying)常用的運載體(carrying)有兩類：

1）細菌細胞質的質粒(plasmid)2）噬菌體(bacteriophages)

或某些動植物病毒(virus)基因操作(geneengineering)的工具第18頁/共49頁大腸桿菌的質粒

(plasmid)：運載體(carrying)應該具有什么特點呢?？基因操作(geneengineering)的工具第19頁/共49頁運載體(carrying)1能夠在宿主細胞內復制并穩(wěn)定保存；２具有多個限制酶切點以便與外源基因相連；３具有標記基因，便于進行篩選．第20頁/共49頁香蕉魚你見過嗎?第21頁/共49頁最新款的摩托車你想過嗎?第22頁/共49頁你見過樹會走路嗎?第23頁/共49頁你知道什么是真正的碩果累累嗎?第24頁/共49頁誰能告訴我這是ＷＨＡＴ？第25頁/共49頁給科學插上想象的翅膀，你會收獲更多！第26頁/共49頁第27頁/共49頁基因工程(geneengineering)的“四步曲”提取目的基因1目的基因與運載體結合2將目的基因導入受體細胞3目的基因的檢測和表達4第28頁/共49頁12基因工程的操作工具1.基因的剪刀——限制性內切酶2.基因的針線——ＤＮＡ連接酶

3.基因的運輸工具——運載體

基因工程的操作步驟1.目的基因的提取2.目的基因與運載體結合3.目的基因導入受體細胞4.目的基因的檢測與表達基因工程(geneengineering)的原理小結第29頁/共49頁四、基因工程的應用一、基因工程與作物育種第30頁/共49頁生長快、肉質好的轉基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉基因牛(阿根廷)第31頁/共49頁轉黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉魚抗寒基因的番茄獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質的農(nóng)作物和具有抗逆性的作物新品種。第32頁/共49頁2、基因工程與藥物研制我國生產(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。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價格往往十分昂貴。微生物生長迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應藥物成分的基因導入微生物細胞內，讓它們產(chǎn)生相應的藥物，不但能解決產(chǎn)量問題，還能大大降低生產(chǎn)成本。第33頁/共49頁胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。將合成的胰島素基因導入大腸桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!第34頁/共49頁3、環(huán)境保護

基因工程做成的“超級細菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質。通常一種細菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的“超級細菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質。第35頁/共49頁

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化污染物。第36頁/共49頁

轉基因食品

安全嗎?第37頁/共49頁課究探后課題：利用網(wǎng)絡資源并結合教材中的資料分析,就“轉基因生物和轉基因食品的安全性”以小論文的形式發(fā)表個人見解。

第38頁/共49頁exercise

基因工程的正確操作步驟是:①使目的基因與運載體結合②將目的基因導入受體細胞③檢測目的基因的表達是否符合特定性狀要求④提取目的基因③②④①B.②④①

③C.④①

②③D.③④①

②小試身手第39頁/共49頁⒈要使目的基因與對應的載體重組，所需的兩種酶是()

①限制酶②連接酶③解旋酶④還原酶

Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③A第40頁/共49頁基因工程技術中的目的基因主要來源于A.自然界現(xiàn)存在生物體內的基因

B.自然突變產(chǎn)生的新基因

C.人工誘變產(chǎn)生的新基因

D.科學家在實驗室中人工合成的基因A第41頁/共49頁下列關于基因工程的敘述中,正確的是:A.限制酶只用于提取目的基因

B.細菌體內的環(huán)狀DNA均可作運載體

C.DNA連接酶可用于目的基因和運載體的連接

D.重組DNA分子一旦進入受體細胞,基因工程則完成.以下說法正確的是:A.目的基因是指重組DNA

B.一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列

C.DNA重組所用的工具酶是限制酶、連接酶和運載體

D.只要受體細胞中含有目的基因，目的基因就一定能夠成功表達

CB第42頁/共49頁A.常用相同的限制性核酸內切酶處理目的基因和質粒

B.DNA連接酶和RNA聚合酶是構建重組質粒必需的工具酶

C.可用抗生素的培養(yǎng)基檢測大腸桿菌中是否導入了重組質粒

D.導入大腸桿菌的目的基因不一定能成功表達.（2006年.四川）用基因工程技術可使大腸桿菌合成人的蛋白質。下列說法不正確的是B第43頁/共49頁切取牛的生長激素或人的生長激素基因,用顯微注射技術將它們分別注入小鼠的受精卵中,從而獲得了”超級鼠”,次項技術遵循的原理是A.基因突變DNARNA蛋白質B.基因工程RNADNA蛋白質C.細胞工程DNARNA蛋白質D.基因工程DNARNA蛋白質D第44頁/共49頁ba(多選題)如圖,下列有關酶功能的敘述中,正確的是A.切斷a處的酶為限制性內切酶

B.連接a處的酶為DNA連接酶

C.切斷b處的酶為解旋酶

D.連接b處的酶為RNA聚合酶ABC第45頁/共49頁(多選題)科學家運用基因工程技術,讓羊合成并分泌抗體,相關敘述中正確的是A.該技術導致生物定向變異

B.DNA連接酶把目的基因與運載體黏性末端堿基對連接起來

C.蛋白質中的氨基酸序列可為合成目的基因提供材料

D.受精卵是理想的受體ACD第46頁/共49頁基因工程技術在培育抗旱植物用于發(fā)展沙漠農(nóng)業(yè)和改造沙漠方面顯示了良好的前景,荷蘭一家公司將大腸桿菌中的海藻糖合成酶基因導入植物(如甜菜、馬鈴薯等)中并獲得有效表達，使“工程植物”增強了耐旱性、耐寒性的基本操作步驟是：①②③④（2）基因表達的含義是：

（3）寫出酶基因工程在植物體內的表達過程：