基因工程講課-課件

基因工程簡(jiǎn)介2020/12/2212、《參考消息》“開(kāi)眼界”欄目中刊登一則新聞：美國(guó)科學(xué)家已將人的血紅蛋白基因?qū)胴i的體內(nèi)，并成功的進(jìn)行了表達(dá)。1、2008年9月中央電視臺(tái)《焦點(diǎn)訪談》播出了一期節(jié)目，反映目前我國(guó)血庫(kù)中血液短缺，很多病人排隊(duì)等候輸血，有的因?yàn)椴荒芗皶r(shí)輸血而造成病情惡化，甚至死亡。節(jié)目呼吁人們要關(guān)愛(ài)生命，義務(wù)獻(xiàn)血……。兩則新聞2020/12/222精品資料3你怎么稱(chēng)呼老師？如果老師最后沒(méi)有總結(jié)一節(jié)課的重點(diǎn)的難點(diǎn)，你是否會(huì)認(rèn)為老師的教學(xué)方法需要改進(jìn)？你所經(jīng)歷的課堂，是講座式還是討論式？教師的教鞭“不怕太陽(yáng)曬，也不怕那風(fēng)雨狂，只怕先生罵我笨，沒(méi)有學(xué)問(wèn)無(wú)顏見(jiàn)爹娘……”“太陽(yáng)當(dāng)空照，花兒對(duì)我笑，小鳥(niǎo)說(shuō)早早早……”4

人的血紅蛋白基因怎樣才能導(dǎo)入豬的體內(nèi)呢？這就要借助于一門(mén)新興的生物技術(shù)——基因工程。2020/12/225別名操作環(huán)境

操作對(duì)象

操作水平

基本過(guò)程

結(jié)果

基因拼接技術(shù)、DNA重組技術(shù)等生物體外基因DNA分子水平剪切、拼接、導(dǎo)入、表達(dá)獲得人類(lèi)所需的基因產(chǎn)物（一）、基因工程的概念（1）該部分內(nèi)容容易理解，教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材有關(guān)內(nèi)容，并給出下列表格，讓學(xué)生總結(jié)，教師加以補(bǔ)充。2020/12/226二、基因操作的工具問(wèn)題1:

基因操作是在DNA分子水平上進(jìn)行的,用普通的操作工具能夠操作嗎?那么需要用什么工具呢?2020/12/2271、基因工程的“”GAATTCCTTAAGCTTAAGAATTCG粘性末端限制性內(nèi)切酶酶!觀察與思考回顧DNA的分子結(jié)構(gòu)，思考用什么對(duì)DNA進(jìn)行操作?2020/12/228TGCAACGTACGTGCAT不同的“剪刀”所識(shí)別的核苷酸序列、切點(diǎn)以及形成的黏性未端都不同觀察與思考不同的限制性內(nèi)切酶識(shí)別的核苷酸序列、切點(diǎn)以及形成的粘性未端都是否相同？2020/12/229DNA目的基因GCATTGCAACGTCGTAGCATTGCA問(wèn)題2:如何把目的基因從DNA分子上切下來(lái)呢?觀察與思考動(dòng)畫(huà)演示2020/12/22101、基因工程的“”剪刀限制性內(nèi)切酶

微生物（已發(fā)現(xiàn)的有200種）一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列,并在特定切點(diǎn)切割（3）分布：（1）特點(diǎn)：（2）結(jié)果：產(chǎn)生粘性末端2020/12/22112、基因工程的“”CTTAAGAATTCGDNA連接酶AATTCG問(wèn)題3：如果把兩種來(lái)源不同的DNA用同一種酶切割，會(huì)怎樣呢？觀察與思考2020/12/2212指“DNA連接酶”“”（1）連接的部位：連接“梯子”斷口的“扶手”——磷酸酯鍵；而非“梯子”中間的“踏板”——?dú)滏I2、基因工程的“針線”（2）結(jié)果：兩個(gè)相同的粘性末端的連接

2020/12/2213問(wèn)題4：

如何將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞呢？目的基因運(yùn)載體2020/12/2214問(wèn)題與探索請(qǐng)閱讀教材中“基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體”這一自然段，并思考回答以下兩個(gè)問(wèn)題。1、作為運(yùn)載體必須具備什么條件？2、為什么質(zhì)粒常作為運(yùn)載體？2020/12/22153、基因工程的“”

目的基因（3

）作用：（1）具備條件：（2）種類(lèi)：將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒a、能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存b、具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接c、具有標(biāo)記基因，便于篩選2020/12/2216運(yùn)載體目的基因觀察與思考為什么質(zhì)粒常作為運(yùn)載體？質(zhì)粒是細(xì)菌等微生物中能夠自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子，其上面常含有標(biāo)記基因能夠“友好”地“借居”在宿主細(xì)胞中，它的存在與否對(duì)宿主細(xì)胞的生存沒(méi)有決定性的作用。2020/12/2217二、基因操作的工具1、基因工程的“”2、基因工程的“”3、基因工程的“”目的基因2020/12/2218基因操作的基本步驟示意圖2020/12/22191、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)2020/12/22201、提取目的基因（1）鳥(niǎo)槍法（散彈射擊法）（2）人工合成基因的方法2020/12/2221......DNA擴(kuò)增儀（PCR儀）2020/12/2222（1）鳥(niǎo)槍法（散彈射擊法）

優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便工作量大，具有一定的盲目性2020/12/2223（2）人工合成法DNA合成儀逆轉(zhuǎn)錄法根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA2020/12/2224mRNADNA逆轉(zhuǎn)錄2020/12/2225蛋白質(zhì)mRNADNA推測(cè)推測(cè)2020/12/2226（2）人工合成法

優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：專(zhuān)一性強(qiáng)，還可以合成自然界中不存在的基因，因此有著廣泛的應(yīng)用前景。操作過(guò)程麻煩，技術(shù)條件要求較高2020/12/2227DNA目的基因GCATACGTACGTGCATGCATACGT觀察與思考2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合2020/12/2228GAATTCCTTAAGCTTAAGAATTCG觀察與思考2020/12/2229ACGTGCAT抗菌素抗性基因ACGTGCAT目的基因ACGTGCAT標(biāo)記基因觀察與思考1、切割質(zhì)粒與獲得目的基因切割DNA分子是否一定要用同一種限制性內(nèi)切酶？為什么？答：是。要保證有相同的黏性未端。2、該過(guò)程除使用限制性內(nèi)切酶外，還使用什么酶？答：DNA連接酶。2020/12/2230閱讀第三步——將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞和第四步——目的基因的檢測(cè)和表達(dá)，并思考回答以下問(wèn)題。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)2020/12/22311、為什么常用細(xì)菌等微生物作為受體細(xì)胞？2、當(dāng)用細(xì)菌作為受體細(xì)胞時(shí)，在導(dǎo)入重組DNA之前對(duì)其應(yīng)作何處理？3、重組DNA分子進(jìn)入受體細(xì)胞后，是否意味著轉(zhuǎn)基因的成功？答：細(xì)菌等微生物的繁殖速度非?？?，在短時(shí)間內(nèi)就能獲得大量目的基因和基因產(chǎn)物。答：用氯化鈣溶液處理細(xì)菌，以增大細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性，使含有目的基因的重組質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞。答：不是，重組DNA分子進(jìn)入受體細(xì)胞后受體細(xì)胞必須表現(xiàn)出特定的性狀，才能說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)過(guò)程。2020/12/2232本節(jié)課的知識(shí)結(jié)構(gòu)基因工程的基本內(nèi)容基因工程的概念基因操作的工具基因的剪刀___限制性內(nèi)切酶基因的針線___DNA連接酶基因的運(yùn)輸工具_(dá)__運(yùn)載體基因操作的基本步驟提取目的基因?qū)⒛康幕驅(qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測(cè)和表達(dá)目的基因與運(yùn)載體結(jié)合2020/12/2233（四）鞏固練習(xí)1、選擇題：（1）有關(guān)于基因的敘述正確的是()A限制性內(nèi)切酶只在獲得目的基因時(shí)才使用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D本題考查了本節(jié)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)知識(shí)和基本知識(shí)。2020/12/2234（2）植物學(xué)家在培育抗蟲(chóng)棉時(shí)，對(duì)目的基因作了適當(dāng)?shù)男揎?，使得目的基因在棉花植株的整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育期都表達(dá)，以防止害蟲(chóng)侵害。這種對(duì)目的基因所作的修飾發(fā)生在()

A內(nèi)含子 B外顯子 C編碼區(qū) D非編碼區(qū)D2020/12/22352填空題：(1)中國(guó)科學(xué)家陳炬把人的抗病毒干擾素（一種蛋白質(zhì)）基因植入煙草的細(xì)胞中并“嫁接”到其DNA分子上，使煙草獲得了抗病毒的能力。試分析回答：①、人的基因這所以能“嫁接”到植物的DNA分子上去，是因?yàn)椋篲____________________________。②、煙草有了抗病毒的能力，這表明煙草體內(nèi)產(chǎn)生了___________。這個(gè)事實(shí)說(shuō)明，人和植物共同使用一套__________，蛋白質(zhì)的合成方式_________。③、這個(gè)事實(shí)也可證明，現(xiàn)代地球上的生物是由共同的原始祖先經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代逐漸進(jìn)化而來(lái)的，它們之間有著或近或遠(yuǎn)的________關(guān)系。人與植物的DNA分子結(jié)構(gòu)相同抗病毒干擾