吉林省东辽县第一高级中学高中生物人教版选修3《11 基因工程的应用》课件
文档属性
| 名称 | 吉林省东辽县第一高级中学高中生物人教版选修3《11 基因工程的应用》课件 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 572.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2013-04-01 22:15:42 | ||
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文档简介
课件27张PPT。The camelecow定向基因改造设想 设想一能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？能否让细菌“吐出”蚕丝？设想二能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？设想三经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。基因工程什么叫基因工程？ 基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。（一）基因工程的概念（一）基因工程的概念基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物剪切→ 拼接→ 导入→ 表达基因工程培育抗虫棉的简要过程：（一）基因工程的概念普通棉花(无抗虫特性)苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因棉花细胞(含抗虫基因)棉花植株(有抗虫特性)上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？重组DNA导入形成（一）基因工程的概念基因工程培育抗虫棉的关键步骤：关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来关键步骤二：形成重组DNA关键步骤三：重组DNA导入受体(棉花)细胞解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？（二）基因操作的工具 关键步骤一的工具： 关键步骤二的工具： 关键步骤三的工具：分子手术刀—
限制性核酸内切酶分子缝合针—DNA连接酶 分子运输车—载体
“分子手术刀”—限制性核酸内切酶 （又称限制酶）1.分布：主要在原核生物中。2.特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，在特定的切点切割。3.结果：产生黏性末端和平末端（二）基因操作的工具限制酶的识别特点以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称，重复排列
如：GAA TTC CCC GGG
CTT AAG GGG CCCGAATTCCTTAAGG AATTCCTTAA G黏性末端中心轴线CCC GGGGGG CCCCCC GGGGGG CCC平末端EcoRI
（在G和A之间切割)SmaI（在G和C之间切割）什么叫黏性末端？ 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端。如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？ 会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。基因的针线：DNA连接酶分子缝合针——DNA连接酶（二）基因操作的工具 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子才能形成。AATTGCCTTAAG分子缝合针—DNA连接酶??? ①连接的部位：
②结果：
③分类：（二）基因操作的工具磷酸和脱氧核糖之间的键
磷酸二酯键将两个相同的末端连接。E·coli DNA连接酶
T4 DNA连接酶 ?? 外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)？（二）基因操作的工具导入过程需要运输工具——载体。分子运输车—载体1.种类：质粒、λ噬菌体的衍生物和动植 物病毒。
2.条件：
3.作用： 将外源基因送入受体细胞; 利用运载体在受体细胞（棉花细胞）内，对外源基因（抗虫基因）进行大量复制作为运载体必须具备哪些条件？（二）基因操作的工具1.具一或多个限制酶切点，供外源基因插入其中。
2.能够在受体细胞中进行自我复制,或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制。
3.具有某些标记基因，便于进行鉴定和选择。
如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。
4.必须是安全的，不会对受体细胞有害，能友好地借居在受体细胞内，或不能进入除受体细胞外的其他生物细胞中。质粒的特点细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型双链环状DNA分子；
质粒的存在对宿主细胞无影响；
3.质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
大肠杆菌的质粒：（二）基因操作的工具 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。小结：
DNA重组技术的基本工具分子手术刀
分子缝合针
分子运输车限制性核酸内切酶（限制酶）DNA连接酶载体切割目的基因和载体将目的基因与载体连接在一起将目的基因导入受体细胞内1.以下说法正确的是 （ ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
D、DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键C练习2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制 （ ）
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNAD练习3.有关基因工程的叙述中，错误的是（ ）
A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状，培育生物新品种
B、重组DNA的形成在细胞内完成
C、目的基因须由运载体导入受体细胞
D、质粒都可作为运载体B D练习
限制性核酸内切酶分子缝合针—DNA连接酶 分子运输车—载体
“分子手术刀”—限制性核酸内切酶 （又称限制酶）1.分布：主要在原核生物中。2.特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，在特定的切点切割。3.结果：产生黏性末端和平末端（二）基因操作的工具限制酶的识别特点以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称，重复排列
如：GAA TTC CCC GGG
CTT AAG GGG CCCGAATTCCTTAAGG AATTCCTTAA G黏性末端中心轴线CCC GGGGGG CCCCCC GGGGGG CCC平末端EcoRI
（在G和A之间切割)SmaI（在G和C之间切割）什么叫黏性末端？ 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端。如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？ 会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。基因的针线：DNA连接酶分子缝合针——DNA连接酶（二）基因操作的工具 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子才能形成。AATTGCCTTAAG分子缝合针—DNA连接酶??? ①连接的部位：
②结果：
③分类：（二）基因操作的工具磷酸和脱氧核糖之间的键
磷酸二酯键将两个相同的末端连接。E·coli DNA连接酶
T4 DNA连接酶 ?? 外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)？（二）基因操作的工具导入过程需要运输工具——载体。分子运输车—载体1.种类：质粒、λ噬菌体的衍生物和动植 物病毒。
2.条件：
3.作用： 将外源基因送入受体细胞; 利用运载体在受体细胞（棉花细胞）内，对外源基因（抗虫基因）进行大量复制作为运载体必须具备哪些条件？（二）基因操作的工具1.具一或多个限制酶切点，供外源基因插入其中。
2.能够在受体细胞中进行自我复制,或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制。
3.具有某些标记基因，便于进行鉴定和选择。
如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。
4.必须是安全的，不会对受体细胞有害，能友好地借居在受体细胞内，或不能进入除受体细胞外的其他生物细胞中。质粒的特点细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型双链环状DNA分子；
质粒的存在对宿主细胞无影响；
3.质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
大肠杆菌的质粒：（二）基因操作的工具 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。小结：
DNA重组技术的基本工具分子手术刀
分子缝合针
分子运输车限制性核酸内切酶（限制酶）DNA连接酶载体切割目的基因和载体将目的基因与载体连接在一起将目的基因导入受体细胞内1.以下说法正确的是 （ ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
D、DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键C练习2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制 （ ）
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNAD练习3.有关基因工程的叙述中，错误的是（ ）
A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状，培育生物新品种
B、重组DNA的形成在细胞内完成
C、目的基因须由运载体导入受体细胞
D、质粒都可作为运载体B D练习