人教版生物必修2 第6章 第2节 基因工程及其应用 教学课件 （共30张PPT）

课件30张PPT。6.2 基因工程及其应用青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素家蚕能够吐出蚕丝为人类利用青霉菌产生青霉素、蚕吐蚕丝的根本原因是什么？有相应的基因！
基因决定性状!设想能否让蜘蛛“吐出”蚕丝？
能否让细菌“吐出”蛛丝？问题探讨“嫁接”了人胰岛素基因的工程菌。能发荧光的热带斑马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的一、基因工程的原理：基因重组DNA分子水平生物体外定向地改造生物的性状，获得人类所需要的品种。2、原理：
3、操作水平：
4、操作环境：
5、结 果：按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。1、概念：甲生物乙生物新类型1、 基因的“剪刀”
——限制性内切酶
识别特定核苷酸序列，切割特定DNA切点，具特异性。
例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别
GAATTC序列，并在G和A之间切开。二、　基因操作的工具限制酶 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。2、基因的“针线” ——DNA连接酶作用:将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。3、基因的运载体
——质粒或病毒
作用：将外源基因送入受体细胞。

种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。大肠杆菌的质粒： 最常用的质粒，常含有抗药基因。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进行。作为运载体必须具备哪些条件？1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。
2.具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
3.具有某些标记基因，便于进行筛选。
如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。
提取目的基因
目的基因与运载体结合
目的基因导入受体细胞
目的基因的表达和检测基因工程的操作步骤1、获取目的基因
基因工程的第一步，取得人们所需要的特定基因，即目的基因。
（如抗虫基因，抗病基因、以及人的胰岛素基因、干扰素基因等）两条途径：
1)从供体细胞的DNA中直接分离基因
2)人工合成基因。2、目的基因与运载体结合　　用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。细菌供体细胞取出质粒取出DNA用限制酶切断DNA用连接酶连接目的基因3、将目的基因导入受体细胞将重组DNA导入受体细胞扩增4、目的基因的表达和检测 检测受体细胞中是否真正摄入了目的基因。
将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。四、基因工程的应用１、基因工程与作物育种抗虫转基因水稻2、基因工程与药物研制　　许多药品的生产是从生物组织中提取的。受材料来源限制产量有限，其价格往往十分昂贵。　　微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。　　在猴子的未受精卵中加入附加基因，并利用它成功培育出健康活泼的小猴“安迪”。　　通过对“安迪”的研究我们可以简单地引进如老年性痴呆病的基因、帕金森病基因等，加快针对这类疾病疫苗的开发研究。 　　胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。　　将合成的胰岛素基因导入大肠杆菌，每2000L培养液就能产生100g胰岛素！使其价格降低了30%-50%!基因工程药品 —— 胰岛素 干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此外干扰素对治疗某些癌症和白血病也有一定疗效。
传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg干扰素。1980-1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述干扰素大量投放市场。 基因工程药品 —— 干扰素 治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射生长激素。而生长激素的获得很困难。以前，要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底部摘取垂体，并从中提取生长激素。
现可利用基因工程方法，将人的生长激素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长激素，相当于6万具尸体的全部产量。 基因工程药品 —— 生长激素3、　环境保护　　　　通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解一些毒害物质。 转基因食品 安全吗?!4、转基因生物和转基因食品的安全性人类是否有权按照自已的意愿操纵地球上的生命？
人类创造的转基因生物、转基因食品是否会危害整个生物圈，包括人类自身？当人类拥有了只有大自然才拥有的改造生物、创造生物的能力时，我们是否感到很坦然呢？