人教版高中生物必修二 6.2 基因工程（34张）

课件34张PPT。第六章 第二节 基因工程及其应用教学重点
1、基因工程的基本原理
2、基因工程安全性
教学难点
1、基因工程的基本原理
2、转基因生物和转基因食品安全性。 基因工程又叫做基因_____技术或__________技术。按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以___________，然后放到另一种生物的细胞里，______地改造生物的遗传性状。 拼接DNA重组修饰改造定向操作水平：操作环境：结 果： 地改造生物的性状，
获得人类所需要的品种。原 理：一、基因工程基因重组DNA分子水平生物体外定向培育转基因大肠杆菌的简要过程：普通大肠杆菌
(不能分泌胰岛素)思考：
转基因大肠杆菌的关键步骤有哪些？实例培育转基因大肠杆菌的关键步骤： 一种限制酶只能识别___种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子的酶。 1、基因的“剪刀”限制性内切酶1一）、基因工程工具如:EcoRI
只能识别GAATTC的序列，黏性末端思考：
限制酶作用特点及DNA连接酶作用部位什么叫黏性末端？ 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。 两种来源不同的DNA用______限制酶切割后，末端可以互相黏合，这种黏合只能使互补的碱基连接起来，而DNA骨架上的缺口，需要靠DNA连接酶“缝合” 。 2、基因的“针线”——DNA连接酶同种思考：
1、 DNA连接酶作用部位？使用DNA连接酶制作重组DNA分子甲片段重组DNA分子DNA连接酶的作用是：A.子链和母链之间形成氢键B.黏性末端之间形成氢键C.两个DNA末端间的缝隙连接D.A、B、C都对 C3、基因的运输工具——目前常用的运载体有________________________。运载体质粒、噬菌体、动植物病毒自主复制环状质粒是存在于细菌细胞质中，能____ ___的很小的___ _的DNA分子。运载体特点
1能够在宿主细胞内复制并稳定保存；
２具有多个限制酶切点以便与外源基因相连；
３具有标记基因，便于进行筛选．
4、都有侵染或进入宿主细胞的能力大肠杆菌的质粒： 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进行。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连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键C及时训练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DNAD1、_____目的基因
2、目的基因与运载体______
3、将目的基因_____受体细胞
4、目的基因的_________表达与检测导入结合提取二）、基因工程操作步骤提供质粒细菌供体细胞同种限制酶DNA 连接酶 重组DNA（重组质粒）目的基因的提取、与运载体的结合思考：
1、目的基因与运载体能结合的原因目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达导入增殖目的基因产物繁殖速度快思考：
2、目的基因能在受体细胞中表达的原因 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。　　标记基因是否表达检测：表达：目的基因是否表达　　大量的受体细胞接受不多的目的基因。处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。实例⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（ ）　
①限制酶　　②连接酶　③解旋酶　　④还原酶　　　Ａ．①②　　Ｂ．③④　Ｃ．①④　　Ｄ．②③Ａ及时训练2、基因工程的正确操作步骤是（　）①使目的基因与运载体结合　　②将目的基因导入受体细胞　③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④提取目的基因Ａ． ③② ④ ① 　　Ｂ． ② ④① ③　　　　　Ｃ． ④① ② ③ 　　Ｄ． ③ ④ ① ② 　　Ｃ3．下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容，正确的组合是 （　　）C4．中国青年科学家陈炬成功地把人的抗病毒干扰素基因“嫁接”到烟草的DNA分子上，使烟草具备了抗病毒的能力，试分析：
（1）人的基因所以能接到植物体内去，物质基础是__________________________。
（2）烟草具备抗病毒能力，表明烟草体内产生了_____________，这个事实说明：人和植物体内蛋白质的合成方式_____________，共用一套_________。干扰素基本相同DNA结构基本相同遗传密码二、基因工程 繁殖具有抗病能力、高产仔率、高产奶率和高质量的皮毛等优良品质的转基因动物（如奶牛）。
该过程的重要步骤是重组DNA转移到动物受精卵中 将人的生长激素基因和牛的生长素基因分别注射到小白鼠受精卵中，得到的“超级小鼠”。 在畜牧业的应用农业上的应用 培育抗逆性品种
将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。 抗虫基因作物的意义：
减少农药的用量，降低了生产的成本，减少了农药对环境的污染。基因工程在药物研究的应用 用基因工程的方法生产胰岛素、干扰素、白细胞介素、凝血因子、以及预防乙肝、霍乱、伤寒、疟疾等的疫苗。
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。　　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%! 1）用基因工程产物—— “超级细菌”分解石油，可以大大提高细菌分解石油的效率。
2）用基因工程培养出“吞噬”汞和降解土壤中DDT的细菌，以及能够净化镉污染的植物。
3) 用于环境检测。 基因工程在净化环境中应用 用DNA探针可以检测饮用水中病毒的含量。此方法的特点是快速、灵敏，1吨水中有10个病毒也能检测出来。用转基因动物作器官移植的供体
供体动物：
存在的难题：
解决方法：猪免疫排斥将供体基因组导入某种基因调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。基因工程在医学上的应用三、转基因生物和转基因食品的安全性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，也感到了不安与困惑。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？转基因食品动物实验危害事件
（1）英国政府资助的研究显示，食用了转基因土豆的老鼠出现了肝脏癌症早期症状、睾丸发育不全、免疫系统和神经系统部分萎缩等异常现象。
（2）德国黑森州北部农民从1997年开始试种Bt-176玉米，并用作奶牛的补充饲料，2000年当农民开始提高该玉米在饲料中的比例后，所有的牛都死亡了。2004年瑞士联邦技术研究院地球植物学研究所海尔比克教授发现，Bt-176中的用来毒杀欧洲玉米螟的Bt毒素，无法分解，最终毒死了奶牛。
（3）2006年，俄罗斯科学院高级神经生理研究所科学家伊琳娜艾尔马科娃博士研究发现，食用转基因大豆食物的老鼠，其幼鼠一半以上在出生后头三个星期死亡，是没有食用转基因大豆老鼠死亡率的6倍。
(4)绝育是吃转基因食物的动物出现的普遍问题，“印度在哈里亚纳邦的调查表明，大多数吃了转基因棉籽的水牛有并发症，如早产，流产，不育，并子宫脱垂。许多小牛死亡。在美国，大约24个农民报告说成千上万只猪吃了转基因玉米品种后不能生殖或出现假怀孕现象”。 1、采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是（　）
①将毒素蛋白注射到棉受精卵中　　② 将编码毒素蛋白的ＤＮＡ序列，注射到棉受精卵中　 ③将编码毒素蛋白的ＤＮＡ序列，与质粒重组，导入细菌，用该细菌感染棉的体细胞，在进行组织培养 ④将编码毒素蛋白的ＤＮＡ序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵中 Ａ．① ②　　 Ｂ． ② ③ 　　
Ｃ． ③ ④ 　　 Ｄ．④ ①Ｃ及时训练3、在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的（ ）
A、人工合成目的基因
B、目的基因与运载体结合
C、将目的基因导入受体细胞
D、目的基因的检测和表达C2、转基因动物是指（ ）
A、提供基因的动物
B、基因组中增加外源基因的动物
C、能产生白蛋白的动物
D、能表达基因信息的动物B4、下列各项中，与基因工程无关的是（ ）
A、选择“工程菌”生产胰岛素
B、培育转基因抗虫棉
C、人工诱导多倍体
D、利用DNA探针检测应用水是否含有病毒
C5、基因工程中常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞，原因是（ ）
A、结构简单、操作方便 B、繁殖速度快
C、遗传物质含量少 D、性状稳定，变异少B