人教版高中生物必修二第六章第2节《基因工程及其应用》-课件-（共33张PPT）

(共33张PPT)
第6章 从杂交育种到基因工程 第2节 基因工程及其应用
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学习目标

1、简述基因工程的基本原理

2、举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用





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能发光的水母
能否能否让热带鱼也能发光?
设想
不能发光的热带斑马鱼
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能产生人胰岛素的大肠杆菌
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如何获得？
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1、什么叫基因工程?
2、基因工程 的基本操作步骤有哪些?
3、归纳出科学家实施基因工程 的总体思路
阅读教材 P102，解决以下问题：
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又称基因拼接技术,或重组DNA 技术。
通俗的说，就是按照人们的意愿，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，定向的改造生物的遗传性状。
一、基因工程
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1.原理：
2.操作水平：
3.结果：
基因重组
DNA分子水平
定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。
基因工程
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培育转基因大肠杆菌的简要过程：
你认为上述培育转基因大肠杆菌的关键步骤有哪些？
普通大肠杆菌
(不能分泌胰岛素)
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培育转基因大肠杆菌的关键步骤：
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1.基因的剪刀—限制性内切酶
分布：主要在微生物中。
特点：专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。
举例：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。
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA 分子切断。目前已发现的限制酶有200多种。
基因工程操作的工具
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限制性内切酶（EcoRⅠ）作用过程
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练习使用EcoRI 剪切目的基因
黏性末端
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2.分子针线—DNA连接酶
连接酶的作用：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。
？ 基因进行了切割以后就有了切口， 怎样才能将有切口的基因与其他基因缝合在一起呢？
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使用DNA连接酶制作重组DNA分子
甲片段
重组DNA分子
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目的基因(如人的胰岛素基因)怎样才能导入受体细胞(如大肠杆菌细胞)？
3.基因的运输工具——运载体
常用的运载体(carrying)有两类：
(1)细菌细胞质的质粒( plasmid)
(2)噬菌体(bacteriophages)或某些动植物病毒 (virus)
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大肠杆菌的质粒 (plasmid)：
运载体(carrying)应该具有什么特点呢?
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作为运载体的条件

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。
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基因工程的“四步曲”
提取目的基因
1
目的基因与运载体结合
2
将目的基因导入受体细胞
3
目的基因的检测和表达
4
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基因工程的操作工具
1.基因的剪刀
——限制性内切酶
2.基因的针线
——ＤＮＡ连接酶
3.基因的运输工具
——运载体
基因工程的操作步骤
1.目的基因的提取
2.目的基因与运载体结合
3.目的基因导入受体细胞
4.目的基因的检测与表达
基因工程(gene engineering)的原理
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你见过树会走路吗?
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1、基因工程与作物育种
二、基因工程的应用
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获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。
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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。
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　　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%!
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3、　环境保护　　基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种污染环境的物质。
　　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DDT等毒害物质。
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基因工程的应用
1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等
2、基因工程与药物研制：干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗
3、基因工程与环境保护：超级细菌
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