高中生物人教版生物必修二6．2—基因工程及其应用（共22张PPT）

(共22张PPT)
转基因鲑鱼
抗虫害的玉米
抗虫棉
基因工程 及其应用
第2节
一、学习目标
1.什么叫基因工程?
2.完成下列关于基因工程的表格：





3.操作工具具体指的是什么？作用是什么？
4.基因工程的基本操作步骤有哪些?(根据图6-6，用自己的话总结）
阅读教材p102-106，解决以下问题：
二、自主学习
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。
三、小组讨论
讨论第4题
原理
操作环境
操作对象
操作水平
操作工具
结果
一、基因工程的概念：
又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。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，定向地改造生物的遗传性状。
基因重组
生物体外
基因/DNA
分子水平
基因剪刀、基因针线、基因的运载体
人类需要的基因产物
原理
操作环境
操作对象
操作水平
操作工具
结果
1、 基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶
识别特定核苷酸序列，在特定的切点切DNA，具专一性和特异性。
裂解磷酸二酯键，
产生两个黏性末端。
二、基因操作的工具
黏性末端
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。
EcoRⅠ
尝试标出下列序列受EcoRI限制酶作用的切点
乙DNA片段
GAATTCCGTAGAATTCGGATT
CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA
2、基因的“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。
连接的部位：
生成磷酸二酯键
DNA连接酶的作用过程：
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。
从细胞中分离出DNA
从大肠杆菌中提取质粒
提取目的基因
目的基因与运载体结合
DNA连 接酶
目的基因导入受体细胞
目的基因的表达与检测
基因工程操作的基本步骤
基因工程育种
优点：
定向地改造生物的遗传性状
缺点：
可能引起生态危机，技术难度大
1、基因工程与作物育种
二、基因工程的应用：
　　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%!
2、基因工程与药物研制
通过基因工程的方式创造了能合成人干扰素的大肠杆菌，每1Kg的培养液可提取20—4mg干扰素
转基因食品看起来分外诱人
餐桌上的基因
转基因食品你敢吃吗？
转基因食品ABC
三、转基因生物和转基因食品的安全性：
几种常见育种方法的比较
杂交→自交→选优
基因重组
不同个体的优良性状可集中到同一个个体上
育种时间长，需及时发现优良性状
杂交水稻
中国荷斯坦牛
花药离体培养、秋水仙素诱导加倍
染色体变异
明显缩短育种年限，后代一般都为纯种
技术复杂，成本高
普通小麦花药离体培养
秋水仙素处理萌发的种子、幼苗
染色体变异
植物茎杆粗壮，果实、种子大，营养高
发育延迟，结实率低
无籽西瓜
物理或化学方法处理动植物
、微生物
基因突变
提高变异频率，大幅度改良某些性状，加速育种进程
有利变异少，需要处理大量实验材料，具有不确定性
青霉菌高产菌株的培育
黑农五号大豆
基因重组
将一种生物特定基因转移到另一种生物体内
定向地改造生物的遗传性状
可能引起生态危机，技术难度大
转基因抗虫棉
育种
方法 杂交
育种 单倍体
育种 多倍体
育种 诱变
育种 基因工
程育种
基本
原理
方法
优点
缺点
实例
当堂训练：
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．②③
⒉实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限制性内切酶能识别ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ顺序，切点在Ｇ和Ａ之间，这是利用了酶的（　）
Ａ．高效性　　　　　　Ｂ．专一性　　　
Ｃ．多样性　　　　　　Ｄ．催化活性易受外界影响
(Ａ)
Ｂ
⒊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

⒋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（　）（２００３理综第７题）
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，再进行组织培养
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 ① 　　
Ｃ
Ｃ
当堂训练
1·基因型位AaBb的水稻自交，自交后代中纯合子占总数的（ ）
A·2/16 B·4/16 C·6/16 D·8/16
2、杂交育种所依据的主要遗传学原理是：
A.基因突变； B.基因自由组合；
C.染色体交叉互换： D.染色体变异。
B
B
3．在杂交育种工作中，选择通常从哪一代开始，理由是什么？
A．F1 基因出现重组 B．F1 性状开始分离
C．F2 性状开始分离 D．P 基因开始分离
c
4、下图是用某种作物的两个品种①和②分别培育出④、⑤、⑥品种的示意图，试分析回答：
① AABB E Ab ------------④
D ③AaBb F AAbb----------⑤
②aabb G AAaaBBbb----⑥
（1）用①和②培育⑤所采用的D和F步骤分别是 和 。其应用的遗传学原理是 。
（2）用③培育⑤所采用的E和H步骤分别是 和 。其应用的遗传学原理是 。
（3）用③培育⑥所采用的G步骤是_______________ 。
其遗传学原理是___________。
杂交
自交
基因重组
花药离体培养
秋水仙素处理幼苗
染色体变异
秋水仙素处理幼苗
染色体变异
H
细菌和人是差异非常大的两种生物, 通过基因重组后,细菌能够合成人体的胰岛素，这说明了什么？
这可不是普通的细菌，它是嫁接了人胰岛素基因的工程菌，能大量合成人胰岛素。
不同生物的DNA在结构上的统一性
所有生物共用一套遗传密码

作业：
一、完成《三维设计》知识点、例题 和随堂巩固
二、背诵记忆
《三维设计》P77
1.几种育种方法的比较（表格）
2.育种方法的选择