人教版基因工程及其应用-PPT
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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38张PPT)
A.同种限制酶
B.两种限制酶
C.同种连接酶
D.两种连接酶
2、DNA连接酶的主要功能是
（）
A.DNA复制时母链与子链之间形成的氢键
B.粘性末端碱基之间形成的氢键
C.将两条DNA末端之间的缝隙连接起来
D.将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来
3、下列有关质粒的叙述，正确的是（ A.质粒是广泛存在于细菌细胞内的一种颗粒状
DNA聚合酶：DNA复制时分别以DNA的两 条链为模板形成磷酸二酯键合成新的脱氧 核苷酸链。
逆转录酶：以RNA为模板形成磷酸二酯键 合成新的脱氧核苷酸链
限制酶：切割DNA，断开磷酸二酯键
DNA连接酶：连接两个DNA片段，形成磷 酸二酯键。
（三）基因的运载体
常见种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等
质粒
存在于许多细菌以及酵母菌 等生物的细胞中，是拟核或 细胞核外能够自主复制的很 小的环状DNA分子。
运载体特点： 1、能自主复制并能够转移到
受体细胞并稳定保存 2、有限制酶切位点 3、有标记基因 4、对受体细胞无害
三、基因工程的“四步曲”
提取目的基因
三、基因工程的“四步曲”
提取目的基因 目的基因与运载体结合
B.质粒是仅存于细菌细胞中能自我复制的小型 环状DNA C. D.质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立地 进行
4下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（） A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA
连接酶和运载体
B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷 酸序列
C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细 菌繁殖快
A.① B.
C.①②③ D.②③④
再见！
C.DNA
D.RNA
必修2基因工程及其应用课件(人教版必修2)
2020/1/26
⑤ ⑥
④ DNA重组
⑤用重组质粒 转化大肠杆菌
⑥培养大肠杆菌 克隆大量基因
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
2020/1/26
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
Ａ．高效性 Ｂ．专一性 Ｃ．多样性 Ｄ．催化活性易受外界影响
2020/1/26
5、以下是两种不同的限制酶切割形成的
DNA片段：
（1）——CTGCA
（2）——G
——G
——CTTAA
（3）AATTC——
（4）
G——
G——
ACGTC——
你能用DNA连接酶将它们连接起来吗？
1 和 4 能连接； 2 和 3 能连接。
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 。
原 理： 基因重组
操作水平： DNA分子水平
结 果：定向地改造生物的遗传性状， 获得人类所需要的品种。
2020/1/26
2020/1/26
1、基因工程的
“ ” 指“限制性核酸内切酶”（简 称限制酶） 来源: 主要存在于微生物
种类: 已发现的有200多种
特点:
一种限切酶只能识别一种特定的核苷酸 序列,并在特定切点切割DNA分子
作用对象：磷酸二酯键（脱氧核糖和磷酸连接的键）
2020/1/26
限制性内切酶（EcoRⅠ）作用过程
基因工程及其应用【可编辑PPT】
E. coli B含有EcoB核酸酶和EcoB甲基化酶
当λ(k)噬菌体侵染E. coli B时，由于其DNA中 有EcoB核酸酶特异识别的碱基序列，被降解掉。 而E. coli B的DNA中虽然也存在这种特异序列， 但可在EcoB甲基化酶的作用下，催化S-腺苷甲硫 氨酸（SAM）将甲基转移给限制酶识别序列的特 定碱基，使之甲基化。 EcoB核酸酶不能识别已甲 基化的序列。
基因重组DNA技术是指将一种生物体（供体）的基因 与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受 体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或 新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。
供体、受体和载体是重组DNA技术的三大基本元件。
基因工程的目的：
分离、扩增、鉴定、研究、整理生物信息资源 大规模生产生物活性物质 设计、构建生物的新性状甚至新物种
反应必须ＡＴＰ和Ｍｇ２＋，具有特异性识别部位 并切割。 如EcoR I、Hinf III III 型限制酶的基本特点：
可以识别特定碱基顺序，并在这一顺序的3’端2426bp处切开DNA，切割位点没有特异性。
2、限制性核酸内切酶的命名原则
第一个字母：大写，表示所来自的微生物的属名的第一 个字母。 第二、三字母：小写，表示所来自的微生物种名的第一、 二个字母。 其它字母：大写或小写，表示所来自的微生物的菌株号。 罗马数字：表示该菌株发现的限制酶的编号。
⑶核酸内切限制酶对生物基因组的消化作用
小分子量的片断-----少 （电泳-容易分离目的片 断）cheria coli RY13的第一个限制
酶。
3、限制性内切酶作用后的断裂方式
形成粘性末端； 形成平末端；
粘性未端：切开后的两段DNA各留下一个尾，这2 个尾的核苷酸顺序完全一样，方向相反。它们之 间是互补的，在适当条件下可以再连接一起。
《基因工程及其应用》PPT课件5 人教课标版
第2节基因工程及其应用
《信息技术环境下生物教学学生自主学习能力的培养》研 究课
基因工程的原理
1、概念：
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 通俗地说，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。
从大肠杆菌说起
胰岛素 每100kg 猪或牛的胰腺中提取 4~5g胰岛素 1979年，利用大肠杆菌的DNA分子重组，2000L培养 液 提取100g ， 相当于2吨猪胰腺中提取的量
2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。 3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。
4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。 5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。 6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了?
问题探讨
讨论：
1、为什么要把人的基 因“嫁接”到细菌上？
2、怎样把人胰岛素基 因“嫁接”到大肠杆 菌中去？
3、把人胰岛素基因 “嫁接”到大肠杆菌 中去后与普通细菌有 什么不同？
思考题：在以上把人的胰岛素基因“嫁接”
到大肠杆菌上的过程中，关键步骤或难点是 什么？
关键步骤一：胰岛素基因怎样从人的细胞内提取？ 关键步骤二：胰岛素基因由谁负责“运输”？ 关键步骤三：胰岛素基因怎样进入到大肠杆菌细胞内？
《信息技术环境下生物教学学生自主学习能力的培养》研 究课
基因工程的原理
1、概念：
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 通俗地说，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。
从大肠杆菌说起
胰岛素 每100kg 猪或牛的胰腺中提取 4~5g胰岛素 1979年，利用大肠杆菌的DNA分子重组，2000L培养 液 提取100g ， 相当于2吨猪胰腺中提取的量
2、人生就有许多这样的奇迹，看似比登天还难的事，有时轻而易举就可以做到，其中的差别就在于非凡的信念。 3、影响我们人生的绝不仅仅是环境，其实是心态在控制个人的行动和思想。同时，心态也决定了一个人的视野和成就，甚至一生。
4、无论你觉得自己多么了不起，也永远有人比更强;无论你觉得自己多么不幸，永远有人比你更不幸。 5、也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。 6、在别人肆意说你的时候，问问自己，到底怕不怕，输不输的起。不必害怕，不要后退，不须犹豫，难过的时候就一个人去看看这世界。多问问自己，你是不是已经为了梦想而竭尽全力了?
问题探讨
讨论：
1、为什么要把人的基 因“嫁接”到细菌上？
2、怎样把人胰岛素基 因“嫁接”到大肠杆 菌中去？
3、把人胰岛素基因 “嫁接”到大肠杆菌 中去后与普通细菌有 什么不同？
思考题：在以上把人的胰岛素基因“嫁接”
到大肠杆菌上的过程中，关键步骤或难点是 什么？
关键步骤一：胰岛素基因怎样从人的细胞内提取？ 关键步骤二：胰岛素基因由谁负责“运输”？ 关键步骤三：胰岛素基因怎样进入到大肠杆菌细胞内？
【生物】6.2 基因工程及其应用 ppt课件1(必修2)
1、要想获得目的基因必须用限制酶切 几个切口？
目的基因
目的基因
黏性末端
GAAT T CT T AAG
黏性末端
思考与讨论:
2、会产生几个黏性末端？
目的基因
基因的运载体
GAA TT C
GAA TT C
C TT AA G
C TT AA G
用同种限制酶切割
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔·普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉·彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔·卡内基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰·罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳·厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝·C·科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔·卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟·倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克·佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根·皮沙尔·史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。
目的基因
目的基因
黏性末端
GAAT T CT T AAG
黏性末端
思考与讨论:
2、会产生几个黏性末端？
目的基因
基因的运载体
GAA TT C
GAA TT C
C TT AA G
C TT AA G
用同种限制酶切割
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔·普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉·彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔·卡内基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰·罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳·厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝·C·科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔·卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟·倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克·佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根·皮沙尔·史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。
6.2-基因工程及其应用PPT课件
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． ① ④
15
下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，下图中箭头表示 相关限制酶的酶切位点。 ampR为青霉素抗性基因，请回答下列问题
6.2 基因工程及其应用
.
1
基因工程的概念
基因工程又叫做 基因拼接技术 或
DNA重组技术 。通俗的说，就是按照 人 胰岛素基因
人们的意愿，把一种生物的某种基因提取
大肠杆菌 出来加以修饰改造，然后放到另一种生物
的细胞里， 定向地 改造生物的性状。
.
2
看书102-103页思考以下几个问题 1、限制酶的作用特点是什么？ 2、DNA连接酶的作用特点是什么？ 3、运载体的作用？种类？ 4、质粒的定义？
（05广东高考）以下有关基因工程的
叙述，正确的是（ D )
A.基因工程是细胞水平上的生物工程
B.基因工程的产物对人类都是有益的
C.基因工程产生的变异属于人工诱变
D.基因工程育种的优点之一是目的性强
.
12
基因工程小结：
1、原理：基因重组 2、操作水平： DNA分子水平 3、3种工具： 限制酶、DNA连接酶、运载体
.
3
1、 限制性核酸内切酶（限制酶）
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序 列，.
4
③④
①
GC
②
AT
AT
TA
人教版必修2生物：6.2 基因工程及其应用 课件(共28张PPT)
（5）基因突变的结果和意义 （拓展：基因突变是否一定会造成生物性状的改变？）
①多数基因突变并不引起生物性状的改变 A．不具遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起性状变异。 在DNA分子中，有的片段带有遗传信息，有的片段不带遗传 信息，如果突变发生在不带遗传信息的片段中，则这种突变不会 有遗传效应，更不会引起性状的改变。
基因突变是指由于DNA分子中发生碱基对的增添、
缺失或改变而引起的基因结构的改变。
（2）基因突变的原因 ①外因：由于某些外界环境条件（如温度剧变、
射线、污染等）或者生物体内部因素（如异常代谢产 物等）的作用。
②内因：DNA复制过程中，基因内部脱氧核苷酸 的种类、数量或排列顺序发生局部的改变，从而改变 了遗传信息。
• 基因重组是生物变异的来源之一 • 对生物进化也具有重要意义 • 是导致生物多样性的原因
3．染色体变异
1
2 3
4
染色体结构变异图解 染色体中某一片段的缺失、增加、移接或位置颠 倒。大多数结构变异对生物是不利的，有的甚至会导 致生物死亡。
（2） 染色体数目的变异
在某些特定的环境条件下，生物体的染色体数目 会发生改变，从而产生的可遗传的变异。
项目
基因突变
基因重组
染色体变异
概念
DNA分子中碱基对的替换、增 添和缺失而引起的基因结构的
改变
在生物体进行有性生 殖的过程中控制不同 性状的基因重新组合
染色体数目或结构发生变化 (光学显微镜下可见)，导致生
物性状的变异
发生 时间
有丝分裂间期或减数第一次分 裂前的间期
减数第一次分裂后期
植物细胞有丝分裂过程或未受 精的卵细胞、花粉发育而成等
一、生物的变异
(人教版)高中生物必修二：6.2《基因工程及其应用》ppt课件
生物 必修2
第6章 从杂交育种到基因工程
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
2．基因工程的应用 基因工程与作物育种：
①目的：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育
出具有各种抗逆性的作物新品种。 ②实例：抗棉铃虫的转基因抗虫棉。
③意义：抗虫转基因作物的使用，不仅减少了农药的用
生物 必修2
第6章 从杂交育种到基因工程
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
(3)基因的运载体： 受体细胞 。 ①作用：将外源基因送入__________ 噬菌体、动植物病毒 ②种类：质粒、______________________ 等。 ③质粒：存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染 自主复制的环状DNA分子 。 色体外能够_________________________
2．基因工程的基本工具 (1)基因的“剪刀”：限制性核酸内切酶 ________________(简称限制酶)，具 特定的核苷酸序列 ， 有特异性，即一种限制酶只能识别一种__________________ 特定的位点 上切割DNA分子。 并在_____________ DNA连接酶 ，连接DNA骨架上的 (2)基因的“针线”：_____________ 脱氧核糖和磷酸 之间的缺口。 ________________
生物 必修2
第6章 从杂交育种到基因工程
自主学习 新知突破 合作探究 课堂互动 高效测评 知能提升
1．基因工程操作的基本步骤 目的基因：人们所需要的特定基因 提取目 直接分离基因 的基因取得途径 人工合成基因 ↓ 用同一种限制酶切割质粒和目的基因 目的基因与 加入DNA连接酶 运载体结合 质粒和目的基因结合成重组DNA分子
人教版高中生物必修二6.2 基因工程及其应用(共32张PPT)
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%!
3、环境污染治理
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。
“ ” 指“DNA连接酶”
将互补配对的两个粘性末端 作用： 连接起来，使之成为一个完 整的DNA分子
DNA连接酶的缝合作用
可把黏性末端之间的 缝隙“缝合”起来， 两DNA片段要具有互补 的黏性末端才能拼起来
注意：DNA连接酶可连接双链DNA中的DNA单链缺口， 但不能连接单链DNA！
DNA连接酶的缝合作用
第2节 基因工程及 其应用
什么叫基因工程?
基因工程：即 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 定向 地改造生物的 遗传性状 。 生物的细胞里，
原 理： 基因重组 操作水平：DNA分子水平 结 果：定向地改造生物的遗传性状， 获得人类所需要的品种。
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（ Ｂ ）
Ａ．高效性
Ｃ．多样性
Ｂ．专一性
Ｄ．催化活性易受外界影响
• 能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制 并表达；
• 2.有一个至多个限制酶切位点
• 能与目的基因结合
• 3.有遗传标记基因
• 便于观察
• 4.对受体细胞无害、易分离
• 安全、比较容易得到
人教版必修2生物：6.2 基因工程及其应用 课件(共36张PPT)
[解疑难]
1．限制酶与DNA连接酶 (1)限制酶： ①作用特点：专一性和特异性。 ②作用结果：产生黏性末端。 ③作用部位：脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
(2)DNA连接酶与DNA聚合酶的比较：
比较项目 不
作用部位 同 点 作用对象 相 同 作用条件 点
DNA连接酶
DNA聚合酶
连接游离的脱氧 连接DNA片段
目 与的 运基 载因① ②用 加入 同一DN种A限连制接酶酶切割质粒和目的基因 体结合 ③质粒和目的基因结合成重组DNA分子
将目的基因导入受体细胞：借助细菌和病毒侵染细胞、 显微注射法等
目的基因检测：根据标记基因的表达，判断目
的检测 与鉴定
的基因导入与否 鉴定：受体细胞表现出特定的性状， 如棉花抗虫性状的表现
1．若用DNA连接酶将目的基因与运载体两两结合时， 可能有哪些产物？
提示：目的基因——目的基因、目的基因——运载体、 运载体——运载体。
2．切割目的基因和运载体应用相同的限制酶，请分析 这样操作的目的是什么?
提示：目的是产生相同的黏性末端，便于连接。
[解疑难] 1．基因工程操作的基本步骤
目的基因：人们所需要的特定基因 提取目 的基因取得途径直 人接 工分 合离 成
[思路点拨]
[精讲精析] (1)由于基因工程利用定向技术克服了远缘杂 交不亲和的障碍，使原本不在一起的基因组合到一起，使生物 具有特定性状，其原理应为基因重组。(2)运载体取自大肠杆 菌的质粒(见图)。(3)(4)基因工程中的剪刀为限制酶，两个序列 相同、能互补配对的黏性末端可用DNA连接酶“缝合”。(5)可 以从正、反两个角度考虑。转基因的酵母菌酿造的啤酒对人类 的健康有害，因为：①转基因作物中的毒素可引起人类急、慢 性中毒或产生致癌、致畸、致突变作用；②作物中可能含有致 敏物质使人类机体产生过敏反应。(或答对人体安全，因为： 两种食品成分相同，目前还未找到不安全的证据)(合理即可)
人教版生物必修基因工程及其应用教学课件(ppt)
人教版生物必修基 因工程及其应用教
学课件(ppt)
（优选）人教版生物必修基因 工程及其应用教学课件
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!
能否让蜘蛛“吐出”蚕丝？ 能否让细菌“吐出”蛛丝？
设想
“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
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”。
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
细菌
取出质 粒
供体细 胞取出
DNA
用限制酶切断 DNA
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用连接 酶连接 目的基 因
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。
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。
学课件(ppt)
（优选）人教版生物必修基因 工程及其应用教学课件
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!
能否让蜘蛛“吐出”蚕丝？ 能否让细菌“吐出”蛛丝？
设想
“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
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”。
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
细菌
取出质 粒
供体细 胞取出
DNA
用限制酶切断 DNA
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用连接 酶连接 目的基 因
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。
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。
基因工程及其应用ppt课件
2
• 培育转基因大肠杆菌的简要过程：
普通大肠杆菌
人体组织细胞
(不能分泌胰岛素)
提取
与运载体DNA拼接
胰岛素基因
导入
大肠杆菌(含胰岛素基因)
你认为上述培育转 基因大肠杆菌的关
键步骤有哪些？
转基因大肠杆菌 (能分泌胰岛素)
3
• 培育转基因大肠杆菌的关键步骤：
1.ONE
胰岛素基 因从人体 细胞内提 取出来
38
注意：要用同一种限制酶切取目的基因 和运载体，并用DNA连接酶连接。
16
GAA TT C
GAA TT C
C TT AA G
C TT AA G
用同种限制酶切割
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
基因的针线：DNA连接酶
G AA TT C
C TT AA G
17
第三步：将目的基因导入受体细胞
12
三、基因工程操作的基本步骤 从细胞中分
离出DNA
限制 酶
提取目的基因
限制酶 DNA连 接酶
从大肠杆菌 中提取质粒
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
表达与检测
13
第一步： 获取目的基因
1、直接分离基因——鸟枪法
该法最大的缺点是带有很大 的盲目性，工作量大，成功率低。 且不能将真核生物的基因转移到 原核生物中去。
这是因为基因水平上，人和细菌的遗传机 制一致：
1.遗传物质都是DNA
2.共同使用一套密码子
3.都遵循中心法则
31
四、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种 实例： 抗虫植物、耐盐碱棉花、转基因奶
• 培育转基因大肠杆菌的简要过程：
普通大肠杆菌
人体组织细胞
(不能分泌胰岛素)
提取
与运载体DNA拼接
胰岛素基因
导入
大肠杆菌(含胰岛素基因)
你认为上述培育转 基因大肠杆菌的关
键步骤有哪些？
转基因大肠杆菌 (能分泌胰岛素)
3
• 培育转基因大肠杆菌的关键步骤：
1.ONE
胰岛素基 因从人体 细胞内提 取出来
38
注意：要用同一种限制酶切取目的基因 和运载体，并用DNA连接酶连接。
16
GAA TT C
GAA TT C
C TT AA G
C TT AA G
用同种限制酶切割
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
基因的针线：DNA连接酶
G AA TT C
C TT AA G
17
第三步：将目的基因导入受体细胞
12
三、基因工程操作的基本步骤 从细胞中分
离出DNA
限制 酶
提取目的基因
限制酶 DNA连 接酶
从大肠杆菌 中提取质粒
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
表达与检测
13
第一步： 获取目的基因
1、直接分离基因——鸟枪法
该法最大的缺点是带有很大 的盲目性，工作量大，成功率低。 且不能将真核生物的基因转移到 原核生物中去。
这是因为基因水平上，人和细菌的遗传机 制一致：
1.遗传物质都是DNA
2.共同使用一套密码子
3.都遵循中心法则
31
四、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种 实例： 抗虫植物、耐盐碱棉花、转基因奶
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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. ③ ② ④ ① C. ④ ① ② ③ B. ② ④ ① ③ D. ③ ④ ① ②
二、基因工程的应用：
1、基因工程与作物育种
2、基因工程与药物研制： 三、转基因生物和转基因食品的安全性：
转基因烟草
转基因马铃薯
抗虫原理？抗虫结果？
抗虫棉
抗CMV甜椒
1987年开始上市的干扰素
生产胰岛素历史？
临床常见的生长激素，干扰素和乙肝疫苗等药物都 可以用基因工程来大规模生产
餐桌上的基因
转基因食品你敢吃吗？
转基因食品ABC
转基因食品看起来分外诱人
几种常见育种方法的比较 作业：
育种 方法 基本 原理 方法 优点 缺点 杂交 育种
本节聚焦： 1、什么是基因工程？ 2、基因工程的原理是什么？ 3、基因工程的操作过程？ 4、基因工程有哪些应用？ 5、转基因食品安全吗？
普通热带斑马鱼是不发荧光的
能发 荧光 的热 带斑 马鱼
同时具有高 产、稳产和 抗逆性等优 良品质的农 作物新品种.
抗虫害的玉米
转鱼抗寒基 因的番茄
转基因鲑鱼
“嫁接”了人胰岛素基 因的工程菌
育种时间长， 需及时发现优 良性状
技术复杂， 成本高 普通小麦花 药离体培养
发育延迟， 结实率低
有利变异少， 需要处理大量 实验材料，具 有不确定性
可能引起生 态危机，技 术难度大 转基因抗 虫棉
实例 杂交水稻 中国荷斯坦牛
无籽西瓜
青霉菌高产菌 株的培育 黑农五号大豆
3.(双选)科学家运用基因工程技术,让羊合成 并分泌抗体,相关叙述中错误的是 A.该技术导致生物定向变异 B.DNA连接酶把目的基因与运载体黏性末端碱基 对连接起来 C.蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提 供材料 D.该技术的原理是碱基对发生了替换
3、基因的运载体
作用： 将外源基因送入受体细胞。 条件： 能在宿主细胞内复制 并稳定地保存。 具有多个限制酶切点。 具有某些标记基因。 种类： 质粒、噬菌体和动植物病毒。
三、基因工程操作的基本步骤
从细胞中分 离出DNA
限制 酶
提取目的基因
限制酶
DNA连 接酶
从大肠杆菌 中提取质粒
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 表达与检测
原理 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果 基因重组 生物体外 基因/DNA 分子水平 剪切→拼接→导入→表达
人类需要（定向）的基因产物
二、基因操作的工具
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，具特异性。
并裂解磷酸二酯键， 产生两个黏性末端。
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。
基因重组 杂交→自交 →选优
单倍体 育种
染色体变异 花异
诱变 育种
基因突变
基因工 程育种
基因重组
秋水仙素处 物理或化学方 将一种生物特定 理萌发的种 法处理动植物 基因转移到另一 种生物体内 子、幼苗 、微生物
提高变异频率，
染色体变异定 不同个体的优良 明显缩短育种 植物茎杆粗壮， 大幅度改良某些 性状可集中到同 年限，后代一 果实、种子大， 性状，加速育种 向地改造生物 的遗传性状 一个个体上 般都为纯种 营养高 进程
EcoRⅠ
黏性末端
1.(双选)如图,下列有关酶功能 的叙述中,正确的是
b
A.切断a处的酶为限制酶 B.连接a处的酶为RNA聚合酶 C.切断b处的酶为解旋酶 D.连接b处的酶为DNA连接酶
a
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：
你知道为什么能把人的基因“嫁接” 到细菌上吗？你能推测出，这种基因的 “嫁接”是怎么实现的吗？你能举出一 些类似的、与你的生活关系很密切的例 子吗？
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。