生物：6.2《基因工程及其应用》课件(新人教版必修2)

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人教版必修2生物：6.2 基因工程及其应用课件(共23张PPT)

C TT AA G
基因的针线：DNA连接酶
G AA TT C C TT AA G
Hale Waihona Puke 重组DNA运载体标记基因，便于进行检测。
常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒等
质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子。
运载体应该具备的特点
1能够在宿主细胞内复制并稳定保存；
1
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
2
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
到哪里去寻找这种酶
基因的针线（分子缝合针） ——DNA连接酶
基因的运输工具（分子运输车） ——运载体
限制性内切酶
作用是什么？
①分布：主要在原核生物中。
②作用特点: 专定一的性核，苷即酸：序一列种，限并制切酶割只D能NA识分别子一上种特特
③作用结果：产生黏性未端定切点。
④举例： EcoR1限制酶
Ｂ．③④ Ｄ．②③
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． ③②④① Ｃ． ④①②③
Ｂ． ②④①③ Ｄ． ③④①②
3、下列关于基因工程的说法正确的是（）
A 、重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体
比较项目 DNA连接酶 DNA聚合酶
不同点作用对象连接DNA片段连接游离的脱氧核苷酸

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

生物：6.2《基因工程的应用》课件(新人教版必修2)

2021/3/10
21
二、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种
运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物。
生长快、耐不良环境、肉乳汁中含有人生长激素质好的转基因鱼(中国) 的转基因牛(阿根廷)
2021/3/10
22
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
特点：特异性。即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。
2021/3/10
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• 基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别
GAATTC序列，并在G和A之间切开。
限制酶
2021/3/10
8
• 基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）
质粒是基因工程最常用的运载体。
绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA分子。有的一个细菌中有一个，有的一个细菌中有多个。
2021/3/10
14
• 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成。
通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，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（目的）。
2021/3/10
6
（一）基因操作的工具
• 基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）
限制酶是在生物体(主要是微生物)内的一种酶，能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在 DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶。

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

人教版必修2生物：6.2 基因工程及其应用课件(共16张PPT)

（5）在DNA分子中“拼接”上某个基因或“切割”掉某个基因，并不影响各基因的功能，这说明基因具有相对的独立性
4、“人类基因组计划”的研究工作已经历时10年，投资近百亿
美元。一开始它是一项“国际参与，免费分享”的国际合作研究
项目，现在由于其潜在的巨大经济价值，使得它还未完成时，争
抢就已经开始，而且愈演愈烈的趋势。起步本已较晚的我国生物
胞里，定向地改造生物的遗传性状。如转基因抗虫棉、转基因大肠杆菌（工程菌）。
二、工具：
基因的剪刀——限制性内切酶基因的针线——DNA连接酶基因的运载体——细菌的质粒、噬菌体、动植物病毒
1、剪刀：核酸限制性内切酶
特点：专一性结果：产生黏性末端举例：Eco RI限制酶
2、针线：DNA连接酶
（1）从细胞的结构看，细菌属于
原核
生物。
（2）图中剪切DNA的“剪刀”和粘接DNA的“胶水”，其实是两种
不同的酶，它们都只能在DNA的一定位置进行剪切和粘接，说明它
们具有专一性
的特点。
（3）新细菌与甲、乙细菌的表现都不同，从变异来源看，这是人
工条件下的一种基因重组
。
（4）假如B基因是来自人体细胞，则甲子代也可产生出相应的人体物质，这说明在翻译过程中，细菌和人类共用一套遗传密码。
提取目的基因
直接提取人工合成
目的基因与运载体结合
将目的基因导入受体细胞
目的基因的检测和表达
三、应用
作物育种药物研制、基因治疗环境保护：超级菌
四、基因工程的利弊
转基因生物有利的一面: ⑴改变传统的育种方式缩短育种时间。培育出高产优质、抗病虫害、抗旱、抗盐碱，抗除草剂等特性的作物新品种。 ⑵克服异源、远源杂交障碍。如可以把动物的基因，甚至人的基因组合到植物里去。 ⑶生产有利于健康和抗病的食品。 ⑷培育出符合人们意愿的动物新品种。

生物新人教版必修2 《第六章从杂交育种到基因工程第2节基因工程及其应用》课件

标记基因，便于进行检测。
1、通过本节课的学习,你认识什
么叫基因工程了吗?
2、基因工程的原理你了解了么?
基因重组
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Ａ．①② ②连接酶Ｂ．③④ ③解旋酶Ｃ．①④ ④还原酶Ｄ．②③
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． ③②④① Ｃ． ④①②③ Ｂ． ②④①③ Ｄ． ③④①②
基因工程及其应用
能发光的水母
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
思考：
1、为什么能把一种生物的基因“嫁接”到另一种生物上？ 2、推测这种“嫁接”怎样能实现？ 3、这种“嫁接”对品种的改良有什么意义？
二、基因操作的工具
1.基因的“剪刀”──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，并在特定的切点上切割DNA分子。如:EcoRI限制酶专一性
思考:
被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？
尝试写出下列序列受EcoRI 限制酶作用后的黏性末端
CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT GAATTCCGTAGAATTCGGATT CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA
用同种限制酶切割
G AA T T C G G AA T T C G
C T T AA
C T T AA
基因的针线：DNA连接酶
G AA T T C

生物：6.2《基因工程及其应用》(新人教版必修2)ppt课件

甲DNA片段
GAATTCCGTAGAATTCGGATT 乙DNA片段 CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA
AATTCCGTAG GGCATCTTAA
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAAGGGATT
抗虫棉抗虫害的玉米转鱼抗寒基因的番茄
我国生产的部分基因工程疫苗和药物
基因工程做成的“超级细菌”
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%!
水母
能力体现
阅读教材，解决以下问题：什么叫基因工程? 基因工程的基本操作步骤有哪些? 归纳出科学家实施基因工程的总体思路
智力游戏请根据基因工程操作的基本步骤，将下图拼接好。
1.基因的“剪刀”
积极思考
如:EcoRI限制酶
1、该限制酶能否识别GAATCC的序列，为什么？说明了限制酶具有的特性是专一性。
2、 EcoRI限制酶识别了GAATTC的序列后，将会发生什么样的变化？
尝试标出下列序列受EcoRI 限制酶作用的切点
CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT
第2节
基因工程及其应用
抗虫害的玉米
抗虫害的玉米
抗虫棉
转基因鲑鱼
பைடு நூலகம்
转鱼抗寒基因的番茄
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
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。
我国生产的部分基因工程疫苗和药物
胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取45g的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。

(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)

人教版高中生物必修二第六章第2节《基因工程及其应用》课件 (共32张PPT)

•
15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月2021/8/112021/8/112021/8/118/11/2021
•
16、提出一个问题往往比解决一个更重要。因为解决问题也许仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要有创造性的想像力，而且标志着科学的真正进步。2021/8/112021/8/11August 11, 2021
第四步：目的基因的检测与鉴定
（1）检测：根据受体细胞是否具有某些标记基因，判断目的基因是否导入；
（2）鉴定：受体细胞是否表现出特定的性状，如棉花抗虫性状。
• 4、All that you do, do with your might; things done by halves are never done right. ----R.H. Stoddard, American poet做一切事都应尽力而为，半途而废永远不行6.17.20216.17.202110:5110:5110:51:1910:51:19
观察各限制酶识别并作用的核苷酸序
列，看看它有何特点？
（2）特点：
①只能识别一种特定的核苷酸序列 ②只能在特定的位点上切割DNA分子
EcoRI限制酶的切割
黏性末端
黏性末端
(3)限制酶切割的是什么化学键？
磷酸二酯键
（注意与解旋酶的区别）
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，这样的切口叫黏性末端。
1、当受体细胞为微生物细胞时，经常用CaCl 处理细胞，增大细胞壁的通透性，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，即感受态细胞。

生物：6.2《基因工程及其应用》课件(新人教版必修2)

人教版必修2生物：6.2 基因工程及其应用 课件(共23张PPT)

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)

生物：6.2《基因工程的应用》课件(新人教版必修2)

人教版必修2生物：6.2 基因工程及其应用 课件(共28张PPT)

人教版必修2生物：6.2 基因工程及其应用 课件(共16张PPT)

生物 新人教版必修2 《第六章 从杂交育种到基因工程 第2节 基因工程及其应用》课件

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