第2节基因工程及其应用课件(公开课)[可修改版ppt]
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基因工程及其应用公开课ppt课件
四、基因工程的应用 在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
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、基因的运输工具——运载体
常用的运载体： 质粒、噬菌体和 动植物病毒等
标记基 因，便 于进行 检测。
质粒：存在于许多细 菌和酵母菌等生物中, 是细胞核（拟核）外 能够自主复制的很小 的环状DNA分子.
二、基因操作的工具 在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
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。 连接的部位：生成磷酸二酯键 DNA连接酶的作用部位：
二、基因操作的工具 在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
G AA TT C
该法最大的缺点是带有很大的盲 目性，工作量大。一般不适用于真核 细胞的基因。
用限制 酶切断成 许多片段
三、基因操作的基本步骤 在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
⑵人工合成基因法
①反转录法：以信使RNA为模板，在逆转录酶 的作用下将脱氧核苷酸合成合成DNA(基因)。 ②直接合成法：根据蛋白质的氨基酸顺序推算 出信使RNA核苷酸顺序，再据此推算出基因 DNA的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核苷酸直 接合成相应的基因。
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43张PPT[可修改版ppt]
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基因的剪刀— 限制性内切酶（简称限制酶） 基因的针线—— DNA连接酶 基因的运载工具—— 运载体
（二）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
从大肠杆
限制酶 菌中提取
DNA连 接酶
质粒
目的基因与运载体结合
目的基因导入受体细胞
目的基因的检测与鉴定
2、基因操作的基本步骤
1）提取目的基因 2）目的基因与运载体结合 3）将目的基因导入受体细胞 4）目的基因的检测和表达
DNA连接酶的作用过程
点击播放
基因的运载工具——运载体：
常用的运载体主要有两类： 1）细菌细胞质的质粒（环状DNA分子） 2）噬菌体或某些动植物病毒
作为运载体必须具备的三个条件：
1、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存
2、具有多个限制酶切点，以便与外源基 因连接
3、具有标记基因，便 于进行筛选
（一）基因工程的操作工具
[例1] 某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基
因a，通过基因工程的方法，将基因a与运载体结合后导入马
铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。结合
图形分析下列有关这一过程的叙述不正确的是
( B)
A．获取基因a的限制酶的作用部位是图中的① B．连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的② C．基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制 而复制，传给子代细胞 D．通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状
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
转鱼抗寒基 因的番茄
不会引起过敏的转基因大豆
转基因龙胆花色奇异
转基因蓝猪耳改变花色
转基因牵牛花改变了花色
（二）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
从大肠杆
限制酶 菌中提取
DNA连 接酶
质粒
目的基因与运载体结合
目的基因导入受体细胞
目的基因的检测与鉴定
2、基因操作的基本步骤
1）提取目的基因 2）目的基因与运载体结合 3）将目的基因导入受体细胞 4）目的基因的检测和表达
DNA连接酶的作用过程
点击播放
基因的运载工具——运载体：
常用的运载体主要有两类： 1）细菌细胞质的质粒（环状DNA分子） 2）噬菌体或某些动植物病毒
作为运载体必须具备的三个条件：
1、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存
2、具有多个限制酶切点，以便与外源基 因连接
3、具有标记基因，便 于进行筛选
（一）基因工程的操作工具
[例1] 某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基
因a，通过基因工程的方法，将基因a与运载体结合后导入马
铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。结合
图形分析下列有关这一过程的叙述不正确的是
( B)
A．获取基因a的限制酶的作用部位是图中的① B．连接基因a与载体的DNA连接酶的作用部位是图中的② C．基因a进入马铃薯细胞后，可随马铃薯DNA分子的复制 而复制，传给子代细胞 D．通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状
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
转鱼抗寒基 因的番茄
不会引起过敏的转基因大豆
转基因龙胆花色奇异
转基因蓝猪耳改变花色
转基因牵牛花改变了花色
2728学高中生物第6章第2节基因工程及其应用[可修改版ppt]
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3．运载体是将外源基因送入受体细胞，常用的运载体有 质粒、噬菌体和动植物病毒等。
4．基因工程的四个步骤是：提取目的基因、目的基因与 运载体结合，将目的基因导入受体细胞、目的基因程的操作工具
某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基 因a，通过基因工程的方法，将基因a与载体结合后导入马铃薯 植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。下列有关这 一过程的叙述错误的是( )
A．获取基因a的限制酶其作用部位是图中的① B．连接基因a与载体的DNA连接酶其作用部位是图中的 ② C．一般采用同一种限制酶分别处理载体和含目的基因a 的DNA D．通过该技术人类实现了定向改造马铃薯的遗传性状 [自主解答] ________
解析： 由题图可知①②分别为磷酸二酯键和氢键，限制 酶和DNA连接酶均作用于①；一般采用同一种限制酶分别处理 载体和含目的基因的DNA，以形成相同的黏性末端；基因工程 的结果是将目的基因导入受体细胞中并遗传给后代，由此实现 了定向改造马铃薯遗传性状的目的。
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 量、大大降低了生产成本，而且还减少了农药对环境的污染。
3．基因工程与药物研制 (1)实例：用基因工程方法生产胰岛素。 (2)过程：胰岛素基因与大肠杆菌的DNA分子重组并且在 __大__肠__杆__菌__内获得成功的表达。
3.运载体 (1)作用： ①作为运载工具，将目的基因送入受体细胞中； ②通过它在宿主细胞内的复制对目的基因进行大量复制。 (2)运载体必须具备的条件： ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制——这是保证目的 基因能在细胞分裂过程中复制并传递给子细胞。 ②有多个限制酶切点——这是运载体能够接入多种目的基 因所必备的条件。 ③有标记基因——这是检测目的基因是否导入受体细胞中 的重要判断依据。
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49张PPT[可修改版ppt]
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基因牛(阿根廷)
超级
动物
特殊
导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠
动物
图为2001年12月底出
导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
生的5只可爱的转基因
克隆小猪。据培育者
英国PPL医疗公司称，
这些转基因小猪将为
研究和“生产”适用
于人体移植手术使用
的动物器官提供巨大
的帮助。
转基因龙胆花色奇异
转基因蓝猪耳改变花色
A
B. ①②；③④ D.以上都不对
2：基因工程的
AATTCCGTAG GGCATCTTAA
CTTCATGAATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
2：基因工程的
“
” 指“DNA连接酶”
作用：
连接“梯子”断口的 “扶手”而非“梯子” 中间的“踏板”。
1、基因工程的概念
基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果 原理
基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因
DNA分子水平 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达 定向地改造生物的遗传性状
基因重组
• 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
二、基因操作的工具
1、基因的
“ ” 指“ 限制性核酸内切酶 ”
特点: 一种限制酶只能识别一种特定的
核苷酸序列,并在特定切点切割
这个特点说明了：酶具有专一性
限制性内切酶（EcoRⅠ）作用过程
点击播放
磷酸二酯键—
— 磷酸和脱氧核 糖
练习使用EcoRI 剪切目的基因
第二节基因工程及其应用ppt课件
2）用同一种限制酶切断目的基因，使 其产生相同的黏性末端。
3）将切下的目的基因片段插入质粒的 切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了 一个重组DNA分子（重组质粒）
目的基因与运载体的结合过程，实 际上是不同来源的基因重组的过程。
（三）基因操作的基本步骤 • 步骤三：目的基因导入受体细胞
• 常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、
酵母菌和动植物细胞等。 • 将目的基因导入受体细胞的原理
借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
（三）基因操作的基本步骤 • 步骤四：目的基因的检测和表达
氨苄青霉 素抗性基因
四环素 抗性基因
（三）基因操作的基本步骤
• 受体细胞摄入DNA分子后就说明目3）有关基因工程的叙述中，错误的是（ A）
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶
参考资源：
展示你的搜索成
思维拓展
有人认为，转基因新产品也是一把双刃 剑，犹如水能载舟，亦能覆舟，甚至带来 灾难性的后果，你是否同意这一观点？举 例说明。
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
转鱼抗寒基 因的番茄
不会引起过敏的转基因大豆
转基因龙胆花色奇异
转基因蓝猪耳改变花色
转基因牵牛花改变了花色
A：紫外光照射下的转 绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。
B：转没有绿色荧光 蛋白的空质粒的花，
会发光的转基因鱼
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。
3）将切下的目的基因片段插入质粒的 切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了 一个重组DNA分子（重组质粒）
目的基因与运载体的结合过程，实 际上是不同来源的基因重组的过程。
（三）基因操作的基本步骤 • 步骤三：目的基因导入受体细胞
• 常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、
酵母菌和动植物细胞等。 • 将目的基因导入受体细胞的原理
借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
（三）基因操作的基本步骤 • 步骤四：目的基因的检测和表达
氨苄青霉 素抗性基因
四环素 抗性基因
（三）基因操作的基本步骤
• 受体细胞摄入DNA分子后就说明目3）有关基因工程的叙述中，错误的是（ A）
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶
参考资源：
展示你的搜索成
思维拓展
有人认为，转基因新产品也是一把双刃 剑，犹如水能载舟，亦能覆舟，甚至带来 灾难性的后果，你是否同意这一观点？举 例说明。
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
转鱼抗寒基 因的番茄
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转基因龙胆花色奇异
转基因蓝猪耳改变花色
转基因牵牛花改变了花色
A：紫外光照射下的转 绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。
B：转没有绿色荧光 蛋白的空质粒的花，
会发光的转基因鱼
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。
人教版高中生物必修二基因工程及其应用公开课-PPT
2. 基因工程的基本工具 （1）基因剪刀 ──限制性核酸内切酶
简称“限制酶”
(2)基因的针线 ──DNA连接酶
（3）基因的运载体──质粒、动植物病毒、
噬菌体
人教版高中生物必修二6基.2因基工因程工及程其及应其用应公用开(课共2-5PP张TPPT)
人教版高中生物必修二6基.2因基工因程工及程其及应其用应公用开(课共2-5PP张TPPT)
（标记基因）
人教版高中生物必修二6.2基因工程及 其应用 (共25 张PPT)
3、基因工程基本操作的四个步骤
人教版高中生物必修二6.2基因工程及 其应用 (共25 张PPT)
人教版高中生物必修二6.2基因工程及 其应用 (共25 张PPT)
3、基因工程基本操作的四个步骤
（1）提取目的基因
（2）目的基因与运载体结合
（3）基因的运载体
作用：将外源基因送入受体细胞。
常用运载体： 质粒、噬菌体 和 动植物病毒
质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中， 是拟核外或细胞核外能够自主复制的很小的 环状DNA分子。
人教版高中生物必修二6.2基因工程及 其应用 (共25 张PPT)
人教版高中生物必修二6.2基因工程及 其应用 (共25 张PPT) 人教版高中生物必修二6.2基因工程及 其应用 (共25 张PPT)
③将切下的目的基因插 入质粒的 切口 处，再 加入适量 DNA连接酶 ， 形成了一个重组DNA分子 （重组质粒）。
人教版高中生物必修二6.2基因工程及 其应用 (共25 张PPT)
二、基因工程的应用
1、作物育种
转 基 因 抗 虫 棉
苏云金杆菌
普通棉花 抗虫棉
毒蛋白基因
转录和翻译
毒蛋白
简称“限制酶”
(2)基因的针线 ──DNA连接酶
（3）基因的运载体──质粒、动植物病毒、
噬菌体
人教版高中生物必修二6基.2因基工因程工及程其及应其用应公用开(课共2-5PP张TPPT)
人教版高中生物必修二6基.2因基工因程工及程其及应其用应公用开(课共2-5PP张TPPT)
（标记基因）
人教版高中生物必修二6.2基因工程及 其应用 (共25 张PPT)
3、基因工程基本操作的四个步骤
人教版高中生物必修二6.2基因工程及 其应用 (共25 张PPT)
人教版高中生物必修二6.2基因工程及 其应用 (共25 张PPT)
3、基因工程基本操作的四个步骤
（1）提取目的基因
（2）目的基因与运载体结合
（3）基因的运载体
作用：将外源基因送入受体细胞。
常用运载体： 质粒、噬菌体 和 动植物病毒
质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中， 是拟核外或细胞核外能够自主复制的很小的 环状DNA分子。
人教版高中生物必修二6.2基因工程及 其应用 (共25 张PPT)
人教版高中生物必修二6.2基因工程及 其应用 (共25 张PPT) 人教版高中生物必修二6.2基因工程及 其应用 (共25 张PPT)
③将切下的目的基因插 入质粒的 切口 处，再 加入适量 DNA连接酶 ， 形成了一个重组DNA分子 （重组质粒）。
人教版高中生物必修二6.2基因工程及 其应用 (共25 张PPT)
二、基因工程的应用
1、作物育种
转 基 因 抗 虫 棉
苏云金杆菌
普通棉花 抗虫棉
毒蛋白基因
转录和翻译
毒蛋白
基因工程及其应用[可修改版ppt]
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同裂酶(来源不同但识别相 同靶序列)
Sau3A I GATC
同尾酶(来源不同，识别 靶序列不同但产生相同粘 性末端)
CTAG
BamH I GGATCC
CCTAGG
4、限制片断的末端连接作用
分子间的连接：不同的DNA片断通过互补的粘性 末端之间的碱基配对而彼此连接起来。
分子内的连接：由同一片断的两个互补末端之 间的碱基配对而形成的环形分子。
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）端核苷酸转移酶（terminal transferase）
5’脱氧核苷三磷酸进行5’－3’方向的聚合作用， 逐个地将脱氧核苷酸分子加到线性DNA分子的3’-OH 末端。
一 基因工程育种
是运用体外DNA各种操作或修改手法获得目的基因， 再借助于病毒、细菌质粒或其他载体，将目的基因转移至 新的宿主细胞并使其在新的宿主细胞系统内进行复制和表 达，或者通过细胞间的相互作用，使一个细胞的优良性状 经其间遗传物质的交换而转移给另—个细胞的方法。
基因克隆过程：
１、获得待克隆的DNA片段（基因）； ２、目的基因与载体在体外连接； ３、重组DNA分子导入宿主细胞； ４、筛选、鉴定阳性重组子； ５、重组子的扩增与／或表达。
维持酶的稳定性。 ｄ. 牛血清蛋白（BSA） ：维持酶的稳定性。
６、核酸内切限制酶对DNA的消化作用
⑴核酸内切限制酶以同型二聚体形式与靶序列发
生作用。
⑵核酸内切限制酶对DNA的局部消化
完全的酶切消化：识别序列n个碱基的核酸内切 限制酶，对DNA的切割能达到每隔4n切割一次 的水平。
局部酶切消化：不让核酸内切限制酶对大量的 DNA消化完全，就可以获得平均分子量大小有 所增加的限制片断产物，进行不完全的限制酶消 化反应。 a. 缩短酶切的消化反应的保温时间 b. 降低反应的温度（37--4）结束酶的活性
第二节 基因工程及其应用ppt课件
①…CTGCA ②…G
③
G… ④ AATTC…
…G
…CTTAA ACGTC…
G…
A. ①③；②④ C. ①④；②③
A
B. ①②；③④ D.以上都不对
精选PPT课件
17
基因操作(gene engineering)的工具
2.分子针线—DNA连接酶 (DNA linking-enzyme)
积极思考 DNA连接酶连接的是两个脱氧 核苷酸(deoxyribonucleotide)
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。
目的基因 AATTCCGTAG
黏性末端
GGCATCTTAA
精选PPT课件
15
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？ 具有
不同的限制酶呢？
形成的黏性末端不同
精选PPT课件
16
（2006.台州质检）下列是由限制酶切割形 成的DNA片段，能用相应DNA连接酶将它们 恢复连接的组合是
提取
与运载体DNA拼接
胰岛素基因
大肠杆菌(含胰岛素基因)
导入
你认为上述培育转 基因大肠杆菌的关
键步骤有哪些？
精选PPT课件
转基因大肠杆菌 (能分泌胰岛素)
11
• 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
2.TWO
胰岛素基 因与运载 体DNA连 接
3.THREE
胰岛素基因 导入受体 (大肠杆菌) 细胞
精选PPT课件
21
基因操作(gene engineering)的工具
• 大肠杆菌的质粒 (plasmid)：
基因工程及其应用精品PPT教学课件
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？
2020年10月2日
11
尝试标出下列序列受EcoRI 限制酶作用的切点
CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT
2020年10月2日
7
水母
2020年10月2日
8
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
2020年10月2日
9
智力游戏 请根据基因工程操作的基本步骤，将 下图拼接好。
2020年10月2日
10
1.基因的“剪刀”
积极思考
我国生产的部分基因 工程疫苗和药物
2020年10月2日
基因工程做成的“超级细菌” 13
2020年10月2日
14
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日期：
演讲者：蒝味的薇笑巨蟹
Байду номын сангаас
工程疫苗和药物
4
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。
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%!
2020年10月2日
5
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。
基因工程及其应用公开课课件-PowerPointTem
（2）基因表达的含义是：基现因出相通应过的转性录状、翻译合成蛋白质，体 （3）写出酶基因工程在植物体内的表达过程：
酶基因 转录 mRNA 翻译 海藻糖合成酶
（4）基因工程操作中的工具是：
给科学插上想象的翅膀， 你会收获更多！
❖
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.12.2320.12.23Wednes day, December 23, 2020
基因操作的工具
❖常用的运载体有两类：
❖ 1）质粒(最常用）
❖ 2）噬菌体
❖
或某些动植物病毒
基因操作的工具
• 大肠杆菌的质粒 ：
运载体应该 具有什么特
点呢?
运载体 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．
基因工程的“四步曲”
A
B. ①②；③④ D.以上都不对
基因操作的工具
3.基因的运输工具——运载体
• 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)？
基因操作的工具
• 运载体的作用有哪些？
作用一：作为运载工具，将外源基因(如： 胰岛素基因)转移到受体细胞(如：大肠杆 菌细胞)中去。 作用二：利用运载体在受体细胞(如：大 肠杆菌细胞)内，对外源基因(如：胰岛素 基因)进行大量复制。
❖
科学，你是国力的灵魂；同时又是社 会发展 的标志 。上午11时58分20秒 上午11时58分11:58:2020.12.23
❖
每天都是美好的一天，新的一天开启 。20.12.2320.12.2311:5811:58:2011:58:20Dec-20
❖
相信命运，让自己成长，慢慢的长大 。2020年12月23日星 期三11时58分20秒 Wednesday, December 23, 2020
第2节基因工程及其应用精品PPT教学课件
2020/12/6
7
2、基因操作的工具 • 基因的剪刀——限制性内切酶
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAAGGGATT
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
目的基因 AATTCCGTAG
黏性末端
GGCATCTTAA
抗虫棉
具有柠檬味的西红柿
能产生人胰岛素的大肠杆菌
生物《必修2》
第六章 第二节 基因工程及其应用
2020/12/6
2
一、基因工程的原理
1、概念：基因工程又叫基因拼接技术 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。
提取目的基因 目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定
模拟制作：重组DNA分子的模拟操作
2020/12/6
11
2020/12/6
12
感谢你的阅览
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2、基因操作的工具 • 基因的针线——DNA连接酶
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝
合”起来，即把脱氧核苷酸和磷酸交替连接
而构成的DNA骨架上的缺口连接起来，这样一
个重组的DNA分子就形成了。
2020/12/6
9
2、基因操作的工具 基因的运输工具——运载体
2020/12/6
10
3、基因操作的基本步骤
基因工程及其应用课件公开课讲课文档
第三十六页，共41页。
（3）已知限制酶E识别序列为CCGG,若用限制酶E分别 完全切割正常人和患者的P53基因部分区域（见上图），
那么正常人的会被切成________个片段，而患3 者的则被
切割成长度为________对碱基和______4_6_对0 碱基的两种 片段。
220
解析:正常人p53基因具有两个限制酶E的识别序列，完 全切割后可产生三个片段，患者p53基因中只有一个限制酶E 的识别序列发生突变，且突变点位于识别位点内，这样患者 就只有一个限制酶E的识别序列，切割后产生两个片段，分 别为290+170=460对碱基，220对碱基。
高考链接
（2009上海）人体细胞内含有抑制癌症 发生的P53基因，生物技术可对此类基因的 变化进行检测。 （1）目的基因的获取方法通常包括____从_细__胞_和中分离
___通__过__化_。学方法人工合成
第三十五页，共41页。
部分基因区域
限制E
识别序列
限制E 识别序列
正常人 患者
（2）上图表示从正常人和患者体内获取的P53 基因的部分区域。与正常人相比，患者在该区域的 碱基会发生改变，在上图中用方框圈出发生改编的 碱基对，这种变异被称为________。基因突变
第十三页，共41页。
作为基因的运输工具——运载体，必需具备的条件
之一及理由是···························（ A）
A、能在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以 便提供大量的目的基因
B、具有多个限制酶切点，以便目的基因表达 C、具某些标记基因，以便于为目的基因的表达提供
条件 D、能在宿主细胞中复制并稳定保存，以便进行筛选
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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 检测与鉴定
1、基因工程与作物育种
抗虫原理？抗虫结果？
抗虫棉
抗CMV甜椒
(1)抗虫棉的培育过程
抗虫转基因植物
生长快、肉质好的转基因 乳汁中含有人生长激素的
鱼(中国)
转基因牛(阿根廷)
转鱼抗寒基 因的番茄
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
2、基因工程与药物研制
通常一种假单孢 杆菌只能分解石油中 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。 科学家还培育出能吞食转化汞、镉等重金属，分 解DDT等毒害物质的细菌。
利用基因工程培育的“指示生物”能十分灵敏地 反映环境污染的情况，却不易因环境污染而大量死亡，
甚至还可以吸收和转化污染物。
4、动物乳腺生物反应器
动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平 台，使外源基因导入动物基因组中并定位表达 于动物乳腺，利用动物乳腺天然、高效合成并 分泌蛋白的能力，在动物的乳汁中生产一些具
有重要价值产品的转基因动物的总称。
转基因食品
安全吗?!
转基因植物的安全性争论
支持派认为：如果转基因农业生物技术得不 到社会支持，这一研究将被扼杀，并且强调， 迄今为止并没有发现转基因食品危害人体健 康和环境的确切证据。
结 果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类 所需要的品种。
供体细胞 目的基因
受体细胞 获得新性状
（二）基因操作的工具
• 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ 关键步骤一的工具：基因的剪刀——限制性内切酶 关键步骤二的工具：基因的针线——DNA连接酶 关键步骤三的工具：基因的运载工具——运载体
1、基因工程的
美国康乃尔大学也发现，转基因玉米会危 害蝴蝶幼虫及其相关生态环境。
环保团体认为这种违反自然的转基因作物 及产品，未经长期安全测试，长期食用可 能对人类及生态环境造成负面影响。
尤其是注重环境和生态保护的欧盟国家， 对转基因作物更加排斥，因而抵制美国 GMO产品的进口。
基因工程育种小结：
1、原理：
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
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。
氧
核
苷P 酸
脱氧 核糖
T
链
脱氧
T
核糖
P
脱氧
C
核糖
P
脱氧
G
核糖
P脱
氧
A
脱氧 核糖
核
苷 P酸
链
EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAAGGGATT
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
（3） 条件
①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存
②具有多个限制酶切点，以便与外源基
因连接
③具有标记基因，便于进行筛选
标记基 因，便 于进行 检测。
质粒存在于许多细 菌和酵母菌等生物 中,是能够自主复 制的很小的环状 DNA分子。
作为基因的运输工具——运载体，必需具备的条
件之一及理由是···························（A ）
基因重组
2、主要操作过程： 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
A、能在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以 便提供大量的目的基因
B、具有多个限制酶切点，以便目的基因表达
C、具某些标记基因，以便于为目的基因的表达提供 条件
D、能在宿主细胞中复制并稳定保存，以便进行筛选
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
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%!
生产胰岛素历史？ 1987年开始上市的干扰素
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
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。
第2节基因工程及其应用课件(公 开课)
谁能告诉我这是ＷＨＡＴ？
第六章第2节 基因工程及其应用
基因工程：
即 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 。
原 理： 基因重组 操作水平：DNA分子水平
AATTCCGTAG GGCATCTTAA
甲片段
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA
乙片段
GAAGTACTTAA GGCATCTTAAGGGATT
DNA连接酶的作用位点是：相邻的两个脱氧 核苷酸的切口。即生成：磷酸二酯键。
3、基因的运载体
（1）概念
（2）常用 质粒、噬菌体和动、植物病毒等 的运载体：
美国人食用转基因食品已多年，超级市 场上有4000多种商品是含有转基因植 物成分的，还没有事例证明人吃了以后 会得病，甚至会引起死亡。
加拿大、澳大利亚也是转基因食品的生 产大国，均有几千万人在吃，到现在为 止也没有—个案例说明它有问题 。
反对派的观点
一英国科学家声称，转基因马铃薯会减弱 老鼠免疫系统功能；
目的基因 AATTCCGTAG
黏性末端
GGCATCTTAA
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAAGGGATT
思考:
被同一种限制酶切断的两个DNA是否具有
相同的黏性末端？ 具有
不同的限制酶呢？
形成的黏性末端不同
2、基因工程的 “ ”
“ ” DNA限制性内切酶(限制酶)
来源: 主要存在于微生物
种类: 已发现的有500多种
特点:
一种限制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
作用于： 磷酸二酯键
DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘 旋成双螺旋结构。
P
脱氧核
脱氧
A
苷酸
核糖
磷酸二
P
脱氧
G
核糖
酯键
P
脱
脱氧
C
核糖