人教版高中生物必修2 6.2 基因工程及其应用 课件(1)

传统 方法
直接从生物体 的组织、细胞
产量低、 价格昂
4～5g/100kg
或血液中提取
贵 胰腺
基因 “工程菌”发 高质量 100g/2 000L大 工程 酵工业化生产 低成本 肠杆菌培养液
四、基因工程的应用
糖尿病并发症
四、基因工程的应用
胰岛素从猪、牛等家畜的胰 腺ห้องสมุดไป่ตู้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。
“ ” 指“ 限制性核酸内切酶 ” 来源: 主要存在于微生物
特点: 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序 列,并在特定的切点上切割DNA分子
作用于： 磷酸二酯键
二、基因工程的操作工具
限制酶（EcoRⅠ）作用过程
二、基因工程的操作工具
【思考】 被同一种限制酶切断的DNA分子是否具有相同的 黏性末端？ 提示：是
三、基因工程的步骤
案例 酵母菌的维生素、蛋白质含量高，可用于生产食品和药品 等。科学家将大麦细胞中的LTP1基因植入啤酒酵母菌中，获得的 啤酒酵母菌可产生LTP1蛋白，并酿出泡沫丰富的啤酒。基本的操 作过程如下图：
四、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种
转基因抗虫棉与普通棉对照
四、基因工程的应用
【思考】转基因抗虫棉有性生殖产生的后代都具有 抗虫特性吗？为什么？ 提示：不一定，由于性状分离或变异，抗虫棉的子 代可能会失去抗虫特性。
四、基因工程的应用
转基因龙胆花色奇异
转基因蓝猪耳改变花色
转基因牵牛花改变花色
四、基因工程的应用
2、基因工程与药物研制
生产基因工程药品（如：胰岛素）
方法
特点
胰岛素
③具有标记基因，便于进行筛选
（3）常用的运载体： 质粒、噬菌体和动植物病毒等
二、基因工程的操作工具
标记基 因，便 于进行 检测。
（4）它们的共同特点是： 都有侵染或进入宿主细 胞的能力
其中质粒存在于许多细 抗生素抗性基因 菌和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。
9、缺点：
技术复杂、操作要求精细、难度大。
一、基因工程的原理
例子：转基因荧光猫的培育过程
水母（发出绿色荧光） 猫（不能发出绿色荧光）
提取（剪切）
运输工具
绿色荧光基因
结合（拼接）
重组质粒(重 组DNA分子)
导入
猫的受精卵（含绿色 荧光基因）
绿色荧光猫
二、基因工程的操作工具
1、基因的“剪刀”──限制性核酸内切酶(简称限制酶)
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第六章 从杂交育种到基因工程
第二节 基因工程及其应用
能发光的水母
设想：能否让热带斑马 鱼也发光?
不能发光的热带斑马鱼
基因工程 它们能通过传统的育种方法获得吗？
一、基因工程的原理
1、概念：
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，又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
四、基因工程的应用
3、基因工程与环境保护
利用基因工程培育的“超级细菌”能吞食和分解 多种污染环境的物质。
四、基因工程的应用
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，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。
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Thanks!
一、基因工程的原理
2、原理：
基因重组。
3、操作水平：
DNA分子水平。
4、操作对象：
DNA分子。
5、操作环境：
主要在生物体外。
一、基因工程的原理
6、优点：
①克服了远缘杂交不亲和的障碍；
②周期短；
③目的性强。
7、过程：
剪切、拼接、导入、表达。
8、结果：
定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需的基因产物。
将能够产生胰岛 素的基因导入大肠杆 菌，每2 000 L大肠 杆菌培养液就能提取 100 g胰岛素！
四、基因工程的应用
干扰素治疗病毒感染简直是“万能灵 药”！过去从人血中提取，300 L血才提取 1 mg！其“珍贵”程度自不用多说。
人造血液及其生产
人造血液、白细胞介素、 乙肝疫苗等通过基因工程实 现了工业化生产，均为提高 人类的健康水平发挥了重大 的作用。
二、基因工程的操作工具
2、基因的“针线”──DNA连接酶
①催化对象：两个具有相同黏性末端 的DNA分子。 ②催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的 缺口。 ③催化结果：形成重组DNA分子。
二、基因工程的操作工具
3、基因的运输工具——运载体
（1）运载体的概念
（2） 条 件
①能够在宿主细胞中复制并稳定保存 ②具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
三、基因工程的步骤
三、基因工程的步骤
点拨： (1)切割目的基因和运载体必须使用同一种限制酶，以获得 相同的黏性末端。 (2)基因工程基本操作步骤中，只有第三步将目的基因导入 受体细胞不需碱基互补配对，其余三步都涉及碱基互补配 对。 (3)检测目的基因是否导入受体细胞，一般是检测标记基因； 目的基因的受体细胞是否成功表达，需要检测目的基因是 否表达出了相应产物。