基因工程及其应用教学课件PPT
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第2节基因工程及其应用课件(公开课)[可修改版ppt]
![第2节基因工程及其应用课件(公开课)[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/eb053bcea76e58fafbb003c8.png)
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
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
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。
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
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。
最新《基因工程及其应用》ppt教学讲义ppt
3.基因的针线：DNA连接酶
A AT TC
G
G
CT T A A
3.基因的针线：DNA连接酶
GA AT TC CT T A A G
碱基互补配对
3.基因的针线：DNA连接酶 DNA连接酶
GA AT TC CT T A A G
3.基因的针线：DNA连接酶 DNA连接酶
GA AT TC CT T A A G
运载体应该 具有什么特
点呢?
2.基因的运输工具：运载体
运载体(carrying) 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．
3.基因的针线：DNA连接酶
（1）作用对象：两个具有相同粘性末端的DNA片 段。 （2）作用位置：磷酸二酯键。 （3）作用结果：形成重组DNA。
（1）分布：主要在微生物中。 （2）特点：专一性和特异性，即识别特定核苷酸 序列，切割特定切点。 （3）结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。 （4）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外 来的DNA切断，对自己的ＤＮＡ无损害。 （5）举例：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。
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。
优点：能够高效率地生产出各种高质量，低成本 的药品将。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%!
32
用转基因的植物生产药物
37
四、转基因生物和转基因食品的安全性
1998年，英国一位生物学家在电视节目中宣布：老鼠食 用了转基因马铃薯后，肾、脾和消化道都出现了损伤，体重 和器官重量减轻，免疫系统遭到破坏。
基因工程及应用PPT课件
（2）将目的基因连接到载体上，得杂化载体；（3）将杂化载体 （环状的DNA）引入宿主细胞（受体细胞），使目的基因及载体上 其它基因得以转录和翻译。
例题解析
1、 农业上大量使用化肥存在许多负面影响，“生物固氮”已 成为一项重要研究课题，实验证明，生物固氮是某些微生物（如 根瘤菌、蓝藻等）将空气中的N2固定为NH3的过程。
一个是有些甚至相当多疾病无法治疗 ，这就 是中西 医学结 合的缘 由。然 而，由 于二者 是两套 理论、 两股道 上跑的 车，（ 高血压 心脏病 糖尿病 ）风马 牛不相 及，从 理论上 讲就没 有结合 的可能 ，只是 形式上 的融合 罢了。 故出现 西医对 治疗不 了的疾 病只好 求助中 医，而 中医则 往往采 用西医 诊断中 医治疗 ，以及 中西治 疗法一 块用的 局面。 （肺血液血小板红血球白血球） 至于循证医学、比较医学、后现代医学 、行为 医学等 所谓“ 医学” ，都称 不上一 门独立 的医学 科学， 关于这 一点在 灵魂医 学有关 章节中 将有相 关点评 。（肿 瘤癌症 胃癌肠 癌肺癌 ）
弄不明白，治疗受到制约，在小小SARS、 禽流感 面前竟 束手无 策，在 糖尿病 、癌症 、心脑 血管疾 病、尿 毒症等 相当多 疾病面 前更是 不得不 求助或 借助中 医治疗 。一个 是疗效 不确实 ，一个 是有些 甚至相 当多疾 病无法 治疗， 这就是 中西医 学结合 的缘由 。然而 ，由于 二者是 两套理 论、两 股道上 跑的车 （肺血 液血小 板红血 球白血 球）， 风马牛 不相及 ，从理 论上讲 就没有 结合的 可能， 只是形 式上的 融合罢 了。（ 肺炎青 霉素肝 炎）
西医学是最近三四百年来建立在解剖 学、生 物学及 现代科 学技术 基础上 、（高 血压心 脏病糖 尿病） 发展起 来的一 门以“ 解剖人 、肉体 人”为 概念的 、新兴 的现代 医学科 学理论 体系。 主要采 用科学 实验方 法，（ 传染病 丙肝乙 肝甲肝 ）从宏 观到微 观，直 至目前 的分子 基因层 次水平 ，发展 极为迅 速，超 过其它 任何一 门医学 科学， 成为世 界医学 史上的 主流。 （肿瘤癌症胃癌肠癌肺癌）
例题解析
1、 农业上大量使用化肥存在许多负面影响，“生物固氮”已 成为一项重要研究课题，实验证明，生物固氮是某些微生物（如 根瘤菌、蓝藻等）将空气中的N2固定为NH3的过程。
一个是有些甚至相当多疾病无法治疗 ，这就 是中西 医学结 合的缘 由。然 而，由 于二者 是两套 理论、 两股道 上跑的 车，（ 高血压 心脏病 糖尿病 ）风马 牛不相 及，从 理论上 讲就没 有结合 的可能 ，只是 形式上 的融合 罢了。 故出现 西医对 治疗不 了的疾 病只好 求助中 医，而 中医则 往往采 用西医 诊断中 医治疗 ，以及 中西治 疗法一 块用的 局面。 （肺血液血小板红血球白血球） 至于循证医学、比较医学、后现代医学 、行为 医学等 所谓“ 医学” ，都称 不上一 门独立 的医学 科学， 关于这 一点在 灵魂医 学有关 章节中 将有相 关点评 。（肿 瘤癌症 胃癌肠 癌肺癌 ）
弄不明白，治疗受到制约，在小小SARS、 禽流感 面前竟 束手无 策，在 糖尿病 、癌症 、心脑 血管疾 病、尿 毒症等 相当多 疾病面 前更是 不得不 求助或 借助中 医治疗 。一个 是疗效 不确实 ，一个 是有些 甚至相 当多疾 病无法 治疗， 这就是 中西医 学结合 的缘由 。然而 ，由于 二者是 两套理 论、两 股道上 跑的车 （肺血 液血小 板红血 球白血 球）， 风马牛 不相及 ，从理 论上讲 就没有 结合的 可能， 只是形 式上的 融合罢 了。（ 肺炎青 霉素肝 炎）
西医学是最近三四百年来建立在解剖 学、生 物学及 现代科 学技术 基础上 、（高 血压心 脏病糖 尿病） 发展起 来的一 门以“ 解剖人 、肉体 人”为 概念的 、新兴 的现代 医学科 学理论 体系。 主要采 用科学 实验方 法，（ 传染病 丙肝乙 肝甲肝 ）从宏 观到微 观，直 至目前 的分子 基因层 次水平 ，发展 极为迅 速，超 过其它 任何一 门医学 科学， 成为世 界医学 史上的 主流。 （肿瘤癌症胃癌肠癌肺癌）
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
感谢你的阅览
Thank you for reading
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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。
课件 11.基因工程及其应用 (共17张PPT)
高三生物第一轮复习
必修2 第六章 从杂交育种到基因工程
6.2 基因工程及其应用
默写：基因工程的原理 基因工程的工具 基因工程的基本步骤
【聚焦】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。
【聚焦】基因工程的工具 基因的运载体
G5
质粒（最常用）、噬菌体和动植物病毒；
作用：把目的基因导入受体细胞
质粒：存在于许多细 菌及酵母菌等生物的 细胞中，是拟核或细 胞核外能够自主复制 的很小的环状的DNA 分子
等于物质跨膜运输的载体吗？ 跨膜运输的载体是蛋白质
【聚焦】基因工程的工具
基因的运输工具 ——运载体
【聚焦】基因工程的工具
基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（限制酶） 专一性：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。
举例： E.coRI限制酶 专一识别GAATTC序列， 在G和A之间将这段序 列切开，产生两个相 同的黏性末端
G AA T T C
G AA T T C C T T AA G
原
理： 基因重组
操作水平： DNA分子水平
操作环境： 生物体外
结
果：定向地改造生物的遗传性状，获得人
类所需要的品种。
【聚焦】基因工程的工具
E.coRI限制酶；黏性末端
基因的“剪刀” ——限制性核酸内切酶（限制酶） ——DNA连接酶 基因的“针线” 基因的运载体 ——质粒（最常用）、噬菌体、 动植物病毒
1.限制酶和DNA连接酶作用的部位都是： 两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 _______________________________
必修2 第六章 从杂交育种到基因工程
6.2 基因工程及其应用
默写：基因工程的原理 基因工程的工具 基因工程的基本步骤
【聚焦】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。
【聚焦】基因工程的工具 基因的运载体
G5
质粒（最常用）、噬菌体和动植物病毒；
作用：把目的基因导入受体细胞
质粒：存在于许多细 菌及酵母菌等生物的 细胞中，是拟核或细 胞核外能够自主复制 的很小的环状的DNA 分子
等于物质跨膜运输的载体吗？ 跨膜运输的载体是蛋白质
【聚焦】基因工程的工具
基因的运输工具 ——运载体
【聚焦】基因工程的工具
基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（限制酶） 专一性：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。
举例： E.coRI限制酶 专一识别GAATTC序列， 在G和A之间将这段序 列切开，产生两个相 同的黏性末端
G AA T T C
G AA T T C C T T AA G
原
理： 基因重组
操作水平： DNA分子水平
操作环境： 生物体外
结
果：定向地改造生物的遗传性状，获得人
类所需要的品种。
【聚焦】基因工程的工具
E.coRI限制酶；黏性末端
基因的“剪刀” ——限制性核酸内切酶（限制酶） ——DNA连接酶 基因的“针线” 基因的运载体 ——质粒（最常用）、噬菌体、 动植物病毒
1.限制酶和DNA连接酶作用的部位都是： 两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 _______________________________
基因工程及其应用课件幻灯片
3、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
• 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 宿主细胞内进行。
练习
1.以下说法正确的是
（C ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷 酸序列
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中 是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌 落，保留有表达产物的进一步培养、研究。
无表达产物 无表达产物 有表达产物 无表达产物
１、基因工程与作物育种
1993年，中国农业科学院的 科学家成功地培育出了抗棉 铃虫的转基因抗虫棉，抗虫 的基因来自苏云金杆菌。苏 云金杆菌形成的伴胞晶体是 一种毒性很强的蛋白质晶体， 能使棉铃虫等鳞翅目害虫瘫 痪致死。科学家将编码这个 蛋白质的基因导入作物，使 作物自身具有抵御虫害的能 力。
要获得目的基因，主要有两条途径：一条是从供 体细胞的DNA中直接分离基因，另一条是人工合 成基因。
2、目的基因与运载体结合
细菌
供体细胞
取出质粒
取出DNA
用限制酶切断DNA
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。
培育生物新品种 B、重组DNA的形成在细胞内完成 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、质粒都可作为运载体
三、基因工程基本步骤
1、获取目的基因
基因工程的第一步，是取得人们所需要的特定基 因，也就是目的基因如抗虫基因，抗病基因、种 子的贮存蛋白基因，以及人的胰岛素基因、干扰 素基因等都是目的基因。
• 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 宿主细胞内进行。
练习
1.以下说法正确的是
（C ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷 酸序列
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中 是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌 落，保留有表达产物的进一步培养、研究。
无表达产物 无表达产物 有表达产物 无表达产物
１、基因工程与作物育种
1993年，中国农业科学院的 科学家成功地培育出了抗棉 铃虫的转基因抗虫棉，抗虫 的基因来自苏云金杆菌。苏 云金杆菌形成的伴胞晶体是 一种毒性很强的蛋白质晶体， 能使棉铃虫等鳞翅目害虫瘫 痪致死。科学家将编码这个 蛋白质的基因导入作物，使 作物自身具有抵御虫害的能 力。
要获得目的基因，主要有两条途径：一条是从供 体细胞的DNA中直接分离基因，另一条是人工合 成基因。
2、目的基因与运载体结合
细菌
供体细胞
取出质粒
取出DNA
用限制酶切断DNA
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。
培育生物新品种 B、重组DNA的形成在细胞内完成 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、质粒都可作为运载体
三、基因工程基本步骤
1、获取目的基因
基因工程的第一步，是取得人们所需要的特定基 因，也就是目的基因如抗虫基因，抗病基因、种 子的贮存蛋白基因，以及人的胰岛素基因、干扰 素基因等都是目的基因。
62基因工程及其应用PPT课件
4、环境污染治理
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。
三、转基因生物和转基因食 品的安全性
育种技术比较
基因重组 基因突变
染色体数目 变异
染色体数目 变异
基因工程（基因拼接技术、DNA重组技术）： 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。
对基因工程概念的理解：
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。
2、基因工程的基本工具
30
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
基因重组
杂交→自 用物理或化 交→选优 学方法诱变
→自交
花药离体培养 →单倍体→秋 水仙素处理→ 纯种
秋水仙素处 理萌发的种 子或幼苗
提取→结合→ 导入→表达
简便，将不 同的优良性 状集中于一 个个体上
提高变异频 率，产生新 基因，加速 育种进程
明显缩短育 种年限
器官大、产量 打破生殖隔离 高、营养丰富 ；定向改造生物
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__D_N__A_连____接___酶__，形成了一 个重组DNA分子（重组质粒）
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（4）可以容易地从细胞中取出或放入
基因工程基本操作步骤：
第一步：获取目的基因 第二步：目的基因与运载体结合 第三步：将目的基因导入受体细胞 第四步：目的基因的表达和检测
提取目的基因
目的基因与运载 体结合 目的基因导入受 体细胞 基因的检测与鉴定
1、基因工程与作物育种
生长快、肉质好的转基因 乳汁中含有人生长激素的
3.基因的运输工具——运载体：
1.作用：将外源基因送入受 体细胞。
2.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。
基因的运载体-——质粒的结构和特点：
（1）细胞拟核之外的小的环状DNA分子 （2）存在于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，
对细胞的正常生活几乎没有影响 （3）能够在宿主细胞中自主复制
课堂练习：
积极思考
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（ ）
①Ａ限制酶 Ａ．①②
②连接酶 Ｂ．③④
③解旋酶 Ｃ．①④
④还原酶 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（ ）
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%!
干扰素治疗病毒感染简直 是“万能灵药”！过去从人血 中提取，300L血才提取1mg！ 其“珍贵”程度自不用多说。
鱼(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
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。
确的是（ Ｃ）（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，在进行组织培养
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
如:EcoRI限制酶
该限制酶只能识别GAATCC的序列，并在G和A之 间将这段序列切开。说明了限制酶具有的特性
是专一性。
EcoRI限制酶识别了GAATTC序列：
被同一种限制酶切断的几个DNA是否 具有相同的黏性末端？
积极思考
2.基因的针线──DNA连接酶
连接酶的作用是：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。
15 这些传统Cl的ic育k t种o 方ad式d能Ti不tle能在不
同物种间进行？
转基因抗棉铃虫棉花
美国公司研制出可当宠物出售的转 基因荧光鱼
具有人生长激素的转基因 “超级鼠”
阅读P102教材并思考问题：
积极思考
1
基因工程的定义是指什么？
2 基因工程是在什么水平上操作的？
3
基因工程的原理是什么？
第2节 基因工程及其应用
郝集中学 唐光启
温故知新：
积极思考
11 最古老的C育lic种k 方to式ad是d什Ti么tle？
22 杂交育种C的lic原k 理to是ad什d么Ti？tle
13 杂交育种C的lic不k 足to之ad处d在Ti哪tle里？
24 诱变育种C的lic概k 念to和ad原d理Ti是tle什么？
4
基因工程的结果是什么？
5 请根据定义简述基因工程的过程。
供体生物 提取 目的基因 放入 受体细胞
基因操作的工具：
三种基本工具：
基因的剪刀、基因的针线、基因的运输工具
1.基因的“剪刀”──限制性核酸内切酶 （简称限制酶）
特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸 序列，并在特定的切割点上将DNA 分子切断。
人造血液、白细胞 介素、乙肝疫苗等通过 基因工程实现工业化生 产，均为解除人类的病 苦，提高人类的健康水 平发挥了重大的作用。
人造血液及其生产
3、 环境保护
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。
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。
Ａ．高效性
Ｂ．专一性Ｂ
Ｃ．多样性
Ｄ．催化活性易受外界影响
⒊基因工程的正确操作步骤是（Ｃ ）
积极思考
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
基因工程基本操作步骤：
第一步：获取目的基因 第二步：目的基因与运载体结合 第三步：将目的基因导入受体细胞 第四步：目的基因的表达和检测
提取目的基因
目的基因与运载 体结合 目的基因导入受 体细胞 基因的检测与鉴定
1、基因工程与作物育种
生长快、肉质好的转基因 乳汁中含有人生长激素的
3.基因的运输工具——运载体：
1.作用：将外源基因送入受 体细胞。
2.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。
基因的运载体-——质粒的结构和特点：
（1）细胞拟核之外的小的环状DNA分子 （2）存在于细菌、霉菌、酵母菌等细胞里，
对细胞的正常生活几乎没有影响 （3）能够在宿主细胞中自主复制
课堂练习：
积极思考
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（ ）
①Ａ限制酶 Ａ．①②
②连接酶 Ｂ．③④
③解旋酶 Ｃ．①④
④还原酶 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（ ）
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%!
干扰素治疗病毒感染简直 是“万能灵药”！过去从人血 中提取，300L血才提取1mg！ 其“珍贵”程度自不用多说。
鱼(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ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
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。
确的是（ Ｃ）（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，在进行组织培养
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
如:EcoRI限制酶
该限制酶只能识别GAATCC的序列，并在G和A之 间将这段序列切开。说明了限制酶具有的特性
是专一性。
EcoRI限制酶识别了GAATTC序列：
被同一种限制酶切断的几个DNA是否 具有相同的黏性末端？
积极思考
2.基因的针线──DNA连接酶
连接酶的作用是：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。
15 这些传统Cl的ic育k t种o 方ad式d能Ti不tle能在不
同物种间进行？
转基因抗棉铃虫棉花
美国公司研制出可当宠物出售的转 基因荧光鱼
具有人生长激素的转基因 “超级鼠”
阅读P102教材并思考问题：
积极思考
1
基因工程的定义是指什么？
2 基因工程是在什么水平上操作的？
3
基因工程的原理是什么？
第2节 基因工程及其应用
郝集中学 唐光启
温故知新：
积极思考
11 最古老的C育lic种k 方to式ad是d什Ti么tle？
22 杂交育种C的lic原k 理to是ad什d么Ti？tle
13 杂交育种C的lic不k 足to之ad处d在Ti哪tle里？
24 诱变育种C的lic概k 念to和ad原d理Ti是tle什么？
4
基因工程的结果是什么？
5 请根据定义简述基因工程的过程。
供体生物 提取 目的基因 放入 受体细胞
基因操作的工具：
三种基本工具：
基因的剪刀、基因的针线、基因的运输工具
1.基因的“剪刀”──限制性核酸内切酶 （简称限制酶）
特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸 序列，并在特定的切割点上将DNA 分子切断。
人造血液、白细胞 介素、乙肝疫苗等通过 基因工程实现工业化生 产，均为解除人类的病 苦，提高人类的健康水 平发挥了重大的作用。
人造血液及其生产
3、 环境保护
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。
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。
Ａ．高效性
Ｂ．专一性Ｂ
Ｃ．多样性
Ｄ．催化活性易受外界影响
⒊基因工程的正确操作步骤是（Ｃ ）
积极思考
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