生物：6.2《基因工程及其应用》PPT课件(新人教版-必修2)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
新课标人教版课件系列
《高中生物》
必修2
第六章《从杂交育种到基因工程》
第二节 《基因工程及其应用 》
教学目标
• 知识技能目标 • 简述基因工程的基本原理 举例说出基因工 程在农业、医药等领域的应用 • 情感态度价值观目标 • 关注转基因生物和转基因食品的安全性简 • 教学重点难点 • 述基因工程的基本原理 • 教学方法手段 • 类比猜想创设情境 例证法
设想
能否能否让热 带鱼也能发光?
能发光的水母
不能发光的热带斑马鱼
能产生人胰岛素的大肠杆菌
基因“嫁接”
T
A
G T
C C G G A A T T
阅读教材 P102，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
基因工程(gene engineering) • 又称基因拼接技术,或重组DNA 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，定向的改造生物的遗 传性状。
或某些动植物病毒 (virus)
基因操作(gene engineering)的工具
• 大肠杆菌的质粒 (plasmid)：
运载体 (carrying)应该 具有什么特 点呢?
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．
基因工程(gene engineering)
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。
• 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
提取
(不能分泌胰岛素)
胰岛素基因
与运载体DNA拼接
导入
大肠杆菌(含胰岛素基因)
转基因大肠杆菌
基因通过转录、翻译合成蛋白质，体 （2）基因表达的含义是：现出相应的性状
（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：
C
基因操作(gene engineering)的工具
3.基因的运输工具——运载体 (carrying)
常用的运载体(carrying)有两类： • 目的基因(如人的胰岛素基因)怎样才能 1）细菌细胞质的质粒( plasmid) 导入受体细胞(如大肠杆菌细胞)？ 2）噬菌体(bacteriophages)
G…
A. ①③；②④ C. ①④；②③
A
B. ①②；③④ D.以上都不对
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) 分子的什么部位？
使用DNA连接酶制作重组DNA分子
B
切取牛的生长激素或人的生长激素基因,用显微 注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中,从而 获得了”超级鼠”,次项技术遵循的原理是
A.基因突变 DNA B.基因工程 RNA C.细胞工程 DNA D.基因工程 DNA
RNA DNA RNA RNA
蛋白质 蛋白质 蛋白质 蛋白质
D
ABC
(多选题)如图,下列有关酶功能的 叙述中,正确的是 a
1 2
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
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
一、基因工程与作物育种
生长快、肉质好的转基因 鱼(中国)
乳汁中含有人生长激素的 转基因牛(阿根廷)
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
A
基因工程技术中的目的基因主要来源于 A.自然界现存在生物体内的基因 B.自然突变产生的新基因 C.人工诱变产生的新基因 D.科学家在实验室中人工合成的基因
A
下列关于基因工程的叙述中,正确的是:
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
AATTCCGTAG 目的基因 GGCATCTTAA
黏性末端
（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
①…CTGCA …G ③ G… ②…G …CTTAA ACGTC… ④ AATTC…
A.切断a处的酶为限制性内切酶 B.连接a处的酶为DNA连接酶 C.切断b处的酶为解旋酶 D.连接b处的酶为RNA聚合酶
b
(多选题)科学家运用基因工程技术,让羊合 成并分泌抗体,相关叙述中正确的是 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.受精卵是理想的受体
安全吗?
课 后
探
究
课题：利用网络资源并结合教材中的 资料分析,就“转基因生物和转基因食品 的安全性”以小论文的形式发表个人见 解。
exercise
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
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。
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。
AATTCCGTAG GGCATCTTAA
甲片段
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAAGGGATT
乙片段
重组DNA分子 Recombinant DNA
DNA连接酶的作用是：
A.子链和母链之间形成氢键 B.黏性末端之间形成氢键 C.两个DNA末端间的缝隙连接 D.A、B、C都对
1.基因的剪刀—限制性内切酶
积极思考 如:EcoRI
1、该限制酶只能识别GAATTC的序列， 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？
练习使用EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
香
蕉
鱼
最新款的摩托车
你见过树会走路吗?
谁能告诉我这是ＷＨＡＴ？
给科学插上想象的翅膀， 你会收获更多！
基因工程(gene engineering)的 “四步曲”
1 2 3 4
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 目的基因的检测和表达
基因工程(gene engineering)的原理
ACD
基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业 和改造沙漠方面显示了良好的前景,荷兰一家公司 将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物(如甜 菜、马铃薯等)中并获得有效表达，使“工程植物” 增强了耐旱性、耐寒性的基本操作步骤是：
① ③
海藻糖合成酶基因的获取 将目的基因导入受体细胞
② ④
目的基因与运载体结合 目的基因的表达和检测
通常一种细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。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解 DDT等毒害物质。
wk.baidu.com
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 。
转基因食品
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。
A.限制酶只用于提取目的基因 B.细菌体内的环状DNA均可作运载体 C.DNA连接酶可用于目的基因和运载体的连接 D.重组DNA分子一旦进入受体细胞,基因工程则完成.
C
以下说法正确的是:
A.目的基因是指重组DNA B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C.DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 D.只要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定能 够成功表达
你认为上述培育转 基因大肠杆菌的关 键步骤有哪些？
(能分泌胰岛素)
• 培育转基因大肠杆菌的关键步骤：
1.ONE 2.TWO 3.THREE
胰岛素基 因从人体 细胞内提 取出来
基因的“剪刀”
胰岛素基 因与运载 体DNA连 接
基因的“针线”
胰岛素基因 导入受体 (大肠杆菌) 细胞
基因的运载体
基因操作(gene engineering)的工具
B
（2006年.四川）用基因工程技术可使大肠 杆菌合成人的蛋白质。下列说法不正确的是 A.常用相同的限制性核酸内切酶处理目的 基因和质粒 B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质 粒必需的工具酶 C.可用抗生素的培养基检测大肠杆菌中是 否导入了重组质粒 D.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功 表达.
《高中生物》
必修2
第六章《从杂交育种到基因工程》
第二节 《基因工程及其应用 》
教学目标
• 知识技能目标 • 简述基因工程的基本原理 举例说出基因工 程在农业、医药等领域的应用 • 情感态度价值观目标 • 关注转基因生物和转基因食品的安全性简 • 教学重点难点 • 述基因工程的基本原理 • 教学方法手段 • 类比猜想创设情境 例证法
设想
能否能否让热 带鱼也能发光?
能发光的水母
不能发光的热带斑马鱼
能产生人胰岛素的大肠杆菌
基因“嫁接”
T
A
G T
C C G G A A T T
阅读教材 P102，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
基因工程(gene engineering) • 又称基因拼接技术,或重组DNA 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，定向的改造生物的遗 传性状。
或某些动植物病毒 (virus)
基因操作(gene engineering)的工具
• 大肠杆菌的质粒 (plasmid)：
运载体 (carrying)应该 具有什么特 点呢?
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．
基因工程(gene engineering)
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。
• 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
提取
(不能分泌胰岛素)
胰岛素基因
与运载体DNA拼接
导入
大肠杆菌(含胰岛素基因)
转基因大肠杆菌
基因通过转录、翻译合成蛋白质，体 （2）基因表达的含义是：现出相应的性状
（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：
C
基因操作(gene engineering)的工具
3.基因的运输工具——运载体 (carrying)
常用的运载体(carrying)有两类： • 目的基因(如人的胰岛素基因)怎样才能 1）细菌细胞质的质粒( plasmid) 导入受体细胞(如大肠杆菌细胞)？ 2）噬菌体(bacteriophages)
G…
A. ①③；②④ C. ①④；②③
A
B. ①②；③④ D.以上都不对
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) 分子的什么部位？
使用DNA连接酶制作重组DNA分子
B
切取牛的生长激素或人的生长激素基因,用显微 注射技术将它们分别注入小鼠的受精卵中,从而 获得了”超级鼠”,次项技术遵循的原理是
A.基因突变 DNA B.基因工程 RNA C.细胞工程 DNA D.基因工程 DNA
RNA DNA RNA RNA
蛋白质 蛋白质 蛋白质 蛋白质
D
ABC
(多选题)如图,下列有关酶功能的 叙述中,正确的是 a
1 2
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
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
一、基因工程与作物育种
生长快、肉质好的转基因 鱼(中国)
乳汁中含有人生长激素的 转基因牛(阿根廷)
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
A
基因工程技术中的目的基因主要来源于 A.自然界现存在生物体内的基因 B.自然突变产生的新基因 C.人工诱变产生的新基因 D.科学家在实验室中人工合成的基因
A
下列关于基因工程的叙述中,正确的是:
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
AATTCCGTAG 目的基因 GGCATCTTAA
黏性末端
（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
①…CTGCA …G ③ G… ②…G …CTTAA ACGTC… ④ AATTC…
A.切断a处的酶为限制性内切酶 B.连接a处的酶为DNA连接酶 C.切断b处的酶为解旋酶 D.连接b处的酶为RNA聚合酶
b
(多选题)科学家运用基因工程技术,让羊合 成并分泌抗体,相关叙述中正确的是 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.受精卵是理想的受体
安全吗?
课 后
探
究
课题：利用网络资源并结合教材中的 资料分析,就“转基因生物和转基因食品 的安全性”以小论文的形式发表个人见 解。
exercise
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
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。
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。
AATTCCGTAG GGCATCTTAA
甲片段
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAAGGGATT
乙片段
重组DNA分子 Recombinant DNA
DNA连接酶的作用是：
A.子链和母链之间形成氢键 B.黏性末端之间形成氢键 C.两个DNA末端间的缝隙连接 D.A、B、C都对
1.基因的剪刀—限制性内切酶
积极思考 如:EcoRI
1、该限制酶只能识别GAATTC的序列， 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？
练习使用EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
香
蕉
鱼
最新款的摩托车
你见过树会走路吗?
谁能告诉我这是ＷＨＡＴ？
给科学插上想象的翅膀， 你会收获更多！
基因工程(gene engineering)的 “四步曲”
1 2 3 4
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 目的基因的检测和表达
基因工程(gene engineering)的原理
ACD
基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业 和改造沙漠方面显示了良好的前景,荷兰一家公司 将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物(如甜 菜、马铃薯等)中并获得有效表达，使“工程植物” 增强了耐旱性、耐寒性的基本操作步骤是：
① ③
海藻糖合成酶基因的获取 将目的基因导入受体细胞
② ④
目的基因与运载体结合 目的基因的表达和检测
通常一种细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。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解 DDT等毒害物质。
wk.baidu.com
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 。
转基因食品
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。
A.限制酶只用于提取目的基因 B.细菌体内的环状DNA均可作运载体 C.DNA连接酶可用于目的基因和运载体的连接 D.重组DNA分子一旦进入受体细胞,基因工程则完成.
C
以下说法正确的是:
A.目的基因是指重组DNA B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C.DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体 D.只要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定能 够成功表达
你认为上述培育转 基因大肠杆菌的关 键步骤有哪些？
(能分泌胰岛素)
• 培育转基因大肠杆菌的关键步骤：
1.ONE 2.TWO 3.THREE
胰岛素基 因从人体 细胞内提 取出来
基因的“剪刀”
胰岛素基 因与运载 体DNA连 接
基因的“针线”
胰岛素基因 导入受体 (大肠杆菌) 细胞
基因的运载体
基因操作(gene engineering)的工具
B
（2006年.四川）用基因工程技术可使大肠 杆菌合成人的蛋白质。下列说法不正确的是 A.常用相同的限制性核酸内切酶处理目的 基因和质粒 B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质 粒必需的工具酶 C.可用抗生素的培养基检测大肠杆菌中是 否导入了重组质粒 D.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功 表达.