人教版高中生物必修二基因工程及其应用公开课-PPT
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高中生物人教课标版必修2基因工程及其应用 最新公开课优秀PPT
3. 将目的基因导入受体细胞
转化法（微生物）、农杆菌转化法（植物）、显微注 射法（动物）
4. 目的基因的检测与鉴定
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
1.农杆菌：农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下
趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位 ，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌 和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上有一段T-DNA，农杆菌通过侵染植 物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到植物基因组中。
农 杆 菌 介 导 法 2.转化：
目的基因的表达和检测
类 型
步骤
检测内容
方法
结果显示
第一 目的基因是否进 DNA分子杂交
分
步 入受体细胞 （DNA和DNA之间）
子 第二 目的基因是否转 分子杂交技术
检 步 录出mRNA
（DNA和mRNA之间）
测 第三 步
目的基因是否翻 译出蛋白质
抗原—抗体杂交
是否成功显示 出杂交带
是否成功显示 出杂交带
氯化钙法：
将目的基因导入微生物细胞 1.常用菌：大肠杆菌
2.微生物作受体细胞原因： 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少
3.转化方法：
（以增大细菌细
Ca2+
胞壁的通透性）
处理细胞→
感受态
细胞
→表达载体与感受态细胞混合→ __感__受_态____细
胞吸收DNA分子。
三、基因工程的操作步骤
• 步骤四：目的基因的检测和表达
转化法（微生物）、农杆菌转化法（植物）、显微注 射法（动物）
4. 目的基因的检测与鉴定
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
1.农杆菌：农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下
趋化性地感染大多数双子叶植物的受伤部位 ，并诱导产生冠瘿瘤或发状根。根癌农杆菌 和发根农杆菌中细胞中分别含有Ti质粒和Ri质粒，其上有一段T-DNA，农杆菌通过侵染植 物伤口进入细胞后，可将T-DNA插入到植物基因组中。
农 杆 菌 介 导 法 2.转化：
目的基因的表达和检测
类 型
步骤
检测内容
方法
结果显示
第一 目的基因是否进 DNA分子杂交
分
步 入受体细胞 （DNA和DNA之间）
子 第二 目的基因是否转 分子杂交技术
检 步 录出mRNA
（DNA和mRNA之间）
测 第三 步
目的基因是否翻 译出蛋白质
抗原—抗体杂交
是否成功显示 出杂交带
是否成功显示 出杂交带
氯化钙法：
将目的基因导入微生物细胞 1.常用菌：大肠杆菌
2.微生物作受体细胞原因： 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少
3.转化方法：
（以增大细菌细
Ca2+
胞壁的通透性）
处理细胞→
感受态
细胞
→表达载体与感受态细胞混合→ __感__受_态____细
胞吸收DNA分子。
三、基因工程的操作步骤
• 步骤四：目的基因的检测和表达
生物62《基因工程及其应用》(新人教版必修2)PPT课件
需要基因的剪刀——限制性内切酶。
2. 将目的基因与运载体DNA连接，
需要基因的针线——DNA连接酶。
3. 将目的基因运入大肠杆菌，
需要基因的运输工具——运载体。
7
限制性内切酶
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）。
5
基因工程概念
基因工程：又叫基因拼接技术或DNA重 组技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的 某种基因提取出来，加以修饰和改造，然后放 到另一种生物的细胞里，定向的改变生物的遗 传性状。
？ 基因工程是在分子水平的设计和
施工，需要有专门的工具，生物体内有 哪些专门的工具呢？
6
基因工程操作的工具
1. 将目的基因片断从人体细胞内提取，
杀40－50头牛， 这种药物的造价就 可想而知了。
微生物可以有分泌产物， 且微生物繁殖速率快
4
设想
能否让禾本科的植物也能够固定空气
一
中的氮？
设想
能否让细菌“吐出”蛛丝？
二
设想 三
能否让微生物产生出人的胰岛素、干 扰素等珍贵的药物？
经过多年的努力，科学家于20世纪70 年代创立了可以定向改造生物的新技术— —基因工程。
13
大肠杆菌
DNA
质粒 （环状DNA分子）
抗生素抗性基因
控制质粒DNA转移的基因
利用质粒将外源基因运载入受体细胞中
14
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
2. 将目的基因与运载体DNA连接，
需要基因的针线——DNA连接酶。
3. 将目的基因运入大肠杆菌，
需要基因的运输工具——运载体。
7
限制性内切酶
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）。
5
基因工程概念
基因工程：又叫基因拼接技术或DNA重 组技术。就是按照人们的意愿，把一种生物的 某种基因提取出来，加以修饰和改造，然后放 到另一种生物的细胞里，定向的改变生物的遗 传性状。
？ 基因工程是在分子水平的设计和
施工，需要有专门的工具，生物体内有 哪些专门的工具呢？
6
基因工程操作的工具
1. 将目的基因片断从人体细胞内提取，
杀40－50头牛， 这种药物的造价就 可想而知了。
微生物可以有分泌产物， 且微生物繁殖速率快
4
设想
能否让禾本科的植物也能够固定空气
一
中的氮？
设想
能否让细菌“吐出”蛛丝？
二
设想 三
能否让微生物产生出人的胰岛素、干 扰素等珍贵的药物？
经过多年的努力，科学家于20世纪70 年代创立了可以定向改造生物的新技术— —基因工程。
13
大肠杆菌
DNA
质粒 （环状DNA分子）
抗生素抗性基因
控制质粒DNA转移的基因
利用质粒将外源基因运载入受体细胞中
14
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
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
人教版高一生物必修二 6.2 基因工程及其应用 (共67张PPT).ppt
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。
3、将目的基因导入受体细胞
转基因大肠杆菌，
每1Kg的培养液可提取 20—4mg干扰素
人造血液及其生产
⑵ 基因诊断与基因治疗
运用基因工程设计制造的“DNA探针” 检测肝炎病毒等病毒感染及遗传缺陷，不但 准确而且迅速。
通过基因工程给患有遗传病的人体内导 入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。
3、基因工程与环境保护
⑴ 环境监测： 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
用同种限制酶切割
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
用同种限制酶切割
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
运输工具,这就是运载体。
作为运载体必须具备哪些条件？
1.能够复制并稳定地保存。 2.具限制酶切点，以便与外源基因连接。 3.具有某些标记基因，便于进行筛选。
如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应 的基因等。
常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒； 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。
质粒
• 细菌细胞内一种自我复制的环状双链DNA 分子，能稳定地独立存在于染色体外，并 传递到子代。
6.2基因工程及其应用—人教版高中生物必修二课件(共27张PPT)
条件：（1）必须是单链；
（2）带有容易被检测出来的标记物。
原理：DNA分子杂交（碱基互补配对）
C TT AA G
G
AA TT C
G
AA TT C
C TT AA
G
C TT AA
G
基因的针线：DNA连接酶
G AA TT C
C TT AA G
二、 基因操作的工具
要让一个从甲生物细胞内取出来的基因(如抗 虫基因),送入受体细胞(如棉细胞),还需要有特殊的 运输工具,这就是运载体。
二、 基因操作的工具
秋水仙素处理萌 物理或化学方法 将一种生物特定基因
发的种子、幼苗 处理动植物
转移到另一种生物体
、微生物
内
不同个体的优良性状 明显缩短育种年限，植物茎杆粗壮，
可集中到同一个个体 后代一般都为纯种 果实、种子大，
上
营养高
提高变异频率，大幅度 改良某些性状，加速育
定向地改造生物
种进程
的遗传性状
育种时间长，需 及时发现优良性 状
青霉菌能产生对人类有用的抗生素 ——青霉素
❖家蚕能够吐出蚕丝为人类利用
定向基因改造设想
设想 能否让细菌“吐出”蚕丝？
设想 能否让微生物产生出人的胰岛素等珍 贵的药物？
经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创 立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。
胰岛素是治疗糖尿病的特效药。以往临 床上给病人注射用的胰岛素主要从猪、 牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺 只能提取4-5g胰岛素。用这种方法生产 的胰岛素产量低，价格昂贵，远远不能 满足需求。1978年，科学家将人体内能 够产生胰岛素的基因移植到大肠杆菌内， 并且在大肠杆菌内获得人的胰岛素。这 样，用2000L大肠杆菌培养液就可以提 取100g胰岛素，相当于从2t猪胰腺中提 取的量。1982年，美国一家基因公司用 基因工程方法生产的胰岛素开始投入市 场。
（2）带有容易被检测出来的标记物。
原理：DNA分子杂交（碱基互补配对）
C TT AA G
G
AA TT C
G
AA TT C
C TT AA
G
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基因的针线：DNA连接酶
G AA TT C
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二、 基因操作的工具
要让一个从甲生物细胞内取出来的基因(如抗 虫基因),送入受体细胞(如棉细胞),还需要有特殊的 运输工具,这就是运载体。
二、 基因操作的工具
秋水仙素处理萌 物理或化学方法 将一种生物特定基因
发的种子、幼苗 处理动植物
转移到另一种生物体
、微生物
内
不同个体的优良性状 明显缩短育种年限，植物茎杆粗壮，
可集中到同一个个体 后代一般都为纯种 果实、种子大，
上
营养高
提高变异频率，大幅度 改良某些性状，加速育
定向地改造生物
种进程
的遗传性状
育种时间长，需 及时发现优良性 状
青霉菌能产生对人类有用的抗生素 ——青霉素
❖家蚕能够吐出蚕丝为人类利用
定向基因改造设想
设想 能否让细菌“吐出”蚕丝？
设想 能否让微生物产生出人的胰岛素等珍 贵的药物？
经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创 立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。
胰岛素是治疗糖尿病的特效药。以往临 床上给病人注射用的胰岛素主要从猪、 牛等家畜的胰腺中提取，每100kg胰腺 只能提取4-5g胰岛素。用这种方法生产 的胰岛素产量低，价格昂贵，远远不能 满足需求。1978年，科学家将人体内能 够产生胰岛素的基因移植到大肠杆菌内， 并且在大肠杆菌内获得人的胰岛素。这 样，用2000L大肠杆菌培养液就可以提 取100g胰岛素，相当于从2t猪胰腺中提 取的量。1982年，美国一家基因公司用 基因工程方法生产的胰岛素开始投入市 场。
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)
向地改造生物的遗传性状（目的）。
原
理：基因重组
操作水平：DNA分子水平 结 果：实现物种间基因重组、定向改 造生物的遗传性状
家蚕能够吐出蚕丝为人类利用
设想
能否让细菌“吐出”蚕丝？
思考：要把家蚕的合成蚕丝蛋白的基因
“嫁接”到细菌上，关键步骤是什么？ 关键步骤一：怎样提取合成蚕丝蛋白的基因？ 基因的剪刀——限制性内切酶 关键步骤二：怎样将基因运输到细菌体内？ 基因的运载工具——基因的运载体 关键步骤三：怎样将基因与运载工具连接起来？ 基因的针线——DNA连接酶
• 如果把两种来源不同的DNA用同一种限制 酶来切割，会怎样呢？
会产生相同的黏性末端，然后让两者 的黏性末端黏合起来，似乎就可以合成重 组的DNA分子了。
G AA T T C
C T T AA G
G AA T T C
C T T AA G
用同种限制酶切割
G AA T T C G G AA T T C G
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。 2、当受体细胞为双子叶植物细胞时，最常用 的就是农杆菌转化法。 3、当受体细胞为单子叶植物细胞时，常用基 因枪法。 4、当受体细胞为动物细胞时，最常用的方法 是显微注射法。
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。
DNA连接酶与DNA聚合酶有什么不一样？
DNA聚合酶的作用
A T A T T A T A G C
DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶
原
理：基因重组
操作水平：DNA分子水平 结 果：实现物种间基因重组、定向改 造生物的遗传性状
家蚕能够吐出蚕丝为人类利用
设想
能否让细菌“吐出”蚕丝？
思考：要把家蚕的合成蚕丝蛋白的基因
“嫁接”到细菌上，关键步骤是什么？ 关键步骤一：怎样提取合成蚕丝蛋白的基因？ 基因的剪刀——限制性内切酶 关键步骤二：怎样将基因运输到细菌体内？ 基因的运载工具——基因的运载体 关键步骤三：怎样将基因与运载工具连接起来？ 基因的针线——DNA连接酶
• 如果把两种来源不同的DNA用同一种限制 酶来切割，会怎样呢？
会产生相同的黏性末端，然后让两者 的黏性末端黏合起来，似乎就可以合成重 组的DNA分子了。
G AA T T C
C T T AA G
G AA T T C
C T T AA G
用同种限制酶切割
G AA T T C G G AA T T C G
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。 2、当受体细胞为双子叶植物细胞时，最常用 的就是农杆菌转化法。 3、当受体细胞为单子叶植物细胞时，常用基 因枪法。 4、当受体细胞为动物细胞时，最常用的方法 是显微注射法。
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。
DNA连接酶与DNA聚合酶有什么不一样？
DNA聚合酶的作用
A T A T T A T A G C
DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶
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。
人教版高一生物必修二课件：6.2基因工程及其应用 (共18张PPT)
人体组织细胞
普通大肠杆菌 (不能分泌胰岛素)
提取
胰岛素基因
与运载体DNA拼接 导入
大肠杆菌 (含胰岛素基因)
你认为上述培育转 基因大肠杆菌的关 键步骤有哪些？
转基因大肠杆菌 (能分泌胰岛素)
• 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
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/162021/11/162021/11/1611/16/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/162021/11/16November 16, 2021
3.THREE
胰岛素基因 导入受体细 胞(大肠杆菌)
基因的 “剪刀”
基因的 “针线”
基因的 运载体
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
质粒是存在于细菌中独立 于染色体，能够自主复制 的环状DNA分子。
2、基因工程的基本工具
“剪刀”：限制酶 “针线”：DNA连接酶 运输工具：运载体
（三）基因操作的基本步骤
1）提取目的基因
抗虫棉
人教版高中生物必修二 基因工程及其应用 名师公开课省级获奖课件(36张)
抗虫棉
抗CMV甜椒
抗虫转基因植物
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)
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
乙片段
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：
①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存 （3） 条件 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。
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。 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%!
Ａ
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（ ） Ａ．高效性 Ｃ．多样性 Ｂ．专一性
Ｂ
Ｄ．催化活性易受外界影响
EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
人教版高一生物必修二 6.2 基因工程及其应用 (共67张PPT)
供体细胞 目的基因
受体细胞
二、 基因操作的工具
3、基因的运输工具——运载体
要让一个从甲生物细胞内取出来的基因(如 抗虫基因),送入受体细胞(如棉细胞),还需要有
运输工具,这就是运载体。
作为运载体必须具备哪些条件？
1.能够复制并稳定地保存。 2.具限制酶切点，以便与外源基因连接。 3.具有某些标记基因，便于进行筛选。
受体细胞
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、目的基因的表达和检测
判断
• 转基因成功的标志是标记基因得到表达。
四、基因工程的应用
１、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)
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
转鱼抗寒基 因的番茄
（4）其他生物吃了转基因食物是否会产生畸 变或灭绝；
（5）转基因生物是否会破坏生物的多样性等；
（6）抗病毒基因问题。
技 术
乙生物
表达
新类型
新的生物产品
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，定向地改造生物的性状。
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： 定向地改造生物的性状，
如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应 的基因等。
Байду номын сангаас
常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒； 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。
质粒
• 细菌细胞内一种自我复制的环状双链DNA 分子，能稳定地独立存在于染色体外，并 传递到子代。
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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)
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（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）。
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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
杀死害虫
节省农药用量，降低成本，减 少环境污染
2、药物研制
100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，产量 低和价格高。
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！相当于 从2t的猪胰腺中提取的量。产量高，价格低。
产量高，价格低。
3、环境保护
转基因细菌可降解有关有害化合物； 吸收环境中的重金属； 分解泄露的石油； 处理工业废水等。
（C ）
A．人工合成基因 B．目的基因与运载体结合 C．将目的基因导入受体细胞 D．目的基因的检测和表达
A.①③⑤⑦
B.②④⑥
C.①③⑥⑦
D.②③⑥⑦
3、1993年，我国科学工作者培育成 的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗
虫基因来源（ D ）
A.普通棉花的基因突变 B.棉铃虫变异形成的致死基因 C.寄生在棉铃虫体内的线虫 D.苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因
4、基因工程是在DNA分子水平上进 行设计施工的，在基因操作的基本步 骤中，不进行碱基互补配对的步骤是
限制酶具体切割的 是什么呢？
切割在两个脱氧核 苷酸分子之间的磷 酸二酯键。
DNA的平面结构图
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)
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如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶 来切割，结果会怎样呢？
GAA T T C
GAA T T C
CT TAAG
C T TAAG
G
AA T T C
C T TAA
G
G AATTC CTTAA G
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G AATTC CTTAA G
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)
三、转基因食品的安全性
绿色和平组织将转基因食品妖魔化
巩固练习
1．不属于基因工程方法生产的药
物是（ C ）
A.干扰素 B.白细胞介素 C.青霉素 D.乙肝疫苗
2．质粒是基因工程最常用的运载体，
它的主要特点是（ C ）
①能自主复制②ຫໍສະໝຸດ 能自主复制③结构很小④蛋白质
⑤环状RNA分子 ⑥环状DNA
⑦能“友好”地“借居”
(2)基因的针线 ──DNA连接酶
作用：“缝合”重组的DNA分子上磷酸和脱氧核 糖的缺口起来，恢复两个脱氧核苷酸之间磷酸 二酯键。
DNA连接酶
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如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶 来切割，结果会怎样呢？ 会产生相同的黏性末端，那么这两种DNA的 黏性末端就会黏合在一起，就似乎可以合成 重组的DNA分子了。
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第2节 基因工程及其应用
一、基因工程的原理
1、概念
基因工程又叫做基因拼接技术或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。
胰岛素的生产
人
大肠杆菌
胰岛素基因
转录和翻译
胰岛素
降低血 糖浓度
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)
（3）将目的基因导入受体细胞
（4）目的基因的检测和表达 原理：基因重组
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①用 限制酶 切断目的 基因，使其产 生 黏性末端 。
②用 同一种限制酶切割 质粒，使其出现一个切 口，露出相同黏性末端。
（1）基因剪刀 ──
限制酶
特点：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。(专一性)
EcoRⅠ限制酶
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结果：产生黏性未端。
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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
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（标记基因）
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3、基因工程基本操作的四个步骤
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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。
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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）。
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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
杀死害虫
节省农药用量，降低成本，减 少环境污染
2、药物研制
100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，产量 低和价格高。
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！相当于 从2t的猪胰腺中提取的量。产量高，价格低。
产量高，价格低。
3、环境保护
转基因细菌可降解有关有害化合物； 吸收环境中的重金属； 分解泄露的石油； 处理工业废水等。
（C ）
A．人工合成基因 B．目的基因与运载体结合 C．将目的基因导入受体细胞 D．目的基因的检测和表达
A.①③⑤⑦
B.②④⑥
C.①③⑥⑦
D.②③⑥⑦
3、1993年，我国科学工作者培育成 的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗
虫基因来源（ D ）
A.普通棉花的基因突变 B.棉铃虫变异形成的致死基因 C.寄生在棉铃虫体内的线虫 D.苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因
4、基因工程是在DNA分子水平上进 行设计施工的，在基因操作的基本步 骤中，不进行碱基互补配对的步骤是
限制酶具体切割的 是什么呢？
切割在两个脱氧核 苷酸分子之间的磷 酸二酯键。
DNA的平面结构图
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如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶 来切割，结果会怎样呢？
GAA T T C
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1．不属于基因工程方法生产的药
物是（ C ）
A.干扰素 B.白细胞介素 C.青霉素 D.乙肝疫苗
2．质粒是基因工程最常用的运载体，
它的主要特点是（ C ）
①能自主复制②ຫໍສະໝຸດ 能自主复制③结构很小④蛋白质
⑤环状RNA分子 ⑥环状DNA
⑦能“友好”地“借居”
(2)基因的针线 ──DNA连接酶
作用：“缝合”重组的DNA分子上磷酸和脱氧核 糖的缺口起来，恢复两个脱氧核苷酸之间磷酸 二酯键。
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一、基因工程的原理
1、概念
基因工程又叫做基因拼接技术或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。
胰岛素的生产
人
大肠杆菌
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转录和翻译
胰岛素
降低血 糖浓度
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（3）将目的基因导入受体细胞
（4）目的基因的检测和表达 原理：基因重组
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①用 限制酶 切断目的 基因，使其产 生 黏性末端 。
②用 同一种限制酶切割 质粒，使其出现一个切 口，露出相同黏性末端。
（1）基因剪刀 ──
限制酶
特点：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。(专一性)
EcoRⅠ限制酶
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结果：产生黏性未端。
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