人教版高中生物必修二课件基因工程及其应用
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【人教版】高中生物必修二《 6.2 基因工程及其应用》课件
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆规律
记忆中
选择恰当的记忆数量
魔力之七：美国心理学家约翰·米勒曾对短时记忆的广 度进行过比较精准的测定：通常情况下一个人的记忆 广度为7±2项内容。
超级记忆法-记忆规律
TIP1：我们可以选择恰当的记忆数量——7组之内！ TIP2：很多我们觉得比较容易背的古诗词，大多不超过七个字，很大程度上也 是因 为在“魔力之七”范围内的缘故。我们可以把要记忆的内容拆解组合控制 在7组之 内（每一组不代表只有一个字哦，这7组中的每一组容量可适当加大）。 TIP3：比 如我们记忆一个手机号码18820568803，如果一个一组的记忆，我 们就要记11组，而如果我们拆解一下，按照188-2056-8803，我们就只需要 记忆3 组就可以了，记忆效率也会大大提高。
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆规律
第四个记忆周期是 1天 第五个记忆周期是 2天 第六个记忆周期是 4 天 第七个记忆周期是 7天 第八个记忆周期是15天 这五个记忆周期属于长期记忆的范畴。 所以我们可以选择这样的时间进行记忆的巩固，可以记得更扎实。
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法--场景法
方向
资料
筛选
认知
高效学习模型-学习的完整过程
消化
固化
模式
拓展
小思考
TIP1：听懂看到≈认知获取； TIP2：什么叫认知获取：知道一些概念、过程、信息、现象、方法，知道它们 大 概可以用来解决什么问题，而这些东西过去你都不知道； TIP3：认知获取是学习的开始，而不是结束。
为啥总是听懂了， 但不会做，做不好？
TIP1：NPC代入，把自己想成其中的人物，会让自己的记忆过程更加有趣 （比如你穿越回去，成为了岳飞的母亲，你会在什么背景下怀着怎样的心情在 背 上刺下“精忠报国”四个字）； TIP2：越夸张越搞笑，越有助于刺激我们的大脑，帮助我们记忆，所以不妨在 编 故事时，让自己脑洞大开，尝试夸张怪诞些~
超级记忆法-记忆规律
记忆中
选择恰当的记忆数量
魔力之七：美国心理学家约翰·米勒曾对短时记忆的广 度进行过比较精准的测定：通常情况下一个人的记忆 广度为7±2项内容。
超级记忆法-记忆规律
TIP1：我们可以选择恰当的记忆数量——7组之内！ TIP2：很多我们觉得比较容易背的古诗词，大多不超过七个字，很大程度上也 是因 为在“魔力之七”范围内的缘故。我们可以把要记忆的内容拆解组合控制 在7组之 内（每一组不代表只有一个字哦，这7组中的每一组容量可适当加大）。 TIP3：比 如我们记忆一个手机号码18820568803，如果一个一组的记忆，我 们就要记11组，而如果我们拆解一下，按照188-2056-8803，我们就只需要 记忆3 组就可以了，记忆效率也会大大提高。
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法-记忆规律
第四个记忆周期是 1天 第五个记忆周期是 2天 第六个记忆周期是 4 天 第七个记忆周期是 7天 第八个记忆周期是15天 这五个记忆周期属于长期记忆的范畴。 所以我们可以选择这样的时间进行记忆的巩固，可以记得更扎实。
如何利用规律实现更好记忆呢？
超级记忆法--场景法
方向
资料
筛选
认知
高效学习模型-学习的完整过程
消化
固化
模式
拓展
小思考
TIP1：听懂看到≈认知获取； TIP2：什么叫认知获取：知道一些概念、过程、信息、现象、方法，知道它们 大 概可以用来解决什么问题，而这些东西过去你都不知道； TIP3：认知获取是学习的开始，而不是结束。
为啥总是听懂了， 但不会做，做不好？
TIP1：NPC代入，把自己想成其中的人物，会让自己的记忆过程更加有趣 （比如你穿越回去，成为了岳飞的母亲，你会在什么背景下怀着怎样的心情在 背 上刺下“精忠报国”四个字）； TIP2：越夸张越搞笑，越有助于刺激我们的大脑，帮助我们记忆，所以不妨在 编 故事时，让自己脑洞大开，尝试夸张怪诞些~
人教版高中生物必修二之《基因工程及其应用》教学课件
3、作用举例： EcoRⅠ限制酶 4、作用位置： 磷酸二酯键
【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？
是
（二）基因的“针线”：DNA连接酶 1、作用： 2、作用对象：两个具有相同黏性末端的DNA分子。 3、作用位置： 脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键 4、结果： 形成重组DNA分子。
五、基因工程的安全性
观点一：转基因生物和转基因食品不安全，要 严格控制。
观点二：转基因生物和转基因食品是安全的， 应该大范围推广。
讨论并辩论
基因重组： 原理
限制性核酸内切酶
运载体
操作工具
DNA连接酶：
基因 工程
操作步骤：
（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）目的基因的检测与鉴定
6.2 基因工程及其应用
设想 能否让热带斑马
鱼也发光?
能发光的水母
不能发光的热带斑马鱼
主要内容
一、基因工程的概念 二、基因工程的工具 三、基因工程的操作步骤 四、基因工程的应用
一、基因工程的概念
1、别名：基因拼接技术或DNA重组技术 2、方法：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
应用：作物育种
药物研制
3、作为运载体的条件
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。 ③具有标记基因，便于进行筛选。
抗生素抗性基 因
三、基因工程的步骤
四、基因工程的应用
目的
实例
作物 把各种优良基因通过基因工程导入生 ①培育高产、稳产和具有
物体内，从而改变生物的遗传特性， 优良品质的农作物；②培育
【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？
是
（二）基因的“针线”：DNA连接酶 1、作用： 2、作用对象：两个具有相同黏性末端的DNA分子。 3、作用位置： 脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键 4、结果： 形成重组DNA分子。
五、基因工程的安全性
观点一：转基因生物和转基因食品不安全，要 严格控制。
观点二：转基因生物和转基因食品是安全的， 应该大范围推广。
讨论并辩论
基因重组： 原理
限制性核酸内切酶
运载体
操作工具
DNA连接酶：
基因 工程
操作步骤：
（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）目的基因的检测与鉴定
6.2 基因工程及其应用
设想 能否让热带斑马
鱼也发光?
能发光的水母
不能发光的热带斑马鱼
主要内容
一、基因工程的概念 二、基因工程的工具 三、基因工程的操作步骤 四、基因工程的应用
一、基因工程的概念
1、别名：基因拼接技术或DNA重组技术 2、方法：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
应用：作物育种
药物研制
3、作为运载体的条件
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。 ③具有标记基因，便于进行筛选。
抗生素抗性基 因
三、基因工程的步骤
四、基因工程的应用
目的
实例
作物 把各种优良基因通过基因工程导入生 ①培育高产、稳产和具有
物体内，从而改变生物的遗传特性， 优良品质的农作物；②培育
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
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
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。
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
高中 人教版 必修二 基因工程及其应用 课件 (27张)
物多。
(4)培育转基因动物，受体细胞一般选用受精卵。
学习·探究区
第25课时
【活学活用】
1．下列关于基因工程的叙述，正确的是
()
A．基因工程经常以抗菌素抗性基因作为目的基因
本 课
B．细菌质粒是基因工程常用的运载体
栏 目
C．通常用一种限制性核酸内切酶处理含目的基因的 DNA，
开 关
用另一种处理运载体 DNA
栏
目
进目的基因的表达
开
关
解析 基因工程中目的基因和受体细胞均可来自动、植物或
微生物；常用的工具酶是限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶；
人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性，
只有经过一定的物质激活以后，才能有生物活性。载体上的
抗性基因主要是有利于筛选含重组 DNA 的细胞，不能促进
目的基因的表达，所以 D 错误。
本
课 蛋白的基因，转基因生物的安全性还存在争议，无法判断其安全
栏
目 性，应避免其扩散进入自然界。
开
关 答案 D
学习·探究区
第25课时
本 课 栏 目 开 关
运 载体
受体
细胞
限 检 制 连接 测与 酶 鉴定
自我·检测区
第25课时
1．科学家们经过多年的努力创立了一种新兴生物技术——基因工
程，实施该工程的最终目的是
栏 目
和运载体 DNA，以便于目的基因与运载体的连接；
开 关
D 选项也可以把抗除草剂基因导入到其他细胞，再通过植物组织
培养发育为完整的抗除草剂植物。
答案 B
学习·探究区
第25课时
探究点二 基因工程的应用及转基因生物和转基因食品的安全性
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 必修二 基因工程及其应用 课件 (51张)
分子水平的操作。( √ ) (2)基因工程的生物学原理是基因重组。( √ ) (3)通过基因工程技术能够定向改造生物的遗传性状。 (√ )
(4)所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列。 ( ×)
(5)转基因生物可能会破坏生态平衡。( √ ) (6)对待转基因技术应该趋利避害，不能因噎废食。( √ )
|网络构建|
|巩固基础| 1．基因工程的优点是可定向改造生物的遗传性状。 2．限制性核酸内切酶具有特异性，能识别特定的核苷 酸序列，并在特定位点上切割 DNA 分子。 3．DNA 连接酶的作用是将两个 DNA 片段连接起来。 4．质粒是最常用的运载体，是小型环状 DNA 分子；除 此之外，噬菌体、动植物病毒也可充当运载体。 5．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、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与 鉴定。
5．用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质，下 列叙述不正确的是( )
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．可用含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可能成功表达
解析：选 B 构建基因表达载体时，常用相同的限制性 核酸内切酶处理目的基因和质粒，以产生相同的黏性末端， A 正确；DNA 连接酶和限制酶是构建重组质粒必需的工具 酶，B 错误；根据运载体上的抗性基因，可用含抗生素的培 养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒，C 正确；导入大 肠杆菌的目的基因不一定能成功表达，D 正确。
a．限制酶切割的是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，而 不是碱基之间的氢键。
b．目的基因的两端一般具有黏性末端。 c．限制酶切割目的基因不一定都产生黏性末端，也可 能产生整齐的平末端。
(4)所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列。 ( ×)
(5)转基因生物可能会破坏生态平衡。( √ ) (6)对待转基因技术应该趋利避害，不能因噎废食。( √ )
|网络构建|
|巩固基础| 1．基因工程的优点是可定向改造生物的遗传性状。 2．限制性核酸内切酶具有特异性，能识别特定的核苷 酸序列，并在特定位点上切割 DNA 分子。 3．DNA 连接酶的作用是将两个 DNA 片段连接起来。 4．质粒是最常用的运载体，是小型环状 DNA 分子；除 此之外，噬菌体、动植物病毒也可充当运载体。 5．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、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与 鉴定。
5．用基因工程技术可使大肠杆菌合成人的蛋白质，下 列叙述不正确的是( )
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．可用含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可能成功表达
解析：选 B 构建基因表达载体时，常用相同的限制性 核酸内切酶处理目的基因和质粒，以产生相同的黏性末端， A 正确；DNA 连接酶和限制酶是构建重组质粒必需的工具 酶，B 错误；根据运载体上的抗性基因，可用含抗生素的培 养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒，C 正确；导入大 肠杆菌的目的基因不一定能成功表达，D 正确。
a．限制酶切割的是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，而 不是碱基之间的氢键。
b．目的基因的两端一般具有黏性末端。 c．限制酶切割目的基因不一定都产生黏性末端，也可 能产生整齐的平末端。
人教版必修二 基因工程及其应用 课件 (48张)
G AA T T C C T T AA G 用同种限制酶切割 G AA T T C
G AA T T C C T T AA G
G
AA T T C
C T T AA
G
C T T AA
G
磷酸二酯键
G
C T
A
A
T
A
T
T C
A
G 磷酸二酯键
要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切口？ 练习使用EcoRI 剪切目的基因 可产生几个黏性末端？一个目的基因有几个黏性末端？ CTTCATGAATTCCGTAGAATTCCCTAAGAAGTA CTTAAGGCATCTTAAGGGATT重播中轴线磷酸二酯键
G A
G AA T T C C T T AA G
• 什么叫黏性末端？
A
G
C T T AA (黏性末端)
AA T T C G (黏性末端)
• 什么叫黏性末端？ 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几 个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对， 这样的切口叫黏性末端。
被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏 性末端？不同的限制酶呢？
G C T T AA
AA T T C G
磷酸二酯键 A A T T
G
C T T A A
C
G
磷酸二酯键
基因的针线——DNA连接酶
磷酸二酯键
使用DNA连接酶制作重组DNA分子
AATTCCGTAG GGCATCTTAA
甲片段 乙片段
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
2、目的基因与运载体结合
细菌
供体细胞
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。
人教版必修2生物：6.2 基因工程及其应用 课件(共36张PPT)
[解疑难]
1．限制酶与DNA连接酶 (1)限制酶： ①作用特点：专一性和特异性。 ②作用结果：产生黏性末端。 ③作用部位：脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。
(2)DNA连接酶与DNA聚合酶的比较：
比较项目 不
作用部位 同 点 作用对象 相 同 作用条件 点
DNA连接酶
DNA聚合酶
连接游离的脱氧 连接DNA片段
目 与的 运基 载因① ②用 加入 同一DN种A限连制接酶酶切割质粒和目的基因 体结合 ③质粒和目的基因结合成重组DNA分子
将目的基因导入受体细胞：借助细菌和病毒侵染细胞、 显微注射法等
目的基因检测：根据标记基因的表达，判断目
的检测 与鉴定
的基因导入与否 鉴定：受体细胞表现出特定的性状， 如棉花抗虫性状的表现
1．若用DNA连接酶将目的基因与运载体两两结合时， 可能有哪些产物？
提示：目的基因——目的基因、目的基因——运载体、 运载体——运载体。
2．切割目的基因和运载体应用相同的限制酶，请分析 这样操作的目的是什么?
提示：目的是产生相同的黏性末端，便于连接。
[解疑难] 1．基因工程操作的基本步骤
目的基因：人们所需要的特定基因 提取目 的基因取得途径直 人接 工分 合离 成
[思路点拨]
[精讲精析] (1)由于基因工程利用定向技术克服了远缘杂 交不亲和的障碍，使原本不在一起的基因组合到一起，使生物 具有特定性状，其原理应为基因重组。(2)运载体取自大肠杆 菌的质粒(见图)。(3)(4)基因工程中的剪刀为限制酶，两个序列 相同、能互补配对的黏性末端可用DNA连接酶“缝合”。(5)可 以从正、反两个角度考虑。转基因的酵母菌酿造的啤酒对人类 的健康有害，因为：①转基因作物中的毒素可引起人类急、慢 性中毒或产生致癌、致畸、致突变作用；②作物中可能含有致 敏物质使人类机体产生过敏反应。(或答对人体安全，因为： 两种食品成分相同，目前还未找到不安全的证据)(合理即可)
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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
基因的“剪刀” 基因的“针线” 基因的运载体
基因操作(gene engineering)的工具
1.基因的剪刀—限制性核酸内切酶 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？
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。
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。
生长快、肉质好的转基 乳汁中含有人生长激素
因鱼(中国)
的转基因牛(阿根廷)
(二）、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。
第六章《从杂交育种到基因工程》
第二节 《基因工程及其应用 》
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
基因“嫁接”
能产生人胰岛素的大肠杆菌
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)
海藻糖合成酶基因的获取
①
③ 将目的基因导入受体细胞
目的基因与运载体结合
②
④ 目的基因的表达和检测
（2）基因表达的含义是：基现因出通相过应转的录性、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：
5、基因工程应用的原理是 ( C )
A ⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的工具酶是
①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④还原酶 Ａ．①② Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③
C 2.下列关于基因工程的叙述中,正确的是:
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.
❖ 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。
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，
转基因食
品
安全吗?
1.基因工程的概念 2.基因工程操作的基本工具
❖ 基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶 ❖ 基因的“针线”——DNA连接酶 ❖ 基因的运输工具——运载体（质粒） 3.基因操作的基本步骤 ❖ 目的基因提取 ❖ 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
处理 原理 优点 缺点
练习使用EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAAGGGATT
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
目的基因 AATTCCGTAG
黏性末端
GGCATCTTAA
基因操作(gene engineering)的工具
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)的 “四步曲”
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
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
(不能分泌胰岛素)
提取
与运载体DNA拼接
胰岛素基因
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
Ｃ．动植物病毒
Ｄ．细菌拟核 DNA
Ａ．染色体变异
Ｂ．基因突变
Ｃ．基因重组
Ｄ．细胞的全能性
6、下列的科学技术成果与所运用的科学原理有
错误的是 （ B ）
A．抗虫棉——基因工程 B．无籽西瓜——单倍体育种 C．“黑农五号”大豆品种——基因突变 D．生产啤酒——无氧呼吸
7、下列哪项不是基因工程中经常使用的运载体（D ）
Ａ．细菌质粒
Ｂ．噬菌体
4 目的基因的检测和表达
基因工程(gene engineering)的原理
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
2.分子针线—DNA连接酶 (DNA linkingenzym积e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？
3、基因的“针线” ——DNA连接酶 指
（1）作用对象：两个具有相同粘性末端的DNA片段。 （2）作用位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口（磷酸 二酯键）。 （3）作用结果：形成重组DNA。
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%!
（三）、 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。
常用的运载体(carrying)有两类： 1）细菌细胞质的质粒( plasmid) 2）噬菌体(bacteriophages) 或某些动植物病毒 (virus)
• 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(gene engineering)的工 具
• 大肠杆菌的质粒 (plasmid)：
3.以下说法正确的是: A.目的基因是指重组DNA
B
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
4.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：
G AAT T C
G AAT T C
C T TAA G
C T TAA G
用同种限制酶切割
G AATTC
G AATTC
CTTAA G
CTTAA G
基因的针线：DNA连接酶
G AATTC
CTTAA G
基因操作(gene engineering)的工具
3.基因的运输工具——运载体 (carrying)
（一）、基因工程与作物育种 1、在农作物生产方面
目的：培育出高产、稳产、抗逆性的优 良作物及新品种。
优点：降低生产成本，减少农药的使用 对环境的危害，提高农作物对不良环境 的适应能力。
转抗寒基因的 番茄
（一）、基因工程与作物育种
2、在畜牧养殖方面 科学家利用基因工程的方法培育出了转基 因奶牛、超级绵羊等多种转基因动物。
杂交 育种 杂交
基因 重组
诱变 多倍体育
育种
种
射线、辐 秋水
射处理
仙素
单倍体育 种
花药离体 培养
基因突变 染色体变 染色体变
异
异
基因 工程 基因 转移
基因 重组
集“优” 提高突变 果实大营 频率，产 养丰富 生新基因
育种时间 需要处理 发育迟结
长
大量材料 实率低
缩短育种 定向改变
年限
生物性状
技术复杂 操作 复杂