6.2基因工程及其應(yīng)用課件 高一生物人教版必修二

基因工程及其應(yīng)用第2節(jié)轉(zhuǎn)基因鮭魚基因工程產(chǎn)物抗蟲害的玉米

基因工程：又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀。原理：操作水平：結(jié)果：一、基因工程的定義基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。操作環(huán)境：生物體外人胰島素基因胰島素調(diào)節(jié)血糖大腸桿菌蘇云金桿菌毒蛋白基因毒蛋白殺死害蟲棉花細(xì)胞同種生物之間:減I前期：基因工程基因重組不同種生物之間:交叉互換減I后期：非同源染色體自由組合二、基因操作的工具基因的“剪刀”：限制酶基因的“針線”：DNA連接酶基因的運(yùn)載體：質(zhì)粒，噬菌體，動植物病毒二、基因操作的工具1.基因的“剪刀”──限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）功能特點(diǎn)：一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。專一性如:EcoRI限制酶在特定的兩個脫氧核苷酸之間切割磷酸二酯鍵限制性內(nèi)切酶（EcoRⅠ）作用過程點(diǎn)擊播放模型構(gòu)建1CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG練習(xí)使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端２、基因的針線──DNA連接酶連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對的兩個黏性末端的縫隙連接起來，使之成為一個完整的DNA分子。其作用與限制酶相反，作用點(diǎn)相同易錯點(diǎn)：DNA連接酶并不是連接堿基，而是恢復(fù)由限制酶切開的部位（磷酸二酯鍵）DNA連接酶的作用過程點(diǎn)擊播放基因的針線：DNA連接酶

G

AA

TT

CC

TT

AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GGC

TT

AA

AA

TT

C

GG

C

TT

AA

AA

TT

C

GGC

TT

AA

AA

TT

C

G用同種限制酶切割3、基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體

常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒等質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌和酵母菌等生物中,是細(xì)胞質(zhì)中能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子.

作用：將目的基因注入受體細(xì)胞三、基因工程基本步驟1、獲取目的基因三、基因工程基本步驟1、獲取目的基因2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合導(dǎo)入擴(kuò)增3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞導(dǎo)入擴(kuò)增3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4、目的基因的檢測與鑒定第一步：獲取目的基因基因工程基本步驟：第二步：目的基因與運(yùn)載體結(jié)合第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞第四步:目的基因的表達(dá)和檢測注意:用同種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，使他們漏出相同的粘性末端，在加入DNA連接酶（一）、基因工程與作物育種

科學(xué)家利用基因工程的方法培育出了轉(zhuǎn)基因奶牛、超級綿羊等多種轉(zhuǎn)基因動物。生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價格降低了30%-50%!優(yōu)點(diǎn)：能夠高效率地生產(chǎn)出各種高質(zhì)量，低成本的藥品。(二）、基因工程與藥物研制（三）、環(huán)境保護(hù)

基因工程做成的“超級細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的“超級細(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)。水母課堂小結(jié)：基因的“剪刀”——限制性核酸內(nèi)切酶基因的“針線”——DNA連接酶基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體（質(zhì)粒）1.基因工程的概念2.基因工程操作的基本工具3.基因操作的基本步驟

目的基因提取

目的基因與運(yùn)載體結(jié)合

目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞

目的基因的檢測與鑒定雜交育種誘變育種多倍體育種單倍體育種

基因工程處理雜交射線、輻射處理秋水仙素花藥離體培養(yǎng)

基因轉(zhuǎn)移原理基因重組基因突變?nèi)旧w變異染色體變異

基因重組優(yōu)點(diǎn)

集“優(yōu)”提高突變頻率，產(chǎn)生新基因果實大營養(yǎng)豐富縮短育種年限

定向改變生物性狀缺點(diǎn)育種時間長需要處理大量材料發(fā)育遲結(jié)實率低