第二節(jié)基因工程及其應(yīng)用ppt

第二節(jié)基因工程及其應(yīng)用ppt第一頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一什么是基因工程?

基因工程的原理是什么?本課聚焦:第二頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一豆科植物的根瘤能夠固定空氣中的氮資料一：目前，全球的氮肥生產(chǎn)耗費(fèi)世界總電力的3%-4%，且農(nóng)作物只能吸收氮肥的1/10,造成了大面積土壤和水質(zhì)的污染。資料分析引入第三頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一蜘蛛能夠吐出蛛絲資料二：蛛絲是自然界最奇特的物質(zhì)之一，它具有極強(qiáng)的韌度，其韌度是同樣直徑鋼材的好幾倍。但與家蠶不同，蜘蛛不能家養(yǎng)，因?yàn)樗鼈儠?huì)互相吞食，所以不可能建立人工飼養(yǎng)蜘蛛的農(nóng)場(chǎng)。30多年來(lái)，科學(xué)家們一直試圖找到利用其他生物體來(lái)制造蛛絲的辦法。第四頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一

資料三(問(wèn)題探討）以往，治療糖尿病的胰島素是從動(dòng)物胰腺中提取的，從100千克豬、牛等動(dòng)物的胰腺只能提取3－4克胰島素，治療一個(gè)患者需宰殺40－50頭牛，這種藥物的造價(jià)就可想而知了。

微生物可以有分泌產(chǎn)物，且微生物繁殖速率快第五頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一設(shè)想一能否讓禾本科的植物也能夠固定空氣中的氮？能否讓細(xì)菌“吐出”蛛絲？設(shè)想二能否讓微生物產(chǎn)生出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物？設(shè)想三經(jīng)過(guò)多年的努力，科學(xué)家于20世紀(jì)70年代創(chuàng)立了可以定向改造生物的新技術(shù)——基因工程。第六頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一思考：1、為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一種生物上？2、推測(cè)這種“嫁接”怎樣能實(shí)現(xiàn)？3、這種“嫁接”對(duì)品種的改良有什么意義？第七頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一一基因工程的原理（一）概念：又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，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。操作水平（對(duì)象）：DNA分子（基因）操作環(huán)境：生物體外工程原理（實(shí)質(zhì)）：基因重組優(yōu)點(diǎn)：目的性強(qiáng)，育種周期短；克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。結(jié)果：受體細(xì)胞獲得新性狀第八頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一（二）基因操作的工具（3種）1.基因的“剪刀”──限制性內(nèi)切酶（限制酶）

特點(diǎn)？一種限制酶只能識(shí)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限制酶第九頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一限制性內(nèi)切酶（EcoRⅠ）作用過(guò)程點(diǎn)擊播放第十頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一

被同一種限制酶切斷的幾個(gè)DNA是否具有相同的黏性末端？思考？是。因?yàn)榫邔Ｒ恍裕〉谑豁?yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一GAATTCCGTAGAATTCGGATTCTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTCTTAAGGCATCTTAAGCCTAACTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG第十二頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一1實(shí)施基因工程的第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來(lái)，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識(shí)別ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ順序，切點(diǎn)在Ｇ和Ａ之間，這是利用了酶的（）

Ａ．高效性Ｂ．專一性

Ｃ．多樣性Ｄ．催化活性易受外界影響第十三頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一２、基因的針線──DNA連接酶連接酶的作用是：將互補(bǔ)配對(duì)的兩個(gè)黏性末端連接起來(lái)，使之成為一個(gè)完整的DNA分子。第十四頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一DNA連接酶的作用過(guò)程點(diǎn)擊播放第十五頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一基因的針線：DNA連接酶

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G用同種限制酶切割DNA連接酶連接的是DNA骨架上的缺口，不是堿基間的氫鍵第十六頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、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(dòng)植物病毒等標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測(cè)。

質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌和酵母菌等生物中,是細(xì)胞染色體外能夠自主復(fù)制的很小的環(huán)狀DNA分子.

第十七頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一

運(yùn)載體必須同時(shí)滿足三個(gè)要求：①具有一到多個(gè)限制酶的酶切位點(diǎn),以便與外源基因連接;②能進(jìn)入受體細(xì)胞并在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并能復(fù)制、表達(dá)（小型環(huán)狀）③具有標(biāo)記（志）基因,便于目的基因的找到第十八頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一（三）基因工程基本步驟（圖6-6）1、獲取目的基因（剪切）第十九頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一提取目的基因的方法（工具呢？）用限制酶切斷成許多片段⑴直接分離基因——鳥(niǎo)槍法將供體生物(原核生物）的DNA用限制酶切割為許多片段，再用運(yùn)載體將這些片段都運(yùn)載到受體生物的不同細(xì)胞中去。只要有一個(gè)細(xì)胞獲得了需要的目的基因并得以表達(dá)，基因工程就算成功了。

該法最大的缺點(diǎn)是帶有很大的盲目性，工作量大，成功率低。且不能將真核生物的基因轉(zhuǎn)移到原核生物中去。第二十頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一⑵人工合成基因法：真核生物的基因DNA合成儀第二十一頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一用與提取目的基因相同的限制酶切割質(zhì)粒使之出現(xiàn)一個(gè)切口，將目的基因插入切口處，讓目的基因的黏性末端與切口上的黏性末端互補(bǔ)配對(duì)后，在DNA連接酶的作用下連接形成重組DNA分子。2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合第二十二頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一2要使目的基因與對(duì)應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是()

①限制酶②DNA連接酶③解旋酶④還原酶Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③第二十三頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞導(dǎo)入擴(kuò)增常用的受體細(xì)胞：菌類和動(dòng)植物細(xì)胞怎樣導(dǎo)入？借助細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑第二十四頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一3采用基因工程的方法培育抗蟲(chóng)棉，下列導(dǎo)入目的基因的作法正確的是（）

①將毒素蛋白注射到棉受精卵中

②將編碼毒素蛋白的ＤＮＡ序列，注射到棉受精卵中

③將編碼毒素蛋白的ＤＮＡ序列，與質(zhì)粒重組，導(dǎo)入細(xì)菌，用該細(xì)菌感染棉的體細(xì)胞，在進(jìn)行組織培養(yǎng)

④將編碼毒素蛋白的ＤＮＡ序列，與細(xì)菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵中

Ａ．①②Ｂ．②③Ｃ．③④Ｄ．④①第二十五頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一4、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)大量的受體細(xì)胞接受不多的目的基因。處理的受體細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很少，必須將它從中檢測(cè)？出來(lái)。將每個(gè)受體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)形成菌落，檢測(cè)菌落中是否有？目的基因的表達(dá)產(chǎn)物。淘汰無(wú)表達(dá)產(chǎn)物的菌落，保留有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。無(wú)表達(dá)產(chǎn)物無(wú)表達(dá)產(chǎn)物有表達(dá)產(chǎn)物無(wú)表達(dá)產(chǎn)物

第二十六頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一4、轉(zhuǎn)基因植物中可以被刪除的多余基因是()

A.目的基因B.顯性基因C.隱性基因D.標(biāo)記基因DA.常用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理目的基因和質(zhì)粒

B.DNA連接酶和RNA聚合酶是構(gòu)建重組質(zhì)粒必需的工具酶

C.可用抗生素的培養(yǎng)基檢測(cè)大腸桿菌中是否導(dǎo)入了重組質(zhì)粒

D.導(dǎo)入大腸桿菌的目的基因不一定能成功表達(dá).5（2006年.四川）用基因工程技術(shù)可使大腸桿菌合成人的蛋白質(zhì)。下列說(shuō)法不正確的是B第二十七頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一第二十八頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一例？如何讓大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素？①?gòu)募?xì)胞中分離出DNA①②③④⑤⑥②限制酶截取DNA片斷③分離大腸桿菌中的質(zhì)粒④DNA重組⑤用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌⑥培養(yǎng)大腸桿菌克隆大量基因第二十九頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一1、什么是基因工程?

2、基因工程的原理是什么?課堂小結(jié)：第三十頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一思維拓展:

細(xì)菌和人是差異非常大的兩種生物,為什么通過(guò)基因重組后,細(xì)菌能夠合成人體的某些蛋白質(zhì)呢?？第三十一頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一二基因工程的應(yīng)用水母第三十二頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一1作物育種第三十三頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚(yú)抗寒基因的番茄獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物和具有抗逆性的作物新品種。第三十四頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一6。1993年我國(guó)科學(xué)工作者培育成的抗棉鈴蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉，其抗蟲(chóng)基因來(lái)源于（）A、普通棉花的基因突變B、棉鈴蟲(chóng)變異形成的致死基因C、寄生在棉鈴蟲(chóng)體內(nèi)的線蟲(chóng)D、蘇云金芽孢桿菌體內(nèi)的抗蟲(chóng)基因D第三十五頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(yú)(中國(guó))乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)獲得人們所需要的和具有優(yōu)良品質(zhì)的轉(zhuǎn)基因動(dòng)物第三十六頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一導(dǎo)入貯藏蛋白基因的超級(jí)羊和超級(jí)小鼠導(dǎo)入人基因具特殊用途的豬和小鼠超級(jí)動(dòng)物特殊動(dòng)物圖為2001年12月底出生的5只可愛(ài)的轉(zhuǎn)基因克隆小豬。據(jù)培育者英國(guó)PPL醫(yī)療公司稱，這些轉(zhuǎn)基因小豬將為研究和“生產(chǎn)”適用于人體移植手術(shù)使用的動(dòng)物器官提供巨大的幫助。第三十七頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一首只轉(zhuǎn)基因猴誕生，人類未來(lái)憂喜參半第三十八頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、基因工程與藥物研制我國(guó)生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來(lái)源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。微生物生長(zhǎng)迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問(wèn)題，還能大大降低生產(chǎn)成本。第三十九頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一胰島素從豬、牛等動(dòng)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(jià)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(jià)格降低了30%-50%!第四十頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一干擾素治療病毒感染簡(jiǎn)直是“萬(wàn)能靈藥”！過(guò)去從人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍貴”程度自不用多說(shuō)。人造血液、白細(xì)胞介素、乙肝疫苗等通過(guò)基因工程實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，均為解除人類的病苦，提高人類的健康水平發(fā)揮了重大的作用。人造血液及其生產(chǎn)第四十一頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一產(chǎn)品名稱菌株或細(xì)胞應(yīng)用人胰島素大腸桿菌人生長(zhǎng)激素大腸桿菌表皮生長(zhǎng)因子大腸桿菌白細(xì)胞介素-2大腸桿菌a—干擾素酵母菌乙型肝炎疫苗酵母菌溶血栓劑哺乳動(dòng)物細(xì)胞治療糖尿病治療生長(zhǎng)缺陷癥治療燙傷、胃潰瘍治療某些癌癥治療癌癥或病毒感染預(yù)防病毒性肝炎治療心血管?。ㄐ呐K?。┑谒氖?yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一7不屬于基因工程方法生產(chǎn)的藥物是（）A、干擾素B、白細(xì)胞介素C、青霉素D、乙肝疫苗

C第四十三頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一3、環(huán)境保護(hù)

基因工程做成的“超級(jí)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(jí)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)。第四十四頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一

利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。環(huán)境檢測(cè)：用DNA探針檢測(cè)水中病毒的含量第四十五頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一環(huán)境監(jiān)測(cè)：

基因工程做成的DNA探針能夠十分靈敏地檢測(cè)環(huán)境中的病毒、細(xì)菌等污染。1t水中只有10個(gè)病毒也能被DNA探針檢測(cè)出來(lái)第四十六頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一4、其他基因診斷：如用基因探針檢測(cè)肝類病毒、診斷遺傳病基因治療：把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的。第四十七頁(yè)，共五十二頁(yè)，編輯于2023年，星期一2006年3月14日綠色和平組織發(fā)布消息,稱亨氏營(yíng)養(yǎng)米粉含有轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲(chóng)