高中生物 1_3 基因工程的應(yīng)用課件 新人教版選修32

基 因 工 程 及 其 應(yīng) 用 轉(zhuǎn)基因超級(jí)鼠 水母 能 發(fā) 熒 光 的 熱 帶 斑 馬 魚 普 通 熱 帶 斑 馬 魚 是 不 發(fā) 熒 光 的如 何 讓 普 通 熱 帶 斑 馬 魚 也 發(fā) 熒 光 ?第 2 節(jié) 基因工程及其應(yīng)用 第一步：獲取目的基因：三 、 基 因 工 程 基 本 步 驟1、人工合成基因2、從某生物體細(xì)胞內(nèi)的DNA中直接分離基因 一 、 獲 取 目 的 基 因1.基 因 的 “ 剪 刀 ” 限 制 性 內(nèi) 切 酶 （ 限制 酶 ） 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 割 點(diǎn) 上 將 DNA分 子 切 斷 。專 一 性 （ eg： EcoRI限 制 酶 ） GAGACTGATTGGCCTTAAGCTCGAG CTCTGACTAACCGGAATTCGAGCTC GAGACTGATTGGCCTTAACTCTGACTAACCGG GCTCGAG AATTCGAGCTC 除了某些病毒以外，限制性內(nèi)切酶只在原核生物中發(fā)現(xiàn)識(shí)別位點(diǎn)和切割位點(diǎn)GATCCGGCCTA GGACCT TCCAGG黏性末端平末端 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)植物病毒標(biāo)記基因，便于進(jìn)行檢測(cè)。 運(yùn) 載 體 必 須 同時(shí) 滿 足 三 個(gè) 要 求 ： 能 與 目 的 基 因 結(jié)合 ； 能 進(jìn) 入 受 體生 物 細(xì) 胞 并 在 受 體生 物 細(xì) 胞 內(nèi) 復(fù) 制 并表 達(dá) ； 比 較 容 易得 到 。 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，在連接酶的作用下連接形成重組DNA分子。第二步、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 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 ？ 基因的針線：DNA連接酶G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用 同 種 限 制 酶 切 割目的基因質(zhì)粒 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 ， 使 之 成 為 一 個(gè) 完 整 的 DNA分 子 。重 播導(dǎo) 入 第 三 步 ： 將 目 的 基 因 導(dǎo) 入 受 體 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Eg：可以分泌人胰島素 的細(xì)菌 第 四 步 、 目 的 基 因 的 表 達(dá) 和 檢 測(cè) 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 。 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 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 表 達(dá) 產(chǎn) 物 無 表 達(dá) 產(chǎn) 物 有 表 達(dá) 產(chǎn) 物 無 表 達(dá) 產(chǎn) 物 第一課時(shí)知識(shí)點(diǎn)：基因工程的概念基因工程的基本步驟（四步驟）目的基因的運(yùn)載體有哪些？ 質(zhì)粒（存在于細(xì)菌和酵母菌中）、噬菌體、 動(dòng)植物病毒基因的剪刀、針線分別是？ 限制性核酸內(nèi)切酶（200多種）、DNA連接酶 一、基因工程與作物育種 抗蟲害的玉米 轉(zhuǎn) 黃 瓜 抗 青 枯 病 基 因 的 甜 椒轉(zhuǎn) 魚 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。 抗蟲的基因來自蘇云金桿菌。蘇云金桿菌形成的伴胞晶體是一種毒性很強(qiáng)的蛋白晶體，能使棉鈴蟲等鱗翅口害蟲癱瘓致死?？茖W(xué)家將編碼這個(gè)蛋白質(zhì)的基因?qū)俗魑?，使作物自身具有抵御蟲害的能力。 生 長(zhǎng) 快 、 肉 質(zhì) 好 的 轉(zhuǎn) 基 因魚 (中 國 ) 乳 汁 中 含 有 人 生 長(zhǎng) 激 素 的轉(zhuǎn) 基 因 牛 (阿 根 廷 ) 2、 基 因 工 程 與 藥 物 研 制 我 國 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 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 導(dǎo) 入 微 生 物 細(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 題 ， 還 能 大 大 降 低 生 產(chǎn) 成 本 。 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 導(dǎo) 入 大 腸 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%! 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) 。 轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性你認(rèn)為應(yīng)該如何對(duì)待轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題？ 2.3轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、耐貯藏番茄、抗病毒甜椒及基因工程疫苗等已獲得生產(chǎn)應(yīng)用安全證書。 練習(xí)：要使目的基因與對(duì)應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是（ ）限制酶連接酶解旋酶還原酶實(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，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識(shí)別分子的順序，切點(diǎn)在和之間，這是利用了酶的（）高效性專一性多樣性催化活性易受外界影響 基因工程的正確操作步驟是（）使目的基因與運(yùn)載體結(jié)合將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞檢測(cè)目的基因的表達(dá)是否符合特定性狀要求提取目的基因 采用基因工程的方法培育抗蟲棉，下列導(dǎo)入目的基因的作法正確的是（）（理綜第題）將毒素蛋白注射到棉受精卵中 將編碼毒素蛋白的序列，注射到棉受精卵中 將編碼毒素蛋白的序列，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) 將編碼毒素蛋白的序列，與細(xì)菌質(zhì)粒重組，注射到棉的子房并進(jìn)入受精卵中 畫概念圖-基因工程操作的常規(guī)方法流程圖用限制性內(nèi)切酶切割DNA用DNA連接酶連接目的基因與運(yùn)載體用特殊的運(yùn)載體將DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞獲得轉(zhuǎn)基因生物目的基因的檢測(cè)導(dǎo) 入擴(kuò) 增