第2节 基因工程及其应用演示课件.ppt

第2节　基因工程及其应用 1．简述基因工程的基本原理。 2．举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。 3．结合社会实际，关注转基因生物和转基因食品的安全性。 一、基因工程的原理 1．含义 (1)操作对象： 。 (2)目的：可以按照人类的意愿直接 改变生物，培育出新品种。 基因 定向 2．三种工具及作用 (1)基因的“剪刀”： 。作用特点：一种限制酶只能识别一种特定的 ，并在 上切割DNA分子。 (2)基因的“针线”： 。作用：连接 和 之间的缺口。 限制性内切酶 核苷酸序列 特定 的位点 DNA连接酶 磷酸 脱氧核糖 (4)基因的运载体 ①作用：将外源基因送入 。 ②种类：质粒、 等。 ③质粒：存在于许多 以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够 的 。 受体细胞 噬菌体和动植物病毒 细菌 自我复制 小型环状DNA分子 3．基因工程的步骤 (1) ； (2)目的基因与 结合； (3)将目的基因导入 ； (4) 。 提取目的基因 运载体 受体细胞 目的基因的表达和检测 1．从DNA分子结构分析，为什么不同源的DNA分子可用DNA连接酶连接到一起？ 提示：所有DNA分子都是由脱氧核苷酸组成的，都是双螺旋结构，且都遵循碱基互补配对原则。DNA连接酶的作用是使两个DNA分子片段末端的磷酸和脱氧核糖之间形成化学键而连接在一起。 二、基因工程的应用 1．基因工程与作物育种 (1)目的：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种 的作物新品种。 (2)实例： 的转基因抗虫棉。 抗逆性 抗棉蛉虫 2．基因工程与药物研制 (1)实例：用基因工程方法生产胰岛素。 (2)过程：胰岛素基因与大肠杆菌的 ，并且在大肠杆菌内获得成功的 。 3．基因工程与环境保护 实例：利用转基因细菌 ，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。 DNA分子重组 表达 降解有毒、有害的化合物 三、转基因生物和转基因食品的安全性 　有两种观点 1．转基因生物和转基因食品不安全，要 。 2．转基因生物和转基因食品是安全的，应该 。 我国的态度：十分重视 生物及其产品的安全性。 禁止 支持 转基因 2．利用大肠杆菌生产出的胰岛素没有生物活性，还需进一步加工，这与大肠杆菌中的哪些结构特点有关？ 提示：大肠杆菌中无内质网、高尔基体等加工分泌蛋白的细胞器，所以形成的胰岛素还不成熟，需进一步加工。 一、基因工程的基本原理及步骤 1．基因工程工具的特点 (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：脱氧核苷酸之间的化学键。 (2)DNA连接酶与DNA聚合酶的比较 比较项目 DNA连接酶 DNA聚合酶 不同点 作用对象 连接DNA片段 连接游离的脱氧核苷酸 作用条件 不需要模板 需要模板 相同点 作用部位 连接不同脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖 2.基因的运输工具——运载体 (1)作用：①作为运载工具将目的基因转移到宿主细胞中去。 ②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。 (2)具备的条件：①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有多个限制酶切点，以便于与外源基因连接。 ③有标记基因，以便于筛选。 【拓展延伸】　(1)限制酶切割的与DNA连接酶连接的都是磷酸和脱氧核糖之间的化学键，而不是碱基间的氢键。 (2)质粒是一种能够在细胞核或拟核外自主复制的很小的环状DNA分子，存在于许多细菌和酵母菌等生物中。 目的基因与 目的基因的 检测与鉴定 【拓展延伸】　(1)切割运载体和目的基因时需用同一种限制酶，才能获得相同的黏性末端。 (2)四个步骤中只有第三步将目的基因导入受体细胞不涉及到碱基互补配对。 (3)目的基因必须与运载体结合后才能导入受体细胞，才能稳定地保存，并进行复制。 4．基因工程成功的基础 下列有关基因工程的叙述，正确的是(　　) A．DNA重组技术所用的工具酶是限制酶、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 D．只要目的基因进入受体细胞就能实现表达 解析：基因工程操作的工具酶是限制酶、连接酶，运载体是基因的运载工具，而不是工具酶。每种限制酶都只能识别特定的核苷酸序列，而并非同一种核苷酸序列。目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才说明目的基因成功表达，基因工程的目的是让目的基因完成表达，生产出目的基因的产物。 答案：C 【触类旁通】　(1)受体细胞常用微生物的原因：繁殖快、代谢快、目的产物多。 (2)培育转基因动物，受