高二生物基因工程及其应用ppt课件.ppt

第2节 基因工程及其应用,第6章 从杂交育种到基因工程,豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮,资料一：目前，全球的氮肥生产耗费世界总电力的3%-4%，且农作物只能吸收氮肥的1/10,造成了大面积土壤和水质的污染。,资料分析引入,蜘蛛能够吐出蛛丝,资料二：蛛丝是自然界最奇特的物质之一，它具有极强的韧度，其韧度是同样直径钢材的好几倍。但与家蚕不同，蜘蛛不能家养，因为它们会互相吞食，所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场。30多年来，科学家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法。,资料三 以往，治疗糖尿病的胰岛素是从动物胰腺中提取的，从100千克猪、牛等动物的胰腺只能提取34克胰岛素，治疗一个患者需宰杀4050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,设想一,能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？,能否让细菌“吐出”蛛丝？,设想二,能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？,设想三,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。,知识点一、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？,知识点二、基因工程操作的工具,基因的剪刀限制性核酸内切酶（限制酶）。基因的针线DNA连接酶。基因的运输工具运载体。,一、限制性核酸内切酶（限制酶）,分布：主要在微生物中。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。结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。举例：大肠杆菌的一种限制酶（EcoR）能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。,一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA 分子切断。目前已发现的限制酶有200多种。,2、基因工程的工具,（黏性末端）,（黏性末端）,DNA连接酶,连接酶的作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。,？ 基因进行了切割以后就有了切口， 怎样才能将有切口的基因与其他基因缝合在一起呢？,作用：, 运载体具备的条件：, 常用的运载体：质粒、噬菌体和动植物病毒,注：限制酶与连接酶作用的位点都是 磷酸二酯键,利用质粒将外源基因运载入受体细胞中,知识点三、基因操作的基本步骤,？如何让大肠杆菌生产人胰岛素？,从细胞中分离出DNA,目的基因的检测和表达,（3）,（1）为什么要检测？,能够摄入重组DNA分子的受体细胞很少。,（2）怎样检测？,受体细胞是否有运载体所特有标记基因所控制的特有性状,（3）目的基因表达了吗？,通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。,二、基因工程的成果与发展前景,（一）基因工程于医药卫生,1、生产基因工程药品,2、用于基因诊断与基因治疗,（二）基因工程与农牧业、食品工业,1、基因工程与农业,（1）通过基因工程技术获得高产、稳产和具有优良品质的农作物。（2）用基因工程的方法培育出具有各种抗逆性的作用新品种。,2、基因工程与畜牧养殖业,科学家已将某些特定基因与病毒DNA构成重组DNA，然后通过感染或显微注射技术将重组DNA转移到动物受精卵中，从而培育出可以获得人们所需要的各种优良品质的品种。,我国培育的抗青枯病马铃薯在大棚中繁殖,显微注射技术,超级鼠,3、基因工程与食品工业,为人类开辟新的食品来源，如利用细菌生产人类所需要的卵清蛋白等,（三）基因工程与环境保护,1、基因工程方法可以用环境监测如用DNA探针检测水中病毒的含量。2、基因工程可以用于被污染环境的净化。如培养出分解石 油多种成分 的“超级细菌”，培养出能分解环境中有害 物质的细菌等。,练一练,1.下列有关基因工程技术的叙述正确的是（ ） A.重组DNA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 速度快。 D.只要目的基因进入受体细胞就能实现表达。,C,2.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基 因操作的步骤中，不进行碱基互补配对的是（ ） A.人工合成目的基因。 B.目的基因与运载体结合。 C.将目的基因导入受体细胞。 D.目的基因的检测和表达。,C,3.能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是（ ） A.单倍体育种 B.基因工程育种 C.杂交育种 D.多倍体育种,B,基因工程,2010、9、10制作,