2019-2020学年人教版生物必修二同步导学精品课件:第六章 从杂交育种到基因工程 第2节 .ppt
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1、第六章,从杂交育种到基因工程,第2节 基因工程及其应用,自 主 学 习,一、基因工程的原理 1基因工程的概念 (1)别名:_。 (2)操作思路:提取某种生物的_加以_放到另一种生物的_中_生物的遗传性状。 2基因工程操作的基本工具 (1)基因的“剪刀” 名称:_,简称限制酶。 特性:一种限制酶只能识别_,并在_上切割DNA分子。,基因拼接技术或D NA重组技术,基因,修饰改造,细胞,定向地改造,限制性核酸内切酶,一种特定的核苷酸序列,特定的切点,实例及剪切位点: a实例:大肠杆菌中的EcoR限制酶。 b在下图中标出剪切位点: 如下图,(2)基因的“针线” 名称:_。 作用:连接_和_之间的缺口
2、。 (3)基因的运载体 作用:将外源基因送入_。 种类:_、噬菌体、动植物病毒等。,DNA连接酶,脱氧核糖,磷酸,受体细胞,质粒,质粒 a分布:_及酵母菌等生物的细胞中。 b特点:能够_。 c本质:_。 3基因工程的步骤:_目的基因与_结合将目的基因导入_目的基因的_。,细菌,自主复制,环状DNA分子,提取目的基因,运载体,受体细胞,检测与鉴定,二、基因工程的应用及转基因生物和转基因食品的安全性 1基因工程的应用,转基因抗虫棉,农药的用量,农药对环境的污染,胰岛素,质量,成本,降解,有毒有害化合物,2.转基因生物和转基因食品的安全性 (1)两种观点: 转基因生物和转基因食品不安全,要_; 转基
3、因生物和转基因食品是安全的,应该_。 (2)我国的态度:十分重视转基因生物及其食品的安全性问题。,严格控制,大范围推广,1转基因抗虫棉对人体有毒害作用吗? 提示:没有,转基因抗虫棉表达出的“毒蛋白”只特异性的对鳞翅目的昆虫有毒害作用,不对人体产生毒害作用。 2不同的限制酶所识别的核苷酸序列相同吗?为什么? 提示:不相同。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,所以不同的限制酶所识别的序列也不同。,1一种限制酶可识别多种特定的核苷酸序列。( ) 提示:一种限制酶只识别一种核苷酸序列。 2基因工程的运载体与物质跨膜运输所需要的载体化学本质相同。( ) 提示:前者的化学本质是DNA,后者的化学本质是
4、蛋白质。,判断题,3不同限制酶切割DNA后形成的黏性末端可能相同。( ) 4基因工程育种的原理是基因突变。( ) 提示:基因重组。 5质粒上抗性基因的存在有利于目的基因表达的鉴定。( ) 提示:有利于导入目的基因的受体细胞的筛选。,新 知 解 读,1基因工程的概念 基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 注意:基因工程也是基因重组的一种。,知识点1 基因工程的原理,2基因操作的工具,3基因操作的基本步骤,作为运载体必须具备三个条件:(1)能在宿主细胞中保存下来并大量复制。(2)有多个限制酶切点,而且每种酶的切点最好只有一个,如大肠杆菌pBR332就有多种限制酶单一识别位点,可适于多种限制
5、酶切的DNA插入。(3)有一定的标记基因,便于进行筛选。如大肠杆菌pBR332质粒携带氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因,就可以作为筛选的标记基因。一般来说,天然运载体往往不能满足上述要求,因此需要根据不同的目的和需要,对运载体进行人工改建。现在所使用的质粒运载体几乎都是经过改建的。,知识贴士 (1)对于基因工程的操作工具应记住名称,理解其功能。理解基因工程操作的四个基本步骤,并注意联系“酶的专一性”“碱基互补配对原则”“逆转录”“中心法则”等知识。 (2)基因工程中的运载体。在基因操作过程中使用运载体有两个目的:一是用它作为运载工具,将目的基因转移到宿主细胞中去;二是利用它在宿主细胞内对目的
6、基因进行大量的复制。现在所用的运载体主要有两类:一类是细菌质粒,它是一种相对分子质量较小、独立于染色体DNA之外的环状DNA(一般有100200kb,kb为千碱基对),有的细菌中有一个,有的细菌中有多个。另一类运载体是噬菌体或某些病毒等。现在人们还在不断寻找新的运载体,如叶绿体或线粒体DNA等也可能成为运载体。,下表关于基因工程中有关基因操作的名词及对应的内容,正确的组合是( ),C,解析 供体是提供目的基因的生物,受体是接受目的基因的生物,剪刀是限制酶,针线是DNA连接酶,常用的运载体是质粒。,变式训练1 下列有关基因工程技术的正确叙述是( ) A重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和
7、运载体 B所有限制酶都只能识别同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基因工程中常用的运载体质粒在动植物细胞中广泛存在 解析,C,基因工程与作物育种:农业上获得高产、稳产、具优良品质的农作物,畜牧业上获得人们所需要的、具优良品质的转基因动物。 基因工程与药物研制:能高效地生产出各种高质量、低成本药品。 基因工程与环境保护:可进行环境监测,环境净化。,知识点2 基因工程的应用,知识贴士 (1)限制酶和DNA连接酶作用的部位是相同的,都是磷酸二酯键。 (2)只有目的基因在受体细胞中表达,才能说明基因工程的操作成功。,有关基因工程的成果及应用的说法,正确的是( )
8、A用基因工程方法培养的抗虫植物也能抗病毒 B基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物 C目前任何一种药物都可以运用基因工程来生产 D基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物,D,解析 用基因工程方法培育出的抗虫植物只能杀死害虫,对病毒无效;基因工程在畜牧业上的应用不仅是培养体型巨大、品质优良的动物,更重要的是利用某些特定外源基因在哺乳动物体内的表达,从这些动物的乳腺细胞中获得人类所需要的各类物质;目前基因工程只是实现了一部分药物的生产。,变式训练2 下列各项不属于基因工程的应用的是( ) A转基因抗虫棉的培育成功 B利用DNA探针检测饮用水
9、中有无病毒 C利用工程菌生产胰岛素 D将甲植物的叶绿体移入乙植物,使光合效率提高 解析 将甲植物的叶绿体移入乙植物,转移的是细胞器而非基因,故不属于基因工程的范畴。,D,通过学习,认识到科学技术是一把双刃剑,认识到生 命中的许多事实还有待于人类去探索,科学发展中仍有许多问题有争议。(见教材P105页),知识点3 转基因生物和转基因食品的安全性,知识贴士 因为科学技术是一把双刃剑,在很多方面展示出美好的应用前景,但另一方面,基因工程也给人们带来了许多潜在的危险,因此要辩证地看待基因工程所引发的问题:如可能制造超级细菌、超级杂草等;制造出难以制服的病原体、生物武器;转基因动植物的出现引发物种入侵,
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