高中生物必修2同步课件：62基因工程及其应用（2013人教版）.ppt

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1、第2节基因工程及其应用课程标准1．简述基因工程的原理和应用。2．关注转基因生物和转基因食品的安全性。课标解读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．收集基因工程所取得的成果以及发展前景。4．通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力。1．基因工程的概念基因工程的原理别称基因拼接技术或______________操作对象_____目的定向改造生物的_________DNA重组技术基因遗传性状2.基因工程的操

2、作工具(1)基因的“剪刀”与“针线”名称作用限制性核酸内切酶识别________________，并在___________上切割DNA分子DNA连接酶连接_______________之间的缺口特定的核苷酸序列特定的切点脱氧核糖和磷酸(2)基因的运载体①作用：将外源基因送入_________。受体细胞细菌自主复制环状DNA分子噬菌体动植物病毒3．基因工程的步骤提示基因工程的理论基础主要有两个：一是密码子的通用性，即生物界共用一套遗传密码；二是所有生物的DNA分子结构及碱基互补配对原则相同。(2)要想从DNA上切下某个基

3、因，应切几个切口？产生几个末端？提示2个切口；2个黏性末端。[思维激活1](1)基因工程的理论基础是什么？(1)基因的“剪刀”——限制酶①存在：主要存在于微生物中，种类有200多种。②作用与特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割DNA分子，也就是说限制酶具有专一性和特异性。1．基因操作的工具③作用结果：一般产生黏性末端(碱基能互补配对)。(2)基因的“针线”——DNA连接酶黏性末端可通过碱基互补配对连接起来，两条DNA分子切点断口处的“缝合”则需DNA连接酶，如下图：(3)基因的“运输工具”——

4、运载体①作用：a.作为运载工具将目的基因转移到宿主细胞中去；b.利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。②需要具备的条件：a.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；b.具备多个限制酶切点，以便于与外源基因连接；c.具有某些标记基因便于进行筛选。③常见的种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等。但天然运载体往往不能满足上述条件，需经人工改造。2．基因工程的步骤特别提醒(1)培育转基因动物，受体细胞一般选用受精卵。而培育转基因植物，受体细胞通常选用体细胞。(2)用同一种限制酶切割目的基因和运载体，才能产生相同的黏性末端，使得DNA分

5、子的碱基重新实现互补配对。A．定向提取生物体的DNA分子B．定向地对DNA分子进行人工“剪切”C．在生物体外对DNA分子进行改造D．定向地改造生物的遗传性状解析基因工程是按照人们的意愿，定向改变生物的遗传性状，从而培育出人们所需要的生物类型。答案D【巩固1】科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是()。A．限制酶只用于提取目的基因B．细菌体内的环状DNA均可作运载体C．DNA连接酶可用于目的基因和运载体的连接D．重组DNA分子一旦进入受体细胞，基因工程则完成解析限制酶不仅用于提取

6、目的基因，还用于运载体的切割。并不是所有质粒都可以作为运载体，作为运载体一般要满足三个条件：①能自我复制，②有多个限制酶切点，③有标记基因。基因工程完成的标志并不是重组DNA分子进入受体细胞，而是目的基因在受体细胞中成功地表达。答案C【巩固2】下列有关基因工程的叙述中，正确的是()。(1)作物育种①获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育具有_______的作物新品种。②在__________，培育出了转基因奶牛、超级绵羊等多种转基因动物。(2)药物研制：能够______地生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰

7、素和乙肝疫苗等。(3)环境保护：利用___________降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。基因工程的应用与安全性1．基因工程的应用抗逆性畜牧养殖业转基因细菌高效率2．转基因生物和转基因食品的安全性[思维激活2]胰岛素是分泌蛋白，但利用大肠杆菌产生的胰岛素却没有生物活性，还需进一步加工，请从真、原核细胞的结构特点分析其中的原因？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。转基因生物和转基因食品的优、缺点(1)优点：①解决粮食短缺问

8、题；②减少农药使用，从而减少环境污染；③节省生产成本，降低粮食售价；④增加食物营养，提高附加价值；⑤增加食物种类，提升食物品质；⑥提高生产效率，带动相关产业发展。(2)缺点：①可能产生新毒素和新过敏原；②可能产生抗除草剂的杂草；③可能使疾病的散播跨越物种障碍；④可能会损害农田的生物多样性；⑤可能干扰生态系统的稳定性。