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《2020_2021学年高中生物第6章从杂交育种到基因工程第2节基因工程及其应用课件新人教版必修2202103132261.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第2节 基因工程及其应用必备知识·自主学习一、基因工程的原理1.概念:(1)别名:又叫做__________________________。(2)过程:按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以_________,然后放到另一种生物的细胞里。(3)优点:_________________________。基因拼接技术或DNA重组技术修饰改造定向地改造生物的遗传性状【问答】将目的基因直接导入受体细胞中,这种做法可以吗?为什么?提示:不可以。目的基因本身一般不能自我复制、不够稳定,也不具备相关标记能
2、力,因此需要和具有上述特征的运载体结合,才能导入受体细胞。3.基因工程的操作程序(连一连):二、基因工程的应用1.基因工程与作物育种:(1)应用:利用基因工程的方法,获得_________________________的农作物,培育各种_______作物新品种。(2)实例:抗虫烟草、耐盐碱棉花等。2.基因工程与药物研制:(1)应用:利用基因工程的方法高效率地生产出各种_______、_______的药品。(2)实例:胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。3.环境保护:利用转基因细菌降解______________
3、___,吸收环境中的重金属,分解___________,处理工业废水等。高产、稳产和具有优良品质抗逆性高质量低成本有毒有害的化合物泄漏的石油关键能力·合作学习知识点一基因工程的工具和步骤1.基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶):(1)存在:主要存在于微生物中。(2)作用:断裂两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(3)特点:具有特异性,即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的位点切割DNA分子。2.基因的“针线”——DNA连接酶:(1)催化位置:脱氧核糖与磷酸之间的缺口。(2)催化结果:形成
4、重组DNA。(3)限制酶与DNA连接酶的关系:3.运载体:(1)质粒。①存在:许多细菌及酵母菌等生物细胞中。②本质:拟核或细胞核外的环状DNA分子。③特点:能够自主复制。(2)运载体应具备的条件。①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制——保证目的基因能在细胞分裂过程中复制并传递给子细胞。②有多个限制酶切点——运载体能够接入多种目的基因所必备的条件。③有标记基因——检测目的基因是否导入受体细胞中的重要判断依据。4.基因工程各步骤需要用到的酶及技术:操作步骤用到的酶及技术提取目的基因限制酶目的基因与运载体结合限制
5、酶、DNA连接酶将目的基因导入受体细胞农杆菌转化法、显微注射技术等目的基因的检测与鉴定DNA分子杂交技术、分子杂交技术、抗原-抗体杂交技术、个体生物学水平检测【思考探究】1.拓展探究:为什么限制酶切开DNA后形成的两个黏性末端是相同的?(科学思维)提示:限制酶在DNA上的识别序列是一段回文结构(碱基是反向对称排列的),而且在两条链上的切点是对称的,因此切开后形成的两个黏性末端是相同的。2.情境探究:若使用某种致病性很强的病毒做载体DNA,需要对病毒做什么处理?(科学思维)提示:载体DNA必须能够在受体细胞
6、中“友好”借居,这样就需要对病毒载体做灭活、减毒处理。【典例示范】基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的,并依赖于微生物学理论和技术的发展、运用,基因工程基本操作流程如图所示。请据图分析回答:(1)图中A是,最常用的是,在基因工程中,需要在酶的作用下才能完成剪接过程。(2)不同种生物之间的基因移植成功说明了生物共用一套。(3)研究中发现,番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用,导致害虫无法消化食物而被杀死,人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内,玉米获得了与番茄相似的抗
7、虫性状,玉米这种变异的来源是。【解题思维】(1)关键信息:目的基因+A得到重组DNA。(2)概念理解:①基因工程的遗传学基础:DNA分子结构的共性→基因可操作;中心法则、绝大多数生物共用一套密码子→性状可转移。②基因重组:物种内部→有性生殖;物种之间→基因的转移。【解析】(1)图中A是运载体,常用的是质粒;图中“剪接”过程需要限制性核酸内切酶切割含有目的基因的外源DNA分子和运载体,还需要DNA连接酶将目的基因和运载体连接起来。(2)自然界所有生物共用一套密码子,因此目的基因在不同的生物细胞中能正确表达。
8、(3)玉米通过基因工程获得抗虫性状,基因工程的原理是基因重组,因此玉米这种变异的来源属于基因重组。答案:(1)运载体 质粒 限制性核酸内切酶和DNA连接(2)密码子(3)基因重组【审答误区】本题易把图示各环节弄混:图示是基因工程的基本操作流程,其中A为运载体;第一步表示基因表达载体的构建过程;第二步表示将目的基因导入受体细胞;第三步表示筛选含有重组DNA的受体细胞并进行扩增;最后进行重组细胞克隆。【母题追问】(1)若利用题干中
