江蘇省邳州市第二中學(xué)高中生物一輪總復(fù)習(xí) 基因工程課件 新人教版

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1、基因工程基因工程一、基因工程的基本內(nèi)容一、基因工程的基本內(nèi)容（一）基因工程概念（一）基因工程概念 基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNADNA重組重組技術(shù)。這種技術(shù)是在生物體外，通過對(duì)技術(shù)。這種技術(shù)是在生物體外，通過對(duì)DNADNA分分子進(jìn)行人工子進(jìn)行人工“剪切剪切”和和“拼接拼接”，對(duì)生物的基，對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，進(jìn)行無性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。（二）基因操作的工具（二）基因操作的工具1 1、基

2、因工程培養(yǎng)抗蟲棉的簡要過程、基因工程培養(yǎng)抗蟲棉的簡要過程蘇云金芽孢桿蘇云金芽孢桿菌菌提取提取抗蟲基抗蟲基因因棉的細(xì)棉的細(xì)胞胞“放入放入”與棉與棉D(zhuǎn)NADNA結(jié)合結(jié)合發(fā)揮作發(fā)揮作用用u 操作水平:DNA分子水平u基本過程：剪切拼接導(dǎo)入表達(dá)u結(jié) 果：產(chǎn)生人類需要的基因產(chǎn)物2 2、基因工程的工具、基因工程的工具(1) 基因的剪刀 限制性內(nèi)切酶 限制酶主要存在于微生物中，一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定切點(diǎn)上切割DNA分子。G GA AA A T TT T C CG GC C T TT T A AA A（黏性末端）（黏性末端）（黏性末端）（黏性末端）(2) 基因的針線 DNA連接酶

3、G GA AA A T TT T C CG GC C T TT T A AA A(3) 基因的運(yùn)輸工具 運(yùn)載體 作用：作用：將目的基因送入受體細(xì)胞。 運(yùn)載體具備的條件：運(yùn)載體具備的條件：能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保 存；具有多個(gè)酶切點(diǎn)以便與外源基因連接；具有某些 標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。 常用的運(yùn)載體：常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒（三）基因操作的基本步（三）基因操作的基本步驟驟提取目的基因目的基因與運(yùn)載體結(jié)合目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因表達(dá)分離出質(zhì)粒并用限制酶進(jìn)行切割1 1、提取目的基因、提取目的基因（1）從供體細(xì)胞DNA直接分離基因 常用方法：“鳥槍法”（“散彈射擊法”） 具體做法

4、供體供體DNADNA限制酶切割DNADNA片段片段運(yùn)載體受體受體細(xì)胞細(xì)胞DNADNA擴(kuò)增擴(kuò)增分離出帶分離出帶目的基因目的基因的的DNADNA片段片段 優(yōu)點(diǎn)：操作簡單 缺點(diǎn)：工作量大，具一定盲目性（2）人工合成基因 反轉(zhuǎn)錄法：目的基因轉(zhuǎn)目的基因轉(zhuǎn)錄的錄的mRNAmRNA逆轉(zhuǎn)錄單鏈DNA雙鏈DNA 由已知的氨基酸序列合成DNA：蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)的氨基的氨基酸序列酸序列推測(cè)mRNA序列序列推測(cè)結(jié)構(gòu)基因結(jié)構(gòu)基因的核苷酸的核苷酸序列序列合成合成目的目的基因基因2 2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合帶目的基因的DNA質(zhì)粒相同限制相同限制酶切割酶切割質(zhì)粒與目的基因黏性末端相同DNADNA連連接酶接酶

5、帶目的基因的重組質(zhì)粒3 3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞（1）常用的受體細(xì)胞：大腸桿菌、枯草桿菌、土 壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動(dòng)植 物細(xì)胞等。（2）主要方法：用質(zhì)粒、細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞4 4、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)（3）（1）為什么要檢測(cè)？能夠攝入重組DNA分子的受體細(xì)胞很少。（2）檢測(cè)什么？受體細(xì)胞是否有目的基因的導(dǎo)入（3）表達(dá)：通過特定性狀的產(chǎn)生與否來確定目的基因是否表達(dá)。二、基因工程的成果與發(fā)展前景二、基因工程的成果與發(fā)展前景（一）基因工程于醫(yī)藥衛(wèi)生（一）基因工程于醫(yī)藥衛(wèi)生1 1、生產(chǎn)基因工程藥品、生產(chǎn)基因工程藥品（1）傳統(tǒng)的某些藥品（如動(dòng)物激素）生產(chǎn)：

6、從動(dòng)物組織中提取，生產(chǎn)量小，價(jià)格昂貴。（2）基因工程方法生產(chǎn)藥品的方法：控制某種物控制某種物質(zhì)合成基因質(zhì)合成基因轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因“工程菌工程菌”基因工基因工程藥品程藥品基因表基因表達(dá)產(chǎn)物達(dá)產(chǎn)物基因工程基因工程發(fā)酵分離提取（3）基因工程生產(chǎn)的藥品：胰島素、干擾素、白細(xì)胞介素、 溶血栓劑、凝血因子、人造血液代用品、各類疫苗等2 2、用于基因診斷與基因治療、用于基因診斷與基因治療 實(shí)例：實(shí)例：苯丙氨酸羥化酶基因探針檢測(cè)苯丙酮尿癥等 （1）基因診斷 概念：概念：是用放射性同位素、熒光分子等標(biāo)記的DNA分 子做探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測(cè)標(biāo)本上 遺傳信息，達(dá)到檢測(cè)疾病的目的。（2）基因治療：把健

7、康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞 中，達(dá)到治療疾病的目的。（二）基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)（二）基因工程與農(nóng)牧業(yè)、食品工業(yè)1、基因工程與農(nóng)業(yè)（1）通過基因工程技術(shù)獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物。（2）用基因工程的方法培育出具有各種抗逆性的作用新品種。2、基因工程與畜牧養(yǎng)殖業(yè) 科學(xué)家已將某些特定基因與病毒DNA構(gòu)成重組DNA，然后通過感染或顯微注射技術(shù)將重組DNA轉(zhuǎn)移到動(dòng)物受精卵中，從而培育出可以獲得人們所需要的各種優(yōu)良品質(zhì)的品種。我國培育的抗青枯病馬鈴薯在大棚中繁殖顯微注射技術(shù)超級(jí)鼠3、基因工程與食品工業(yè)為人類開辟新的食品來源，如利用細(xì)菌生產(chǎn)人類所需要的卵清蛋白等為人類開辟新的食品來源，

8、如利用細(xì)菌生產(chǎn)人類所需要的卵清蛋白等（三）基因工程與環(huán)境保護(hù)（三）基因工程與環(huán)境保護(hù)1、基因工程方法可以用環(huán)境監(jiān)測(cè)。如用DNA探針檢測(cè)水中 病毒的含量。2、基因工程可以用于被污染環(huán)境的凈化。如培養(yǎng)出分解石 油多種成分 的“超級(jí)細(xì)菌”，培養(yǎng)出能分解環(huán)境中有害 物質(zhì)的細(xì)菌等。練一練練一練1.下列有關(guān)基因工程技術(shù)的敘述正確的是（ ） A.重組DNA技術(shù)所用的工具酶是限制酶、連接酶和運(yùn) 載體。 B.所有的限制酶都只能識(shí)別同一種特定的核苷酸序列 C.選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖 速度快。 D.只要目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞就能實(shí)現(xiàn)表達(dá)。C2.基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。在基 因操作的步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的是（ ） A.人工合成目的基因。 B.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合。 C.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。 D.目的基因的檢測(cè)和表達(dá)。C3.能夠使植物體表達(dá)動(dòng)物蛋白的育種方法是（ ） A.單倍體育種 B.基因工程育種 C.雜交育種 D.多倍體育種B