生物62基因工程及其應(yīng)用2人教版必修第1頁(yè)/共43頁(yè)教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)技能目標(biāo)簡(jiǎn)述基因工程的基本原理舉例說(shuō)出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性簡(jiǎn)教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)述基因工程的基本原理教學(xué)方法手段類比猜想創(chuàng)設(shè)情境例證法第2頁(yè)/共43頁(yè)能發(fā)光的水母請(qǐng)您欣賞能否能否讓熱帶魚也能發(fā)光?設(shè)想不能發(fā)光的熱帶斑馬魚第3頁(yè)/共43頁(yè)請(qǐng)您欣賞第4頁(yè)/共43頁(yè)請(qǐng)您欣賞超級(jí)小鼠與超級(jí)魚第5頁(yè)/共43頁(yè)能產(chǎn)生人胰島素的大腸桿菌請(qǐng)您欣賞第6頁(yè)/共43頁(yè)基因“嫁接”第7頁(yè)/共43頁(yè)什么叫基因工程?基因工程的基本操作步驟有哪些?歸納出科學(xué)家實(shí)施基因工程的總體思路閱讀教材P102，解決以下問(wèn)題：能力體現(xiàn)第8頁(yè)/共43頁(yè)

又稱基因拼接技術(shù),或重組DNA技術(shù)。通俗的說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向的改造生物的遺傳性狀?；蚬こ?geneengineering)第9頁(yè)/共43頁(yè)1.原理：2.操作水平：3.結(jié)果：基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種?；蚬こ?geneengineering)第10頁(yè)/共43頁(yè)培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的簡(jiǎn)要過(guò)程：你認(rèn)為上述培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的關(guān)鍵步驟有哪些？普通大腸桿菌(不能分泌胰島素)人體組織細(xì)胞提取胰島素基因與運(yùn)載體DNA拼接導(dǎo)入大腸桿菌(含胰島素基因)轉(zhuǎn)基因大腸桿菌(能分泌胰島素)實(shí)例展示第11頁(yè)/共43頁(yè)培育轉(zhuǎn)基因大腸桿菌的關(guān)鍵步驟：1.ONE胰島素基因從人體細(xì)胞內(nèi)提取出來(lái)2.TWO胰島素基因與運(yùn)載體DNA連接3.THREE胰島素基因?qū)胧荏w(大腸桿菌)細(xì)胞基因的“剪刀”基因的“針線”基因的運(yùn)載體第12頁(yè)/共43頁(yè)如:EcoRI1、該限制酶只能識(shí)別GAATTC的序列，說(shuō)明了限制酶具有的特性是

。2、EcoRI限制酶識(shí)別了GAATTC的序列后，將會(huì)發(fā)生什么樣的變化？積極思考專一性1.基因的剪刀—限制性內(nèi)切酶

基因操作(geneengineering)的工具第13頁(yè)/共43頁(yè)模型構(gòu)建1CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG練習(xí)使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG

目的基因黏性末端第14頁(yè)/共43頁(yè)2.分子針線—DNA連接酶(DNAlinking-enzyme)積極思考DNA連接酶連接的是兩個(gè)脫氧核苷酸(deoxyribonucleotide)分子的什么部位？基因操作(geneengineering)的工具第15頁(yè)/共43頁(yè)模型構(gòu)建2使用DNA連接酶制作重組DNA分子甲片段CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATT乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG

重組DNA分子RecombinantDNAGGCATCTTAAAATTCCGTAG第16頁(yè)/共43頁(yè)目的基因(如人的胰島素基因)怎樣才能導(dǎo)入受體細(xì)胞(如大腸桿菌細(xì)胞)？3.基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體(carrying)常用的運(yùn)載體(carrying)有兩類：(1)細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)粒(plasmid)(2)噬菌體(bacteriophages)或某些動(dòng)植物病毒(virus)基因操作(geneengineering)的工具第17頁(yè)/共43頁(yè)大腸桿菌的質(zhì)粒

(plasmid)：運(yùn)載體(carrying)應(yīng)該具有什么特點(diǎn)呢?？基因操作(geneengineering)的工具第18頁(yè)/共43頁(yè)運(yùn)載體(carrying)1能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定保存；２具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)以便與外源基因相連；３具有標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選．第19頁(yè)/共43頁(yè)香蕉魚你見過(guò)嗎?第20頁(yè)/共43頁(yè)最新款的摩托車你想過(guò)嗎?第21頁(yè)/共43頁(yè)你見過(guò)樹會(huì)走路嗎?第22頁(yè)/共43頁(yè)你知道什么是真正的碩果累累嗎?第23頁(yè)/共43頁(yè)誰(shuí)能告訴我這是ＷＨＡＴ？第24頁(yè)/共43頁(yè)給科學(xué)插上想象的翅膀，你會(huì)收獲更多！第25頁(yè)/共43頁(yè)第26頁(yè)/共43頁(yè)基因工程(geneengineering)的

“四步曲”提取目的基因1目的基因與運(yùn)載體結(jié)合2將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞3目的基因的檢測(cè)和表達(dá)4第27頁(yè)/共43頁(yè)12基因工程的操作工具1.基因的剪刀

——限制性內(nèi)切酶2.基因的針線

——ＤＮＡ連接酶

3.基因的運(yùn)輸工具

——運(yùn)載體

基因工程的操作步驟1.目的基因的提取2.目的基因與運(yùn)載體結(jié)合3.目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4.目的基因的檢測(cè)與表達(dá)基因工程(geneengineering)的原理小結(jié)第28頁(yè)/共43頁(yè)1、基因工程與作物育種基因工程的應(yīng)用第29頁(yè)/共43頁(yè)生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國(guó))乳汁中含有人生長(zhǎng)激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)第30頁(yè)/共43頁(yè)轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)和具有優(yōu)良品質(zhì)的農(nóng)作物和具有抗逆性的作物新品種。第31頁(yè)/共43頁(yè)2、基因工程與藥物研制我國(guó)生產(chǎn)的部分基因

工程疫苗和藥物許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來(lái)源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。微生物生長(zhǎng)迅速，容易控制，適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi)，讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物，不但能解決產(chǎn)量問(wèn)題，還能大大降低生產(chǎn)成本。第32頁(yè)/共43頁(yè)胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價(jià)格之高可想而知。將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！使其價(jià)格降低了30%-50%!第33頁(yè)/共43頁(yè)3、環(huán)境保護(hù)

基因工程做成的“超級(jí)細(xì)菌”能吞食和分解多種污染環(huán)境的物質(zhì)。

通常一種細(xì)菌只能分解石油中的一種烴類，用基因工程培育成功的“超級(jí)細(xì)菌”卻能分解石油中的多種烴類化合物。有的還能吞食轉(zhuǎn)化汞、鎘等重金屬，分解DDT等毒害物質(zhì)。第34頁(yè)/共43頁(yè)

利用基因工程培育的“指示生物”能十分靈敏地反映環(huán)境污染的情況，卻不易因環(huán)境污染而大量死亡，甚至還可以吸收和轉(zhuǎn)化污染物。第35頁(yè)/共43頁(yè)

轉(zhuǎn)基因食品

安全嗎?第36頁(yè)/共43頁(yè)第37頁(yè)/共43頁(yè)1.切取牛的生長(zhǎng)激素或人的生長(zhǎng)激素基因,用顯微注射技術(shù)將它們分別注入小鼠的受精卵中,從而獲得了”超級(jí)鼠”,次項(xiàng)技術(shù)遵循的原理是A.基因突變DNARNA蛋白質(zhì)B.基因工程RNADNA蛋白質(zhì)C.細(xì)胞工程DNARNA蛋白質(zhì)D.基因工程DNARNA蛋白質(zhì)D練習(xí)第38頁(yè)/共43頁(yè)ba2.(多選題)如圖,下列有關(guān)酶功能的敘述中,正確的是A.切斷a處的酶為限制性內(nèi)切酶

B.連接a處的酶為DNA連接酶

C.切斷b處的酶為解旋酶

D.連接b處的酶為RNA聚合酶ABC第39頁(yè)/共43頁(yè)3.(多選題)科學(xué)家運(yùn)用基因工程技術(shù),讓羊合成并分泌抗體,相關(guān)敘述中正確的是A.該技術(shù)導(dǎo)致生物定向變異

B.DNA連接酶把目的基因與運(yùn)載體黏性末端堿基對(duì)連接起來(lái)

C.蛋白質(zhì)中的氨基酸序列可為合成目的基因提供材料

D.受精卵是理想的受體ACD第40頁(yè)/共43頁(yè)4.基因工程技術(shù)在培育抗旱植物用于發(fā)展沙漠農(nóng)業(yè)和改造沙漠方面顯示了良好的前景,荷蘭一家公司將大腸桿菌中的海藻糖合成酶基因?qū)胫参?如甜菜、馬鈴薯等)中并獲得有效表達(dá)，使“工程植物”增強(qiáng)了耐旱性、耐寒性的基本操作步驟是：①②③④（2）基因表達(dá)的含義是：

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