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高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第2节 基因工程及其应用教学ppt课件
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这是一份高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第2节 基因工程及其应用教学ppt课件，共34页。PPT课件主要包含了本节聚焦，诱变育种，杂交育种，热点聚焦，人们的意愿，修饰改造，遗传性状，DNA分子水平，基因重组，“剪刀”等内容，欢迎下载使用。
人民教育出版社 高中| 必修2
1.什么是基因工程？2. 基因工程的原理是什么？3.基因工程有哪些应用？4.转基因食品安全吗？
传统育种的方法一般只能在同种生物中进行，很难将一种生物的优良性状，移植到另一种生物身上。
说说杂交育种和诱变育种的特点
普通大米 黄金大米
1.什么叫基因工程?2.基因工程是在什么水平上操作的？3.基因工程原理？4.基因工程最基本的工具是什么?
阅读教材 P102-103，解决以下问题：
基因工程：即 。通俗的说，就是按照 ，把一种生物的某种 提取出来，加以 ，然后放到另一种生物的细胞里， 地改造生物的 。
基因拼接技术或DNA重组技术
指“ 限制性核酸内切酶 ”(限制酶)
能识别特定的核苷酸序列，并能在特定位点上切割DNA
在生物体内有一类酶，它们能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自身的DNA却无损害。这种酶是从DNA分子内部切断DNA的，因此，这种酶称做限制性核酸内切酶。
按照切割的方式，限制性核酸内切酶可以分为错位切和平切两种，它们分别产生黏性末端和平末端。
限制性核酸内切酶通常能识别4～6个碱基长度的特定DNA序列，并能以特定的模式剪切DNA链。一般来说，被识别的DNA序列是回文序列。这种序列的特点是，当从左右两端分别阅读这段双链DNA的碱基序列时，双链上的碱基序列是相同的。
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA分子切断。目前已发现的限制酶有4000多种。
（1）作用对象：（2）作用位置：（3）作用结果：
2.基因的针线—DNA连接酶
两个具有相同黏性末端的DNA片段。
脱氧核糖与磷酸间的缺口（磷酸二酯键）
生成磷酸二酯键，形成重组DNA
与DNA聚合酶作用的异同
3.基因的运输工具——运载体
目的基因(如人胰岛素基因)，怎样才能导入受体细胞(如大肠杆菌细胞)？
1）质粒（细菌和酵母菌） 2）噬菌体 3）动植物病毒
将外源目的基因送入受体细胞，并在受体细胞内使目的基因进行大量复制
运载体应该具有什么特点呢?
1、能够在宿主细胞内复制并稳定保存并大量复制；2、具有多个限制酶切点以便与外源基因相连；3、具有标记基因，便于进行筛选．
质粒的结构与特点： 其中质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子；质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入其中；携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后，停留在细胞中进行自我复制，或整合到受体细胞染色体DNA上，随其进行同步复制，质粒DNA分子上有特殊的标记基因，供重组DNA鉴定和选择。
运用基因工程的概念用文字描述其培育黄金大米的的简要过程
模拟一下黄金大米的培育过程！
基因工程操作的基本步骤
基因工程操作“四步曲”
将目的基因导入受体细胞
目前被较广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、植物抗病基因等。
1、提取目的基因——将需要的基因从供体生物 的细胞内提取出来。
2、目的基因与运载体结合
用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。
3、将目的基因导入受体细胞
要让目的基因表达，必须将它导入受体细胞并进行扩增。 为获得目的基因的表达产物时，通常以大肠杆菌等无害易得的细菌为受体。
4、目的基因的检测和鉴定
目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其中的遗传特性，只有通过检测和鉴定得知。如何操作？
1.分子检测2.个体检测
检测DNA：DNA分子杂交检测RNA：分子杂交检测蛋白质：抗原——抗体
例：用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达。如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。
1.基因工程在农业上的应用主要表现在哪些方面?2. 基因工程在医药卫生、食品工业的应用？
阅读教材 P104，解决以下问题：
1、基因工程在农业上的应用-----作物育种
获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。
2、基因工程在药物研制的应用
胰岛素——治疗糖尿病的特效药
干扰素——抗病毒的特效药
白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品
疫苗：乙肝、狂犬病、百日咳、霍乱、伤寒、疟疾
安全观点： 1、转基因食品与非转基因食品的构成是一样的； 2、减少农药使用、减少环境污染； 3、节省生产成本，降低粮食售价； 4、增加食品营养、提高食品产量等。
一英国科学家声称，转基因马铃薯会减弱老鼠免疫系统功能；美国康乃尔大学也发现，转基因玉米会危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境。
不安全观点：1、可能产生抗除草剂的超级杂草；2、可能使疾病的散播跨越物种障碍；3、可能损害农作物的生物多样性；4、认为创造新物种，可能干扰生态系统的稳定性；5、可能产生新毒素和新过敏源。
“转基因食品，要不要贴标签?”
若转基因产品与目前市售的产品具有实质等同性，则不需再加特殊的标签；若转基因产品中含有对一部分人群有过敏性反应的蛋白，则需加标签，以使购买者作出选择。
2001年6月6日，国务院公布的《农业转基因生物安全管理条例》规定，不得销售未标识的农业转基因生物，其标识应注明产品中含有转基因成分的主要原料名称；有特殊销售范围的还应注明并在指定范围内销售。
1．在遗传工程技术中，限制性内切酶主要用于（ ）A．目的基因的提取和导入 B．目的基因的导入和检测C．目的基因与运载体结合和导入 D．目的基因的提取和与运载体结合2．下列四条DNA分子，彼此间具有黏性末端的一组是（ ）
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
人民教育出版社 高中| 必修2
1.什么是基因工程？2. 基因工程的原理是什么？3.基因工程有哪些应用？4.转基因食品安全吗？
传统育种的方法一般只能在同种生物中进行，很难将一种生物的优良性状，移植到另一种生物身上。
说说杂交育种和诱变育种的特点
普通大米 黄金大米
1.什么叫基因工程?2.基因工程是在什么水平上操作的？3.基因工程原理？4.基因工程最基本的工具是什么?
阅读教材 P102-103，解决以下问题：
基因工程：即 。通俗的说，就是按照 ，把一种生物的某种 提取出来，加以 ，然后放到另一种生物的细胞里， 地改造生物的 。
基因拼接技术或DNA重组技术
指“ 限制性核酸内切酶 ”(限制酶)
能识别特定的核苷酸序列，并能在特定位点上切割DNA
在生物体内有一类酶，它们能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自身的DNA却无损害。这种酶是从DNA分子内部切断DNA的，因此，这种酶称做限制性核酸内切酶。
按照切割的方式，限制性核酸内切酶可以分为错位切和平切两种，它们分别产生黏性末端和平末端。
限制性核酸内切酶通常能识别4～6个碱基长度的特定DNA序列，并能以特定的模式剪切DNA链。一般来说，被识别的DNA序列是回文序列。这种序列的特点是，当从左右两端分别阅读这段双链DNA的碱基序列时，双链上的碱基序列是相同的。
一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA分子切断。目前已发现的限制酶有4000多种。
（1）作用对象：（2）作用位置：（3）作用结果：
2.基因的针线—DNA连接酶
两个具有相同黏性末端的DNA片段。
脱氧核糖与磷酸间的缺口（磷酸二酯键）
生成磷酸二酯键，形成重组DNA
与DNA聚合酶作用的异同
3.基因的运输工具——运载体
目的基因(如人胰岛素基因)，怎样才能导入受体细胞(如大肠杆菌细胞)？
1）质粒（细菌和酵母菌） 2）噬菌体 3）动植物病毒
将外源目的基因送入受体细胞，并在受体细胞内使目的基因进行大量复制
运载体应该具有什么特点呢?
1、能够在宿主细胞内复制并稳定保存并大量复制；2、具有多个限制酶切点以便与外源基因相连；3、具有标记基因，便于进行筛选．
质粒的结构与特点： 其中质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子；质粒DNA分子上有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入其中；携带外源DNA片段的质粒进入受体细胞后，停留在细胞中进行自我复制，或整合到受体细胞染色体DNA上，随其进行同步复制，质粒DNA分子上有特殊的标记基因，供重组DNA鉴定和选择。
运用基因工程的概念用文字描述其培育黄金大米的的简要过程
模拟一下黄金大米的培育过程！
基因工程操作的基本步骤
基因工程操作“四步曲”
将目的基因导入受体细胞
目前被较广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、植物抗病基因等。
1、提取目的基因——将需要的基因从供体生物 的细胞内提取出来。
2、目的基因与运载体结合
用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。
3、将目的基因导入受体细胞
要让目的基因表达，必须将它导入受体细胞并进行扩增。 为获得目的基因的表达产物时，通常以大肠杆菌等无害易得的细菌为受体。
4、目的基因的检测和鉴定
目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其中的遗传特性，只有通过检测和鉴定得知。如何操作？
1.分子检测2.个体检测
检测DNA：DNA分子杂交检测RNA：分子杂交检测蛋白质：抗原——抗体
例：用棉铃饲喂棉铃虫，如虫吃后不出现中毒症状，说明未摄入目的基因或摄入目的基因未表达。如虫吃后中毒死亡，则说明摄入了抗虫基因并得到表达。
1.基因工程在农业上的应用主要表现在哪些方面?2. 基因工程在医药卫生、食品工业的应用？
阅读教材 P104，解决以下问题：
1、基因工程在农业上的应用-----作物育种
获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。
2、基因工程在药物研制的应用
胰岛素——治疗糖尿病的特效药
干扰素——抗病毒的特效药
白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、人造血液代用品
疫苗：乙肝、狂犬病、百日咳、霍乱、伤寒、疟疾
安全观点： 1、转基因食品与非转基因食品的构成是一样的； 2、减少农药使用、减少环境污染； 3、节省生产成本，降低粮食售价； 4、增加食品营养、提高食品产量等。
一英国科学家声称，转基因马铃薯会减弱老鼠免疫系统功能；美国康乃尔大学也发现，转基因玉米会危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境。
不安全观点：1、可能产生抗除草剂的超级杂草；2、可能使疾病的散播跨越物种障碍；3、可能损害农作物的生物多样性；4、认为创造新物种，可能干扰生态系统的稳定性；5、可能产生新毒素和新过敏源。
“转基因食品，要不要贴标签?”
若转基因产品与目前市售的产品具有实质等同性，则不需再加特殊的标签；若转基因产品中含有对一部分人群有过敏性反应的蛋白，则需加标签，以使购买者作出选择。
2001年6月6日，国务院公布的《农业转基因生物安全管理条例》规定，不得销售未标识的农业转基因生物，其标识应注明产品中含有转基因成分的主要原料名称；有特殊销售范围的还应注明并在指定范围内销售。
1．在遗传工程技术中，限制性内切酶主要用于（ ）A．目的基因的提取和导入 B．目的基因的导入和检测C．目的基因与运载体结合和导入 D．目的基因的提取和与运载体结合2．下列四条DNA分子，彼此间具有黏性末端的一组是（ ）
A．①② B．②③ C．③④ D．②④
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