6.2 基因工程及其应用 课件 2020-2021学年高一生物（人教版必修二）含视频

当育种与科技相遇...... 胰岛素:是机体内唯一降低血糖的激素,同时促进糖原、脂肪、蛋白质合成。外源性胰岛素主要用来治疗糖尿病。 能合成人类胰岛素的大肠杆菌 当育种与科技相遇...... 传统非抗虫棉 含有苏云金芽孢杆菌Bt杀虫基因的抗虫棉 当育种与科技相遇...... 蛛丝蛋白：是一种很特殊的纤维蛋白，其具有强度高，韧性大等一些重要特点。 应用：人造皮肤 生物传感器 人工肌腱 军事及民用防护 不一样的“蜘蛛侠” 本堂课我们就通过利用山羊合成蛛丝蛋白的技术来叩开基因工程的神秘面纱。。。。。 第二节 《基因工程及其应用 》 第六章《从杂交育种到基因工程》 又称基因拼接技术,或重组DNA 技术。 通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向的改造生物的遗传性状。 一、基因工程的定义 山羊 (不能合成蛛丝蛋白) 蜘蛛组织细胞 含有蛛丝蛋白基因 蛛丝蛋白基因 山羊体细胞(含蛛丝蛋白基因) 转基因山羊 (能合成蛛丝蛋白) 导入 思考：①根据基因工程的原理，如何使山羊合成蜘蛛的蛛丝蛋白呢？ 含有 蛛丝蛋白 含有 表达 思考：②上述过程的实现，你认为需要突破哪些技术难关？ 蜘蛛为什么能合成蛛丝蛋白？怎样才能让山羊能合成蛛丝蛋白呢？ 思考：②上述过程的实现，你认为需要突破哪些技术难关？ 寻找蛛丝蛋白基因（目的基因） 剪切蛛丝蛋白基因 蛛丝蛋白基因导入山羊体细胞 检测蛛丝蛋白基因是否导入成功 二、基因工程的工具 1.基因的剪刀— 限制性内切酶 特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定位点切割DNA分子 实例：大肠杆菌 EcoRI 核酸内切酶 碱基之间的氢键自动断裂 思考：③限制性核酸内切酶作用的是DNA的什么结构？ 断裂DNA骨架中的磷酸二酯键 DNA片段被切下来，就还需要酶进行拼接，也就基因的针线。。。 2.分子针线—DNA连接酶 二、基因工程的工具 作用：将两个具有相同黏性末端的DNA连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。 基因的针线：DNA连接酶 G A A T T C C T T A A G G A A T T C C T T A A G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G 用同种限制酶切割 DNA连接酶连接的是DNA骨架上的缺口 13 现有两种不同的DNA分子，但是有相同的碱基序列，如果用相同的限制酶切割，则会产生相同的粘性末端，再将两者混合，两种不同的DNA片段则会发生配对，再加入DNA连接酶，他们就可以形成重组DNA，有了这样的技术支持，我们就可以将目的基因通过搭载到一类特定的运载体上导入到受体细胞，那什么样的物质可以行使运载功能呢? 二、基因工程的工具 3. 运载体 ①作用： 将外源基因送入受体细胞 质粒、噬菌体和动植物病毒等 ②类别： 质粒：存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子.　 为什么质粒能够行使运载体的功能？ 二、基因工程的工具 3. 运载体 特点：①能够在宿主细胞内复制并稳定保存； ②具有多种限制酶的单一切点，以便与外源基因相连；③具有标记基因，便于进行筛选． 质粒 酶切位点 小组活动： 要求：小组成员利用一个质粒和一段含有目的基因的DNA片段，构建一个重组DNA结构。 构建重组DNA 重组DNA 基因工程的整个操作的工具找好了，接下来就可以开始进行基因工程的操作了，其操作步骤又是怎样的呢？ 三、基因工程的操作步骤 思考： ①蛛丝蛋白基因（目的基因）可以取自蜘蛛的什么细胞？ ②切除蛛丝蛋白基因（目的基因）和质粒的限制酶有什么要求？ ③如何检测蛛丝蛋白基因（目的基因）导入山羊体细胞成功？ ④结合图示梳理一个完整的基因工程操作步骤？ 从体细胞中分离出DNA 从大肠杆菌中提取质粒 限制 酶 提取目的基因 限制酶 目的基因与运载体结合 DNA连 接酶 目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 三、基因工程的操作步骤 １、基因工程与作物育种 1993年，中国农业科学院的科学家成功地培育出了抗棉铃虫的转基因抗虫棉，抗虫的基因来自苏云金杆菌。苏云金杆菌形成的伴胞晶体是一种毒性很强的蛋白质晶体，能使棉铃虫等鳞翅目害虫瘫痪致死。科学家将编码这个蛋白质的基因导入作物，使作物自身具有抵御虫害的能力。 四、基因工程的应用 生长快、肉质好的转基因鱼(中国) 乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷) １、基因工程与育种 转黄瓜抗青