基因工程及其应用说课课件

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8通过了解穆罕默德的主要活动，学习 他不畏 困难的 坚强意 志和为 阿拉伯 民族统 一与幸 福而奋 斗的远 大抱负 。
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9.掌握隋唐科举制度的主要内容，联 系当今 考试的 实际培 养分析 问题的 能力； 学生对 唐朝人 衣食住 行的时 尚和博 大宏放 的精神 面貌的 了解， 感知科 举制度 的创新 对社会 进步的 促进作 用；想 象唐朝 人的生 活，培 养学生 丰富的 想象力 。
A、 1、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存
条 2、具有多个限制酶切点（每种限制酶切 件： 点最好只有一个），以便与外源基因连接
3、具有标记基因，便于进行筛选
B、常用 质粒、噬菌体和动、 的运载体： 植物病毒等
标记基 因，便 于进行 检测。
C、它们的共同特点是：
都有侵染或进入 宿主细胞的能力
其中质粒存在于许多 细菌和酵母菌等生物 中,是细胞染色体外能 够自主复制的很小的 环状DNA分子.
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5.了解“三角贸易”的背景，知道“三角 贸易”路 线和内 容，能 概括出 殖民扩 张的大 致手段 。
6.说出玻利瓦尔在拉美独立运动中的主 要事迹 ，简要 了解拉 美其他 国家和 地区的 独立运 动。
7通过了解日本大化改新是学习和模仿 中国文 明的史 实，懂 得善于 学习和 模仿他 人是提 高自身 素质的 一种重 要途径 。
形成的黏性末端不同
2、限制酶的发现有什么意义？
基因工程创立的标志
2：基因工程的
“
” 指“DNA连接酶”
作用：
连接“梯子”断口的 “扶手”而非“梯子” 中间的“踏板”。
其作用与限制性内切酶 相反，作用点相同
连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末 端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。

A.同种限制酶
B.两种限制酶
C.同种连接酶
D.两种连接酶
2、DNA连接酶的主要功能是
（）
A.DNA复制时母链与子链之间形成的氢键
B.粘性末端碱基之间形成的氢键
C.将两条DNA末端之间的缝隙连接起来
D.将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来
3、下列有关质粒的叙述，正确的是（ A.质粒是广泛存在于细菌细胞内的一种颗粒状
DNA聚合酶：DNA复制时分别以DNA的两 条链为模板形成磷酸二酯键合成新的脱氧 核苷酸链。
逆转录酶：以RNA为模板形成磷酸二酯键 合成新的脱氧核苷酸链
限制酶：切割DNA，断开磷酸二酯键
DNA连接酶：连接两个DNA片段，形成磷 酸二酯键。
（三）基因的运载体
常见种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等
质粒
存在于许多细菌以及酵母菌 等生物的细胞中，是拟核或 细胞核外能够自主复制的很 小的环状DNA分子。
运载体特点： 1、能自主复制并能够转移到
受体细胞并稳定保存 2、有限制酶切位点 3、有标记基因 4、对受体细胞无害
三、基因工程的“四步曲”
提取目的基因
三、基因工程的“四步曲”
提取目的基因 目的基因与运载体结合
B.质粒是仅存于细菌细胞中能自我复制的小型 环状DNA C. D.质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立地 进行
4下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（） A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA
连接酶和运载体
B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷 酸序列
C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细 菌繁殖快
A.① B.
C.①②③ D.②③④
再见！
C.DNA
D.RNA

E. coli B含有EcoB核酸酶和EcoB甲基化酶
当λ(k)噬菌体侵染E. coli B时，由于其DNA中 有EcoB核酸酶特异识别的碱基序列，被降解掉。 而E. coli B的DNA中虽然也存在这种特异序列， 但可在EcoB甲基化酶的作用下，催化S-腺苷甲硫 氨酸（SAM）将甲基转移给限制酶识别序列的特 定碱基，使之甲基化。 EcoB核酸酶不能识别已甲 基化的序列。
基因重组DNA技术是指将一种生物体（供体）的基因 与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受 体）内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或 新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。
供体、受体和载体是重组DNA技术的三大基本元件。
基因工程的目的：
分离、扩增、鉴定、研究、整理生物信息资源 大规模生产生物活性物质 设计、构建生物的新性状甚至新物种
反应必须ＡＴＰ和Ｍｇ２＋，具有特异性识别部位 并切割。 如EcoR I、Hinf III III 型限制酶的基本特点：
可以识别特定碱基顺序，并在这一顺序的3’端2426bp处切开DNA，切割位点没有特异性。
2、限制性核酸内切酶的命名原则
第一个字母：大写，表示所来自的微生物的属名的第一 个字母。 第二、三字母：小写，表示所来自的微生物种名的第一、 二个字母。 其它字母：大写或小写，表示所来自的微生物的菌株号。 罗马数字：表示该菌株发现的限制酶的编号。
⑶核酸内切限制酶对生物基因组的消化作用
小分子量的片断-----少 （电泳-容易分离目的片 断）cheria coli RY13的第一个限制
酶。
3、限制性内切酶作用后的断裂方式
形成粘性末端； 形成平末端；
粘性未端：切开后的两段DNA各留下一个尾，这2 个尾的核苷酸顺序完全一样，方向相反。它们之 间是互补的，在适当条件下可以再连接一起。

尤其是注重环境和生态保护旳欧盟国 家，对转基因作物愈加排斥，因而抵 制美国GMO产品旳进口。
五、转基因生物和转基因食品旳安全性
“转基因食品，要不要贴标签?” 若转基因产品与目前市售旳产品具有实 质等同性，则不需再加特殊旳标签；
若转基因产品中具有对一部分人群有过 敏性反应旳蛋白，则需加标签，以使购 置者作出选择。
DNA合成仪
三、基因操作旳基本环节
目旳基因与运载体结合
用与提取目旳基因相同旳限制酶切割质粒使之出现一种 切口，将目旳基因插入切口处，让目旳基因旳黏性末端 与切口上旳黏性末端互补配对后，在DNA连接酶旳作用下 连接形成重组DNA分子。
目旳基因与运载体结合旳成 果有三种可能： a、目旳基因与目旳基因结 合， b、质粒与质粒结合， c、目旳基因与质粒结合。
条件：（1）必须是单链；
（2）带有轻易被检测出来旳标识物。
原理：DNA分子杂交（碱基互补配对）
四、基因工程旳应用
基因诊疗——生物芯片
从正常人旳基因组中分离出DNA与DNA芯片 杂交就能够得出原则图谱；从病人旳基因组中分 离出DNA与DNA芯片杂交就能够得出病变图谱
经过比较、分析这两种图谱，就能够得出病变 旳DNA信息。
营养高
性状，加速育种旳遗传性状
进程
育种时间长， 需及时发觉优 良性状
技术复杂， 成本高
发育延迟， 结实率低
基因重组 生物体外 DNA分子水平 定向地改造生物旳遗传性状， 取得人类所需要旳品种。
二、基因操作旳工具
1、 基因旳“剪刀”——限制性核酸内切酶
专一性： 辨认特定核苷酸序列， 在特定旳切点切DNA，具特异性。 并裂解磷酸二酯键，产生两个黏
性末端。
二、基因操作旳工具 例：大肠杆菌旳一种限制酶(EcoRⅠ)能辨认 GAATTC序列，并在G和A之间切开。

如:EcoRI限制酶
1、该限制酶能否识别GAATCC的序列，为什么？ 说明了限制酶具有的特性是 专一性 。
2、 EcoRI限制酶识别了GAATTC的序列后，将会 发生什么样的变化？
2020年10月2日
11
尝试标出下列序列受EcoRI 限制酶作用的切点
CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT
2020年10月2日
7
水母
2020年10月2日
8
能力体现
阅读教材，解决以下问题： 什么叫基因工程? 基因工程的基本操作步骤有哪些? 归纳出科学家实施基因工程的总体思路
2020年10月2日
9
智力游戏 请根据基因工程操作的基本步骤，将 下图拼接好。
2020年10月2日
10
1.基因的“剪刀”
积极思考
我国生产的部分基因 工程疫苗和药物
2020年10月2日
基因工程做成的“超级细菌” 13
2020年10月2日
14
感谢你的阅览
Thank you for reading
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日期：
演讲者：蒝味的薇笑巨蟹
Байду номын сангаас
工程疫苗和药物
4
胰岛素从猪、牛等动物的胰 腺中提取，100Kg胰腺只能提取45g的胰岛素，其产量之低和价格 之高可想而知。
将合成的胰岛 素基因导入大肠杆 菌，每2000L培养液 就能产生100g胰岛 素！使其价格降低 了30%-50%!
2020年10月2日
5
基因工程做成的“超级细菌”能吞食和分解多种 污染环境的物质。

转基因烟草
转基因马铃薯
抗虫原理？抗虫结果？
抗虫棉
抗CMV甜椒
全身散发绿色荧光的 转基因鱼
美科学家研制出世界 上第一只转基因蝴蝶
首只转基因猴降生
超凡嗅觉能力的 转基因鼠
乳汁中分泌人凝血因子 IX的转基因山羊
1987年开始上市的干扰素
生产胰岛素历史？
临床常见的生长激素，干扰素和乙肝疫苗等药物都可以 用基因工程来大规模生产
本节聚焦： 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？
基因决定性状
青霉菌能产生对人类有用的抗生素 ——青霉素
基因决定性状
❖ 家蚕能够吐出蚕丝为人类利用
基因决定性状
❖ 豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮
定向基因改造设想
设想 一
能否让禾本科的植物也能够固定空气 中的氮？
设想 能否让细菌“吐出”蚕丝？
二
设想 能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素
三
等珍贵的药物？
经过多年的努力，科学家于20世纪 70年代创立了可以定向改造生物的新技 术——基因工程。
“嫁接”了人胰岛素基 因的工程菌
你知道为什么能把人的基因“嫁接” 到细菌上吗？你能推测出，这种基因的 “嫁接”是怎么实现的吗？你能举出一 些类似的、与你的生活关系很密切的例 子吗？
自从人类开始种植作物和饲养动物以来，就 从未停止过对品种的改良。传统的方法是选择育 种，通过汰劣留良的方法来选择和积累优良基因。
自从孟第德1节尔发现杂了交遗传育规种律与之诱后变，育的种方法被广泛 应到了用较于第大动2节的植改物进育基。种因基。技因工术工程程的及应的其用诞，生使，育使种人方们法能得够
按照所设计的蓝图，进行跨越种间鸿沟的基因转 移，从而定向地改变生物的遗传特性，创造出新 的生物类型。

G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
用同种限制酶
切割
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
“分子缝合针” :
DNA连接酶
G AA TT C
C TT AA G
二、“分子缝合针” —— DNA连接酶
⒈ 分类： ⑴ E·coli DNA连接酶 ⑵ T4 DNA连接酶
要想获得某个特定性状的基因必须 要用限制酶切几个切口？可产生几个末 端？
要切两个切口，产生四个末端。
要想获得某个特定性状的基因必须 要用限制酶切几个切口？可产生几个末 端？
要切两个切口，产生四个末端。
如果把两种来源不同的DNA用同一 种限制酶来切割，会怎样呢？
要想获得某个特定性状的基因必须 要用限制酶切几个切口？可产生几个末 端？
切断磷酸二酯键。具特 异性。
4. 作用结果：
一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
1. 主要来源： 原核生物 2. 种类： 4000种 3. 作用特点：识别特定核苷酸序列，
切断磷酸二酯键。具特 异性。
4. 作用结果：产生黏性末端或平末端
要想获得某个特定性状的基因必须 要用限制酶切几个切口？可产生几个末 端？
C TT AA G
C TT AA G
G AA TT CC TT AA G
用同种限制酶
切割
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
G AA TT C C TT AA G
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G

（三）教学的重点和难点
【教学重点】 基因工程的基本原理。 基因工程的安全性问题。 【教学难点】 基因工程的工具； 基因工程的操作过程。
说学情
基因工程知识内容比较抽象和复杂， 属于生物科学中的前沿科学，对于高二年 级的学生来说，理解和接受基因工程是十 分困难的。 但是，对于基因工程，学生也并不陌 生，不仅大众传媒上常有介绍，市场上销 售的食品中，有的也标注了是否含有转基 因成分。对于本节内容，学生有一种强烈 的求知欲。
【知识方面】 【能力方面】
（二）教学目标
1、关注转基因生物和转基因食品的安全性 2、简述基因工程的基本原理
1、动手模拟重组DNA的制作，培养学生动手操作能 力。 2、培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识 的能力、分析和解决问题的能力。
【情感态度和价值观方面】
1、关注转基因生物和转基因食品的安全性。 2、通过学习了解我国基因工程的发展前景及成果，激 发学生对于生物知识的兴趣，开阔学生的思路。
剪切→拼接→导入→表达
教学反思
结束语
• 作为青年教师，我在教学经验和 专业水平上都还有待提高，我会 继续努力。 • 感谢各位领导、老师的光临指导！
说教学过程
一、导入新课（3分钟） 1、播放视频，学生想象，引出课题 2、结合“问题讨论”，引导学生想 象改造水稻，使其具有抗盐能力的 方法，进而对基因工程的步骤有大 致了解。
二、导学案反馈（2分钟）
主要针对存在的错误和不规范书写，进行拍照 放映给学生看，让他们直面自己的错误，有则 改之，无则加勉。
三、制作模型（3分钟）
通过模型的制作，引导学生认识分子水平上操作DNA 的精确与巧妙。锻炼学生的动手能力。
四、学生讨论（3分钟）

1980－1982年，科学家用基因工程方法在大肠杆 菌内获得了干扰素，1KG培养物中可以得到20－ 40mg干扰素，1987年上述干扰素大量投放市场。
基因工程又叫做基因_拼__接__技术或__D__N_A__重__组_技
术。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___地改造生物的遗传性状。
原 理：基因重组 操作水平：DNA分子水平
操作环境：生物体外
结 果：定向地改造生物的性状，获得人类所需
要的品种。
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6
基因的“剪刀” 限制性内切酶 一种限制酶只能识别___1种特定的核苷酸序列，并且
能在特定的切点上切割DNA分子的酶。
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7
• 什么叫黏性末端？
被限制酶切开的DNA两条单链的切口，
目的基因完整产版PP物T课件
20
将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中 是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌 落，保留有表达产物的进一步培养、研究。
无表达产物 无表达产物 有表达产物 无表达产物
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21
巩固练习
完整版PPT课件
22
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（Ａ）
1982年，美国一家基因公司用基因工程方法生产的胰 岛素投入市场，售价降低了30%－50%。
从大肠杆菌说起－－干扰素
干扰素是病毒侵入细胞后产生的一种糖蛋白。干 扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一种抗病毒 的特效药。此外干扰素对治疗某些癌症和白血病也有 一定疗效。
传统的干扰素生产方法是从人血液中的白细胞内提 取，每300L血液只能提取出1mg干扰素。