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基因工程及其应用(公开课)

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基因工程及其应用 课件(18张)

基因工程及其应用 课件(18张)
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。
目的基
3、基因工程的 因
基因工程及其应用
基因工程：即 基因拼接技术或DNA重组技术。
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 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
结 果： 定向地改造生物的遗传性状， 获得人类所需要的品种。
❖
1.汉字的亦文亦图性质，导致它的表 意功能 和美学 功能无 法截然 分开。 汉字一 直保持 着对称 平衡的 形态， 与其最 初扮演 的“饰 ”的角 色有相 当关系 。如果 没有在 青铜器 上度过 自己的 童年， 中国的 书法艺 术很可 能跳不 出美术 字的窠 臼，无 从获得 那种自 由奔放 的生命 感和力 量感。
6.2 基因工程及其应用 课件(共18张PPT)
基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业 和改造沙漠方面显示了良好的前景,荷兰一家公司 将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物(如甜 菜、马铃薯等)中并获得有效表达，使“工程植物” 增强了耐旱性、耐寒性的基本操作步骤是：
① 海藻糖合成酶基因的获取 ③ 将目的基因导入受体细胞
…CTTAA
A. ①③；②④ C. ①④；②③
ACGTC…
B. ①②；③④ D.以上都不对
G…

【公开课】基因工程及其应用

【公开课】基因工程及其应用

设想
能否利用微生物 来生产胰岛素？ 来生产胰岛素？
定向改造生物性状的新技术 定向改造生物性状的新技术
基因工程：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。 基因工程：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的 基因拼接技术 重组技术 说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取 就是按照人们的意愿， 出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里， 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。 定向地改造生物的遗传性状。 改造生物的遗传性状 原 理： 基因重组
抗虫棉
0:10:24
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
黏性末端ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
被同一种限制酶切断的几个DNA是否 被同一种限制酶切断的几个DNA是否 DNA 具有相同的黏性末端？ 具有相同的黏性末端？
基因的运输工具
——运载体
将外源基因导入受体细胞。 1.作 用： 将外源基因导入受体细胞。 1.作 2.常用种类 质粒、噬菌体和动植物病毒。 常用种类： 2.常用种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 3.本 质： 质粒是拟核或细胞核外能自主复 3.本 质粒是拟核或细胞核外能自主复 的小型环状DNA分子。 DNA分子 制的小型环状DNA分子。
大肠杆菌的质粒
最常用的质粒是大肠 杆菌的质粒， 杆菌的质粒，其中常含有 抗药基因， 抗药基因，如四环素的标 记基因。 记基因。
基因的“针线”——DNA连接 基因的“针线”——DNA连接 酶
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“ DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝 连接酶可把黏性末端之间的缝隙 起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来， 合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来， 这样一个重组的DNA分子就形成了 分子就形成了。 这样一个重组的DNA分子就形成了。

第二节基因工程及其应用ppt课件

第二节基因工程及其应用ppt课件
2）用同一种限制酶切断目的基因，使 其产生相同的黏性末端。
3）将切下的目的基因片段插入质粒的 切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了 一个重组DNA分子（重组质粒）
目的基因与运载体的结合过程，实 际上是不同来源的基因重组的过程。
（三）基因操作的基本步骤 • 步骤三：目的基因导入受体细胞
• 常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、
酵母菌和动植物细胞等。 • 将目的基因导入受体细胞的原理
借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
（三）基因操作的基本步骤 • 步骤四：目的基因的检测和表达
氨苄青霉 素抗性基因
四环素 抗性基因
（三）基因操作的基本步骤
• 受体细胞摄入DNA分子后就说明目3）有关基因工程的叙述中，错误的是（ A）
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶
参考资源：
展示你的搜索成
思维拓展
有人认为，转基因新产品也是一把双刃 剑，犹如水能载舟，亦能覆舟，甚至带来 灾难性的后果，你是否同意这一观点？举 例说明。
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒 转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
转鱼抗寒基 因的番茄
不会引起过敏的转基因大豆
转基因龙胆花色奇异
转基因蓝猪耳改变花色
转基因牵牛花改变了花色
A：紫外光照射下的转 绿色荧光蛋白的 Eustoma (Lisianthus) 花。
B：转没有绿色荧光 蛋白的空质粒的花，
会发光的转基因鱼
最常用的质粒是大肠杆 菌的质粒，其中常含有抗药 基因，如四环素的标记基因。
质粒的存在与否对宿主细 胞生存没有决定性作用，但 复制只能在宿主细胞内成。

基因工程及其应用教案{公开课)[优质文档]

基因工程及其应用教案{公开课)[优质文档]

《基因工程及其应用》教学设计
授课教师：陈景松班级：高一（1）班
【教学目标】
（一）知识与技能
①知道基因工程的概念
②掌握基因工程操作的基本工具
③理解基因工程操作的基本步骤
④举例说出基因工程的应用
（二）过程与方法
①通过对概念、原理、方法的理解和掌握，逐步形成分析、综合等思维能力，具备运用学到知识评价和解决实际问题的能力。

②通过引导学生网上探究，引导学生主动参与，培养收集处理信息的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。

（三）情感态度与价值观
①形成结构与功能相统一的基本观点。

②培养理论联系实际的良好学风，培养爱国主义热情。

③关注科学与社会。

【教学重、难点】
重点：①基因工程的基本原理
②基因工程操作的工具
③基因工程的基本操作步骤及其应用
难点：①基因工程的基本原理。

②基因工程的应用及其安全性
【课时安排】1课时
【板书设计】
一、基因工程的原理
1、概念
2、原理
二、基因操作的工具
1基因的剪刀——限制性内切酶（简称限制酶）。

2基因的针线——DNA连接酶
3基困的运输工具——运载体
三、基因工程的操作步骤
四个步骤：
四、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种
2、基因工程与药物研制
3、基因工程与环境保护
四、转基因生物和转基因食品的安全性。

高中生物优质课赛课6-2基因工程及其应用优秀课件

高中生物优质课赛课6-2基因工程及其应用优秀课件

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
2、基因的针线——DNA连接酶 连接位置： 磷酸与脱氧核糖间的化学键 〔磷酸二酯键〕
黏性末端的黏合：互补的碱基形成氢键连接 黏性末端的连接： DNA连接酶连接缺口
3、基因的运载工具——运载体：
资料一：蛛丝是自 然界最奇特的物质 之一，它具有极强 的韧度，其韧度是 同样直径钢材的好 几倍。但与家蚕不 同，蜘蛛不能家养， 因为它们会互相吞 食，所以不可能建 立人工饲养蜘蛛的 农场。30多年来， 科学家们一直试图 找到利用其他生物 体来制造蛛丝的方 法。
资料二：细菌是在自然 界分布最广、个体数量 最多的生物。细菌具有 代谢旺盛，繁殖能力强 的特点。
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两 种酶是( )A
①限制酶 ②连接酶 ③解旋酶 ④复原酶 Ａ．①② Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③
2、基因工程技术中的目的基因主要来源于A
A.自然界现存在生物体内的基因 B.自然突变产生的新基因 C.人工诱变产生的新基因 D.科学家在实验室中人工合成的基因
以下关于基因工程的表达中,正确的选项
AATTCTAACCGG GATTGGCCTTAA
• 如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶 进行切割，然后将切割以后的片段混合在一 起结果会怎样呢？
会产生相同的黏性末端，相同的粘性末 端之间可以通过碱基互补配对原那么形成氢 键。
G AA TT C
G AA TT C
C TT AA G
C TT AA G
是:
A.限制酶只用于提取目的基因 B.细菌体内的环状DNA均可作运载体

基因工程及其应用 公开课点评

基因工程及其应用 公开课点评
❖ 由于基因操作的基本步骤比较抽象和微观，理解起来有一定的难度，这就需要 教师将复杂的问题简化，使学生直观地理解抽象事物。在教学中为了使学生对 基因操作的基本步骤有一个宏观的了解和认识，可以先让学生观看基因操作步 骤的有关模式图，在观看过程中教师要提出相应的思考问题启发学生思维，加 深对基因操作步骤的理解。思考问题如下：（可以利用幻灯或多媒体课件演示）
体演示设计并让学生自行设计，教师评讲的
方法来巩固。
❖ 建议：1，重视学生的主体学习作用：
❖ 通过设问引发思考.为了激发学生学习兴趣，培养探索精神，
❖ 增设“情景讨论” .播放相关视频资料并设计学生讨论后，由学
生代表发言，阐述自己的观点。教师评讲每个学生的观点。通过讨论， 掌握了知识，加强了理解。
❖ 2，重点及难点突破不足,
❖ 基因工程的操作步骤是重点难点知识，同时也经常考试，如 何牢固掌握呢？教师给学生指导：生理过程或操作过程的知 识记忆方法（方法与技巧2）。同时用多媒体演示。
❖ 基因工程的操作步骤的实验设计一直是难点，教师通过设计 “延伸应用”让学生自行设计，教师收集批改评讲的方法来 巩固。
❖ 【延伸应用】
❖ 假如你是一名从事基因工程研究的科学家，请从下面选取材料或自定材 料，大胆想象，“设计”一种转基因生物，并写出具体操作步骤：
❖ 1．限制性内切酶和运载体的作用。 ❖ 2．基因的应用。
❖ 突破：利用多媒体展示限制性内切酶和运载 体功能，同时利用例题应用训练。利用多媒 体，展示基因的应用，同时详细讲解，并用 设计情景讨论巩固和加深理解。
❖ 教学过程： ❖ 一、激发情趣、引出新课
❖ 地球上的生物多种多样，性状各异。人类还是想创造一些特 别的生物，满足人类的各种需要。
基因操作的工具 基因的针线——DNA连接酶

基因工程及其应用(公开课)

我国研究人员正在制备用于基因治疗的基因工程细胞
单击此处添加小标题
四、基因工程的应用
单击此处添加小标题
⑵ 基因诊断与基因治疗
四、基因工程的应用
基因诊断——DNA探针
概念：是用已知序列的DNA或RNA片段作为探针与待测样品的DNA或RNA序列进行核酸分子杂交，用于对待测核酸样品中特定基因顺序的探测，是基因诊断最基本的技术之一。 条件：（1）必须是单链； 带有容易被检测出来的标记物。 原理：DNA分子杂交（碱基互补配对）
目的基因的检测和表达
检测：通过检测标记基因的有无，来判断目的基因是否导入。
表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。
三、基因操作的基本步骤
三、基因操作的基本步骤
受体细胞摄入DNA分子后就说明目的基因完成了表达吗？
四、基因工程的应用
基因工程与作物育种 转入苏云金杆菌的一个抗虫基因， 是中国目前最主要的转基因作物 转基因抗虫棉花
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
目的基因与运载体结合
三、基因操作的基本步骤
01
02
常用的受体细胞：
大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
导入方式：
主要借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径
目的基因导入受体细胞
三、基因操作的基本步骤
1）将细菌用CaCl2处理，以增大细菌细胞壁的通透性。 2）使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。 3）目的基因在受体细胞内，随其繁殖而复制，由于细菌繁殖的速度非常快，在很短的时间内就能获得大量的目的基因。

基因工程及其应用公开课优秀课件


三、基因操作的基本步骤
⑵人工合成基因法
①反转录法：以信使RNA为模板，在逆转录酶 的作用下将脱氧核苷酸合成合成DNA(基因)。 ②直接合成法：根据蛋白质的氨基酸顺序推算 出信使RNA核苷酸顺序，再据此推算出基因 DNA的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核苷酸直 接合成相应的基因。
DNA合成仪
三、基因操作的基本步骤
所以需要筛选。
作用：将外源基因送入受体细胞
三、基因操作的基本步骤
目的基因导入受体细胞 常用的受体细胞： 大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和 动植物细胞等。
导入方式：
主要借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径
三、基因操作的基本步骤
导入过程：运载体为质粒，受体细胞为细菌
1）将细菌用CaCl2处理，以增大细菌细胞壁的通 透性。 2）使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。 3）目的基因在受体细胞内，随其繁殖而复制， 由于细菌繁殖的速度非常快，在很短的时间内 就能获得大量的目的基因。
质粒可作为有何特点？
1、细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状 DNA分子；
2、质粒的存在对宿主细胞无影响； 3、质粒的复制只能在宿细胞中分离出DNA
提取目的基因
限制酶 DNA连接酶
从大肠杆菌中提 取质粒
目的基因与运载体结合
目的基因导入受体细胞
目的基因的表达与检测
三、基因操作的基本步骤
目的基因的检测和表达
检测：通过检测标记基因的有无，来判断目的基因是否导入。 表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。 大量的受体细胞接受不多的目的基因。处理的受体细胞中真 正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。 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。

《基因工程及其应用》公开课学案

必修二第6章从杂交育种到基因工程第二节基因工程及其应用第1课时导学案一、知识梳理（一）基因工程的概念按照人们的意愿，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，__________地改造生物的遗传性状。

又称为____________________或____________________。

（二）基因工程的基本工具1、基因的“剪刀”——___________________（1）简称：___________________（2）化学本质：___________________（3）存在：___________________（4）作用：将人需要的基因从DNA分子上切割下来。

一种限制酶只能识别__________，并在__________切割DNA分子。

据此特性推测，同一种限制酶切割不同的DNA分子将会产生__________（填相同或不同）的末端；不同种限制酶切割同一个DNA将会产生__________填相同或不同）的末端。

（5）切割结果：产生2个能进行碱基互补配对的末端2、基因的“针线”——___________________（1）作用：像针一样将两个不同的DNA分子缝合起来。

（2）化学本质：__________思考：与DNA有关的酶有哪些？各自的作用以及区别？3、基因的运载体（1）作用：将基因送入受体细胞（接受基因的细胞）。

（2）常用的运载体：______________________________________________。

（3）存在：质粒存在于_____________________________________________。

（4）化学本质：________________________________________________。

4、基因工程操作的基本步骤提取目的基因（即人需要的基因）、_______________________________、_______________________________、_______________________________。

公开课 生物②必修6.2《基因工程及其应用》PPT课件

2.分子针线—DNA连接酶 (DNA linkingenzyme) 积极思考
DNA连接酶连接的是两个脱氧 核苷酸 (deoxyribonucleotide)分子 的什么部位？
思考(2)比较DNA聚合酶、DNA连接酶、
和限制酶 相同点：作用部位都是磷酸二酯键 不同点：
1）DNA聚合酶和DNA连接酶都是使磷酸二酯 键重新形成，而限制酶则是使磷酸二酯键断 裂。
[牛刀小试]基因工程的操作步骤：①使目 的的基因与运载体相结合 ②将目的的基 因导入受体细胞 ③检测目的基因的表达 是否符合特定性状要求 ④提取目的基因。 正确的操作顺序是（ ） c A、③②④① B、②④①③ C、④①②③ D、③④①②
动动脑
根据基因工程的操作步骤， 设计如何才能发光的鱼？ 获得能生产人胰岛素的大肠杆菌？ 具有抗虫性的转基因抗虫棉 (抗虫的基因来自苏云金杆菌)？
3、基因的运输工具——运载体
运载体作用：
将目的基因送入受体细胞； 在受体细胞中和目的基因一起大量复制和表达。
常用的运载体：
质粒、噬菌体和动植物病毒等。
作为运载体必须具备的条件:
1）具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 2）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 3）具有某些标记基因，便于进行筛选。
质粒存在于许多 细菌和酵母菌等生 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。
标记基因，便于 进行检测。
思考:(1)运载体和细胞膜上的载体 相同吗？
答案：(1)不同。①运载体是将外源基因 导入受体细胞的专门运输工具，常用的 运载体有质粒、动植物病毒、噬菌体等。 ②位于细胞膜上的载体是蛋白质，与控 制物质进出细胞有关系。
三、基因工程的操作步骤
二、操作步骤
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五、转基因生物和转基因食品的安全性
“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。
五、转基因生物和转基因食品的安全性
我国
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。
四、基因工程的应用
其它基因工程药物
人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基因工程实现工 业化生产，均为解除人类的病苦，提高人类的健康水平发
挥了重大的作用。
人 造 血 液 及 其 生 产
四、基因工程的应用
⑵ 基因诊断与基因治疗
诊断：用放射性同位 素等标记的“DNA探针” 检测肝炎病毒等病毒感染 及遗传缺陷，不但准确而 且迅速。 治疗：把健康的外源基 因导入有基因缺陷的细胞 中，达到治疗疾病的目的。
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DNA连接酶的作用下 连接形成重组DNA分子。 目的基因与运载体结合的结 果有三种可能： a、目的基因与目的基因结 合， b、质粒与质粒结合， c、目的基因与质粒结合。 所以需要筛选。
分离干 细胞 取患者 骨髓 病毒 正常基因
注入患 者体内
导入正常基 因的干细胞
四、基因工程的应用
3、基因工程与环境保护
⑴ 环境监测： 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检测环 境中的病毒、细菌等污染。
1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来
四、基因工程的应用
利用基因工程培育的“指示生Fra bibliotek”能十分 灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污 染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。
优点
缺点 实例
不同个体的优良 明显缩短育种 植物茎杆粗壮，提高变异频率，染色体变异定 性状可集中到同 年限，后代一 果实、种子大，大幅度改良某些向地改造生物 性状，加速育种的遗传性状 般都为纯种 一个个体上 营养高 进程 育种时间长， 技术复杂， 发育延迟， 有利变异少， 可能引起生 需要处理大量 态危机，技 需及时发现优 结实率低 成本高 实验材料，具 良性状 术难度大
几种常见育种方法的比较
育种 方法 杂交 育种
基因重组 杂交→自交 →选优
单倍体 育种
染色体变异 花药离体培 养、秋水仙 素诱导加倍
多倍体 育种
染色体变异
诱变 育种
基因突变
基因工 程育种
基因重组
基本 原理
方法
秋水仙素处 物理或化学方 将一种生物特定 理萌发的种 法处理动植物 基因转移到另一 种生物体内 子、幼苗 、微生物
原理 操作环境 操作水平 结果
基因重组 生物体外 DNA分子水平
定向地改造生物的遗传性状， 获得人类所需要的品种。
二、基因操作的工具
1、 基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶
专一性： 识别特定核苷酸序列， 在特定的切点切DNA，具特异性。 并裂解磷酸二酯键，产生两个黏 性末端。
二、基因操作的工具 例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)能识别 GAATTC序列，并在G和A之间切开。
三、基因操作的基本步骤
目的基因的检测和表达
检测：通过检测标记基因的有无，来判断目的基因是否导入。 表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基因是否表达。 大量的受体细胞接受不多的目的基因。处理的受体细胞中真 正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。 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。
我国研究人员正在制备用于基因 治疗的基因工程细胞
四、基因工程的应用
基因诊断——DNA探针
概念：是用已知序列的DNA或RNA片段作为探针与 待测样品的DNA或RNA序列进行核酸分子杂交，用于 对待测核酸样品中特定基因顺序的探测，是基因诊 断最基本的技术之一。
条件：（1）必须是单链； （2）带有容易被检测出来的标记物。
通过基因工程的方式创造了能合 成人干扰素的大肠杆菌，每1Kg 的培养液可提取20—4０mg干扰 素。
四、基因工程的应用
基因工程人干扰素α -2b（安达芬） ，是我国第一个全国 产业化基因工程。安达芬具有抗病毒，抑制肿瘤细胞增生 ，调节人体免疫功能的作用，广泛用于病毒性疾病治疗和 多种肿瘤的治疗，是当前国际公认的病毒性疾病治疗的首 选药物和肿瘤生物治疗的主要药物。
四、基因工程的应用
⑵
环境污染治理： 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。
通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因工 程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃类 化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等 毒害物质。
五、转基因生物和转基因食品的安全性 阅读课本Ｐ１０５讨论：转基因食品安全吗？
无表达产物
无表达产物
有表达产物
无表达产物
三、基因操作的基本步骤
受体细胞摄入DNA分子后就说明目的基因完成了表达吗？
四、基因工程的应用
1、基因工程与作物育种
转基因抗虫棉花
转入苏云金杆菌的一个抗虫基因， 是中国目前最主要的转基因作物
四、基因工程的应用
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
转黄瓜抗青枯病基因的马铃薯
三、基因操作的基本步骤
⑵人工合成基因法
①反转录法：以信使RNA为模板，在逆转录酶 的作用下将脱氧核苷酸合成合成DNA(基因)。 ②直接合成法：根据蛋白质的氨基酸顺序推算 出信使RNA核苷酸顺序，再据此推算出基因 DNA的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核苷酸直 接合成相应的基因。
DNA合成仪
三、基因操作的基本步骤
五、转基因生物和转基因食品的安全性
支持派认为：如果转基因农业生物技术 得不到社会支持，这一研究将被扼杀， 并且强调，迄今为止并没有发现转基因 食品危害人体健康和环境的确切证据。
五、转基因生物和转基因食品的安全性
美国人食用转基因食品已多年，超级市 场上有4000多种商品是含有转基因植物 成分的，还没有事例证明人吃了以后会 得病，甚至会引起死亡。 加拿大、澳大利亚也是转基因食品的生 产大国，均有几千万人在吃，到现在为 止也没有—个案例说明它有问题 。
质粒：存在于许多细 菌和酵母菌等生物中, 是细胞核（拟核）外 能够自主复制的很小 的环状DNA分子.
标记基 因，便 于进行 检测。
二、基因操作的工具
作为运载体必须具备哪些条件？
1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 2）具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
3）具有某些标记基因，便于进行筛选。 如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。
质粒可作为有何特点？
1、细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状 DNA分子； 2、质粒的存在对宿主细胞无影响； 3、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
三、基因操作的基本步骤
从细胞中分离出DNA
提取目的基因
限制酶
DNA连接酶
从大肠杆菌中提 取质粒
目的基因与运载体结合
目的基因导入受体细胞
目的基因的表达与检测
G AA T T C
C T T AA G
G AA T T C
C T T AA G
用同种限制酶切割
G AA T T C G G AA T T C G
C T T AA
C T T AA
基因的针线：DNA连接酶
G AA T T C
C T T AA G
二、基因操作的工具
3、基因的运输工具——运载体 常用的运载体： 质粒、噬菌体和 动植物病毒等
五、转基因生物和转基因食品的安全性
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。
五、转基因生物和转基因食品的安全性
环保团体认为这种违反自然的转基因 作物及产品，未经长期安全测试，长 期食用可能对人类及生态环境造成负 面影响。 尤其是注重环境和生态保护的欧盟国 家，对转基因作物更加排斥，因而抵 制美国GMO产品的进口。
EcoRⅠ
黏性末端
二、基因操作的工具
思考:
被同一种限制酶切断的几个DNA 是否具有相同的黏性末端？
二、基因操作的工具
2、基因的“针线” ——DNA连接酶
作用： 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。 连接的部位：生成磷酸二酯键 DNA连接酶的作用部位：
二、基因操作的工具
将供体细胞中的DNA用限制酶切 割为许多片段，再用运载体将这些片 段都运载到不同的受体细胞中去，让 这些DNA片段在受体细胞中扩增。从 中找出含有目的基因细胞，并将含有 目的基因的DNA片段分离出来。 该法最大的缺点是带有很大的盲 目性，工作量大。一般不适用于真核 细胞的基因。
用限制 酶切断成 许多片段
转鱼抗寒基因的番茄
不会引起过敏的转基因大豆
四、基因工程的应用
运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性 好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊 用途的动、植物。
生长快、耐不良环境、 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)
四、基因工程的应用
超级动物
导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠 导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
特殊动物
四、基因工程的应用
2、基因工程在医学上的应用
⑴ 基因工程药品的生产
许多药品的生产是从生物组织中 提取的。受材料来源限制产量有 限，其价格往往十分昂贵。