高中生物 第6章 從雜交育種到基因工程 第2節(jié)《基因工程及其應(yīng)用》課件 新人教版必修2.ppt

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第六章從雜交育種到基因工程 第2節(jié)基因工程及其應(yīng)用 1 簡述基因工程的基本原理 2 舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè) 醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用 3 關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性 結(jié)合一些轉(zhuǎn)基因生物圖片 設(shè)置問題 激發(fā)學(xué)生的興趣 導(dǎo)入新課 然后讓學(xué)生帶著問題閱讀教材 自主學(xué)習(xí) 獲取基因工程的基本概念 基本工具及相應(yīng)的操作過程等核心知識 接著對本節(jié)課重點知識點 基因工程的操作工具進(jìn)行分析總結(jié) 同時總結(jié)一下基因工程的操作步驟 然后通過一些實例展示基因工程的應(yīng)用 最后通過一個問題 轉(zhuǎn)基因食品安全嗎 結(jié)束本節(jié)課 目的是激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲 讓學(xué)生自己動手獲取相關(guān)知識 擴大知識范圍 本節(jié)課的重點是基因工程的原理 由于基因工程學(xué)生沒有相關(guān)知識儲備 而且是微觀的 學(xué)生無法感知 因此 課堂教學(xué)過程中盡量通過視頻 圖片 動畫等手段展示基因工程的相關(guān)知識 而且鑒于選修三中還有基因工程的相關(guān)知識 所以本節(jié)課不必對相關(guān)知識擴展較深 學(xué)生掌握基因工程的基本概念 原理 操作過程即可 請您欣賞 能發(fā)光的水母 如何讓熱帶魚也能發(fā)光 設(shè)想 不能發(fā)光的熱帶斑馬魚 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)家實施基因工程的總體思路 閱讀教材P102 解決以下問題 又稱基因拼接技術(shù) 或重組DNA技術(shù) 通俗的說 就是按照人們的意愿 把一種生物的某種基因提取出來 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 基因工程 geneengineering 一 基因工程的原理 培育轉(zhuǎn)基因發(fā)光熱帶斑馬魚的簡要過程 普通熱帶斑馬魚 不能發(fā)光 你認(rèn)為上述培育發(fā)光熱帶斑馬魚的關(guān)鍵步驟有哪些 培育轉(zhuǎn)基因發(fā)光熱帶斑馬魚的關(guān)鍵步驟 1 基因的剪刀 限制酶 二 基因工程的操作工具 主要在微生物中 識別和切割特定的切點 有特異性 分布 作用特點 限制性核酸內(nèi)切酶裂解的是脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵 如 EcoRI 1 該限制酶只能識別GAATTC的序列 說明了限制酶具有的特性是 2 EcoRI限制酶識別了GAATTC的序列后 將會發(fā)生什么樣的變化 專一性 練習(xí)使用EcoRI剪切目的基因 黏性末端 活動一 2 分子針線 DNA連接酶 DNAlinking enzyme DNA連接酶連接的是兩個脫氧核苷酸分子的什么部位 使用DNA連接酶制作重組DNA分子 甲片段 重組DNA分子 活動二 目的基因 如熒光蛋白基因 怎樣才能導(dǎo)入受體細(xì)胞 如受精卵 3 基因的運輸工具 運載體 carrying 常用的運載體有兩類 1 細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)粒 2 噬菌體或某些動植物病毒 大腸桿菌的質(zhì)粒 plasmid 運載體應(yīng)該具有什么特點呢 運載體的特點1 能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定保存 具有多個限制酶切點以便與外源基因相連 具有標(biāo)記基因 便于進(jìn)行篩選 三 基因工程的操作步驟 基因工程的原理及操作步驟 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 連接酶 3 基因的運輸工具 運載體 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 目的基因的檢測與表達(dá) 1 基因工程與作物育種 四 基因工程的應(yīng)用 生長快 肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚 中國 乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛 阿根廷 轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒 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 2 基因工程與藥物研制 我國生產(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 受材料來源限制產(chǎn)量有限 其價格往往十分昂貴 微生物生長迅速 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)量問題 還能大大降低生產(chǎn)成本 胰島素從豬 牛等動物的胰腺中提取 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 使其價格降低了30 50 3 環(huán)境保護(hù)基因工程做成的 超級細(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) 轉(zhuǎn)基因食品 安全嗎