高中生物第二冊第6章遺傳住處的傳遞和表達(dá)6.3基因工程與轉(zhuǎn)基因生物教案滬科版

第3節(jié)基因工程與轉(zhuǎn)基因生物Chimera

-客邁拉英招這是what？思考：1、為什么能把一種生物的基因“嫁接”到另一

種生物上？2、推測這種“嫁接”怎樣能實(shí)現(xiàn)？3、這種“嫁接”對品種的改良有什么意義？遺傳賦于物種的穩(wěn)定，保證物種的延續(xù)不斷。變異賦于物種的進(jìn)化，保證物種對各種環(huán)境的適應(yīng)。在生物演變的長河中，自然發(fā)生的變異是非常緩慢的，隨著生物科學(xué)的發(fā)展，人類開始學(xué)會(huì)干預(yù)生物的變異。雜交育種1.只能利用已有基因的重組，不能創(chuàng)造新的基因。2.育種進(jìn)程緩慢，過程繁瑣。3.不能跨越物種界限。基因工程

基因工程1.概念依據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，用人工方法將某種生物的基因，接合到另一種生物的基因組DNA中并使其表達(dá)，使后者獲得新的遺傳性狀，產(chǎn)生出人類所需要的產(chǎn)物，或創(chuàng)造出新的生物類型的現(xiàn)代生物技術(shù)。原理：操作水平：結(jié)果：基因重組DNA分子水平定向改造生物的遺傳性狀，獲得人類所需要的品種。蘇云金芽孢桿菌抗蟲基因運(yùn)載體（DNA）導(dǎo)入普通棉花（無抗蟲特性）棉花細(xì)胞（含抗蟲基因）棉花植株（有抗蟲特性）提取

基因工程——抗蟲棉基因的“剪刀”——基因的“漿糊”——基因的“運(yùn)輸工具”——需要三種工具：限制性核酸內(nèi)切酶DNA連接酶運(yùn)載體

基因工程1、基因的“剪刀”————工具限制酶種類:來源:特點(diǎn):主要存在于微生物一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定切點(diǎn)切割DNA分子已發(fā)現(xiàn)的有200多種限制性內(nèi)切酶（EcoRⅠ）作用過程G

C

TT

AA

AA

TT

C

G被同一種限制酶切斷的幾個(gè)DNA是否具有相同的黏性末端？思考:形成的黏性末端不同不同的限制酶呢？具有

基因工程——工具2、基因的“漿糊”——DNA連接酶作用：將互補(bǔ)配對的兩個(gè)黏性末端連接起來，使之成為一個(gè)完整的DNA分子。DNA連接酶的作用過程GC

TT

AA

AA

TT

C

GDNA連接酶作用位點(diǎn)：相鄰的兩個(gè)脫氧核苷酸的切口。DNA連接酶G

AA

TT

CC

TT

AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GGC

TT

AA

AA

TT

C

GG

C

TT

AA

AA

TT

C

GGC

TT

AA

AA

TT

C

G用同種限制酶切割抗蟲基因運(yùn)載體基因

基因工程——工具3、基因的“分子運(yùn)輸車”——運(yùn)載體

能在宿主細(xì)胞內(nèi)自我復(fù)制并穩(wěn)定地保存

具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)

具有標(biāo)記基因

基因工程——工具3、基因的“分子運(yùn)輸車”——運(yùn)載體質(zhì)粒最常用

雙鏈閉環(huán)DNA分子

能自我復(fù)制

帶抗性基因

基因工程的基本過程1.獲取目的基因①什么是目的基因？②獲得目的基因的

方法有哪些？

基因工程的基本過程1.獲取目的基因2.目的基因與運(yùn)載體重組①此處的運(yùn)載體是什么？②為什么切取目的基因和切開質(zhì)粒一般要用相同的限制酶？

基因工程的基本過程1.獲取目的基因2.目的基因與運(yùn)載體重組3.重組DNA分子導(dǎo)入受體

細(xì)胞①什么是受體細(xì)胞？②受體細(xì)胞有哪些？

基因工程的基本過程1.獲取目的基因2.目的基因與運(yùn)載體重組3.重組DNA分子導(dǎo)入受

體細(xì)胞4.篩選含目的基因

的受體細(xì)胞

基因工程的基本過程怎樣檢驗(yàn)抗蟲基因在棉細(xì)胞內(nèi)是否表達(dá)呢？沒有抗蟲基因的棉植株有抗蟲基因的棉植株棉鈴蟲蟲沒有死蟲被殺死沒有表達(dá)目的基因表達(dá)

基因工程的基本過程◆獲取目的基因◆目的基因與運(yùn)載體重組◆重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞◆篩選含目的基因的受體細(xì)胞四個(gè)步驟：⒈要使目的基因與對應(yīng)的載體重組，所需的兩種酶是（）①限制酶②連接酶③解旋酶④還原酶

Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③Ａ隨練習(xí)堂⒉實(shí)施基因工程的第一步的一種方法是把所需的基因從供體細(xì)胞內(nèi)分離出來，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識別ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ順序，切點(diǎn)在Ｇ和Ａ之間，這是利用了酶的（）Ａ．高效性Ｂ．專一性Ｃ．多樣性Ｄ．催化活性易受外界影響Ｂ隨練習(xí)堂

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用將目的基因轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞細(xì)菌植物動(dòng)物基因工程菌轉(zhuǎn)基因植物轉(zhuǎn)基因動(dòng)物發(fā)酵工程細(xì)胞工程優(yōu)良動(dòng)植物品系

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用1.微生物基因工程◆制藥方面胰島素、生長激素、干擾素、白細(xì)胞介素、乙肝疫苗等長期以來治療糖尿病的特效藥——胰島素從豬、牛等動(dòng)物的胰腺中提取，100kg胰腺只能提取4-5g的胰島素，治療一位糖尿病患者，每年所需的胰島素用量，需要40頭?；?0頭豬的胰臟。1978年9月，科學(xué)家成功實(shí)現(xiàn)了由大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素。他們2000L的大腸桿菌培養(yǎng)液中，獲得了100kg胰島素，相當(dāng)于從1噸豬胰臟中獲得的產(chǎn)量。從此，大規(guī)模生產(chǎn)胰島素開始了。1980年，世界上第一家用基因工程生產(chǎn)人胰島素的工廠開始建造。兩年后，基因工程生產(chǎn)的人胰島素正式進(jìn)入市場。這是人類第一個(gè)基因工程產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品。

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用1.微生物基因工程◆環(huán)境保護(hù)方面基因工程做成的“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)基因技術(shù)的應(yīng)用2.植物基因工程抗蟲棉抗寒油菜抗旱玉米防乙肝土豆轉(zhuǎn)基因番茄在食品、醫(yī)藥等領(lǐng)的應(yīng)用：獲得抗逆性、高產(chǎn)、高營養(yǎng)價(jià)值的農(nóng)作物等成果：

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用3.動(dòng)物基因工程特點(diǎn)：●以受精卵作為受體細(xì)胞●用顯微注射的方法將目的

基因?qū)胧芫选袷故芫寻l(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物♂♀×●●巨型小鼠（內(nèi)含外源生長激素基因）

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用3.動(dòng)物基因工程（1）獲取具有優(yōu)良性狀的動(dòng)物新品種。成果：

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用3.動(dòng)物基因工程（2）乳腺生物發(fā)生器：從動(dòng)物的乳汁中獲得人源性蛋白質(zhì)藥物。成果：

轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用3.動(dòng)物基因工程（3）基因治療成果：P65頁——“發(fā)現(xiàn)之路”通過基因工程給患有遺傳病的人體內(nèi)導(dǎo)入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。

轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品的安全性轉(zhuǎn)基因生物安全嗎?

轉(zhuǎn)基因食品已經(jīng)走進(jìn)我國百姓的生活。

國內(nèi)尚沒有轉(zhuǎn)基因作物的大規(guī)模生產(chǎn)

近幾年我國大量從美國、阿根廷等國進(jìn)口大豆，其中

大部分是轉(zhuǎn)基因大豆。

我國有一半以上的大豆色拉油含有轉(zhuǎn)基因成分。

轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品的安全性現(xiàn)在國內(nèi)都有哪些轉(zhuǎn)基因食品？第一批列入目錄的農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物是：大豆：大豆種子、大豆、大豆粉、大豆油、豆粕玉米：玉米種子、玉米、玉米油、玉米粉油菜：油菜種子、油菜籽、油菜籽油、油菜籽粕棉花種子番茄：番茄種子、鮮番茄、番茄醬轉(zhuǎn)基因生物安全嗎?

轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品的安全性

支持派認(rèn)為：如果轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)生物技術(shù)得不到社會(huì)支持，這一研究將被扼殺，并且強(qiáng)調(diào)，迄今為止并沒有發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因食品危害人體健康和環(huán)境的確切證據(jù)。轉(zhuǎn)基因生物安全嗎?

轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品的安全性

一英國科學(xué)家聲稱，轉(zhuǎn)基因馬鈴薯會(huì)減弱老鼠免疫系統(tǒng)功能；

美國康乃爾大學(xué)也發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)基因玉米會(huì)危害蝴蝶幼蟲及其相關(guān)生態(tài)環(huán)境。

環(huán)保團(tuán)體認(rèn)為這種違反自然的轉(zhuǎn)基因作物及產(chǎn)品，未經(jīng)長期安全測試，長期食用可能對人類及生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響。

尤其是注重環(huán)境和生態(tài)保護(hù)的歐盟國家，對轉(zhuǎn)基因作物更加排斥，因而抵制美國GMO產(chǎn)品的進(jìn)口。

轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品的安全性1、轉(zhuǎn)基因生物本身是否會(huì)對生物環(huán)境造成不利的影響？

A、轉(zhuǎn)基因植物演變成農(nóng)田雜草的可能性。B、誘發(fā)病蟲產(chǎn)生抗性。

轉(zhuǎn)基因生物產(chǎn)品的安全性2、轉(zhuǎn)基因生物本身是否會(huì)對人體健康造成不

利的影響？

有毒物質(zhì)

過敏性轉(zhuǎn)基因安全事件英國“普茲臺(tái)事件”：1998年，英國羅伊特研究所普茲臺(tái)教授說他的實(shí)驗(yàn)證明，幼鼠食用轉(zhuǎn)基因土豆會(huì)使內(nèi)臟和免疫系統(tǒng)受損。轉(zhuǎn)基因安全事件美國的“斑蝶事件”：1999年美國康乃爾大學(xué)副教授約翰·羅西在《自然》上發(fā)表文章說，一種轉(zhuǎn)基因玉米可產(chǎn)生殺死害蟲的花粉，而身為益蟲的一種美州大蝴蝶食用了這種轉(zhuǎn)基因玉米花粉后有44％死亡。

基因工程的基本過程目的基因——是人們?yōu)榱说玫狡浔磉_(dá)產(chǎn)物而把它轉(zhuǎn)入到新的生物體中去的基因從生物體細(xì)胞中分離獲得目的基因的方法

基因定位用限制酶從DNA分子中切取mRNADNA逆轉(zhuǎn)錄酶通過化學(xué)方法人工合成1.獲取目的基因

基因工程的基本過程目的基因——是人們?yōu)榱说玫狡浔磉_(dá)產(chǎn)物而把它轉(zhuǎn)入到新的生物體中去的基因從生物體細(xì)胞中分離獲得目的基因的方法

基因定位用限制酶從DNA分子中切取通過化學(xué)方法人工合成1.獲取目的基因

基因工程的基本過程1.概念：

導(dǎo)入的生物細(xì)胞，即能接納重組DNA的活細(xì)胞。受體細(xì)胞2.種類：大腸桿菌植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞

基因工程的基本過程1.獲取目的基因2.目的基因與運(yùn)載體重組3.重組D