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1、再试一试：棉花每年都因一些害虫的存在而减产，你能否根据你所学的育种方法，选育出具有抗虫特性的棉花？,已知苏云金杆菌体内有一种基因，其编码的蛋白质具有很好的杀虫作用，发挥你的想象力，你还有更好的育种方法吗？,如果采取将该细菌内的抗虫基因“嫁接”到棉花中，你能推测出，这种基因的“嫁接”的实现有几个关键环节？你能设想一些类似的、与你的生活关系很密切的例子吗？,豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮,能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？,家蚕能够吐出蚕丝为人类利用,能否让细菌“吐出”蚕丝？,设想,能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？,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
2、造生物的新技术基因工程。,能发光的水母,不能发光的热带斑马鱼,请您欣赏,能否让热带鱼也能发光?,设想,请您欣赏,蓝色妖姬,请您欣赏,超级小鼠与超级鱼,能产生人胰岛素的大肠杆菌,请您欣赏,基因“嫁接”,第2节 基因工程及其应用,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？,什么叫基因工程（gene engineering）?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,阅读教材 P102，解决以下问题：,能力体现,又称基因拼接技术,或重组DNA(recombinant DNA)技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，
3、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。,基因工程(gene engineering),培育转基因大肠杆菌的简要过程：,你认为上述培育转基因大肠杆菌的关键步骤有哪些？,普通大肠杆菌(不能分泌胰岛素),实例展示,培育转基因大肠杆菌的关键步骤：,如:EcoRI,1、该限制酶只能识别GAATTC的序列，说明了限制酶具有的特性是。,2、EcoRI限制酶识别了GAATTC的序列后，将会发生什么样的变化？,积极思考,专一性,1.基因的剪刀限制性核酸内切酶（限制酶）,基因操作(gene engineering)的工具,模型构建1,练习使用EcoRI
4、剪切目的基因,黏性末端,2.基因的针线DNA连接酶,积极思考,DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？,基因操作(gene engineering)的工具,磷酸二酯键,模型构建2,使用DNA连接酶制作重组DNA分子,甲片段,重组DNA分子,（小组讨论）,目的基因(如人的胰岛素基因)怎样才能导入受体细胞(如大肠杆菌细胞)？,3.基因的运输工具运载体(carrying),常用的运载体有两类：1）质粒 2）噬菌体或某些动植物病毒,基因操作的工具,质粒的特点,1、细胞染色体（拟核）外能自主复制的小型环状DNA分子；2、存在于许多细菌及酵母菌等生物中；,大肠杆菌的质粒(plasmid)：,将目
5、的基因送入受体细胞,基因操作(gene engineering)的工具,基因工程(gene engineering)的“四步曲”,提取目的基因,1,目的基因与运载体结合,2,将目的基因导入受体细胞,3,目的基因的检测和表达,4,基因工程的操作工具,1.基因的剪刀 限制性内切酶,2.基因的针线 连接酶,3.基因的运输工具 运载体,基因工程的操作步骤,1.目的基因的提取,2.目的基因与运载体结合,3.目的基因导入受体细胞,4.目的基因的检测与表达,基因工程的原理,小结,练习：,要使目的基因与对应的运载体重组，所需的两种酶是（）限制酶DNA 连接酶 解旋酶还原酶实施基因工程的第一步的一种方法是把所需
6、的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限制性内切酶能识别分子的顺序，切点在和之间，这是利用了酶的（）高效性专一性多样性催化活性易受外界影响,3.有关基因工程的叙述中，错误的是（）A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状，培育生物新品种 B、重组DNA的形成在细胞内完成 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、质粒都可作为运载体（多选）,exercise,4.基因工程的正确操作步骤是:,使目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 检测目的基因的表达是否符合特定性状要求 提取目的基因,B.C.D.,香 蕉 鱼,你见过吗?,最新款的摩托车,你想过吗?,你见过树会走路吗?,你知道
7、什么是真正的硕果累累吗?,谁能告诉我这是？,给科学插上想象的翅膀，你会收获更多！,二、基因工程的应用：,1、基因工程与生物育种：,（1）转基因植物：（2）转基因动物:,转黄瓜抗青枯病基因的甜椒,获得高产、稳产和具有优良品质的农作物和具有抗逆性的作物新品种。,抗虫害的玉米,全身散发绿色荧光的转基因鱼,乳汁中分泌人凝血因子IX的转基因山羊,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,2、基因工程与药物研制：胰岛素 干扰素 许多疫苗,2、基因工程与药物研制,我国生产的部分基因工程疫苗和药物,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
8、昂贵。,微生物生长迅速，容易控制，适于大规模工业化生产。若将生物合成相应药物成分的基因导入微生物细胞内，让它们产生相应的药物，不但能解决产量问题，还能大大降低生产成本。,胰岛素从猪、牛等动物的胰腺中提取，100Kg胰腺只能提取4-5g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%!,3、环境保护基因工程做成的“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。,利用基因工程培育的“指示生物”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。,转基因食品,安全吗?,三、转基因生物和转基因食品的安全性,你认为应该如何对待转基因生物和转基因食品的安全性问题？全班分成两组进行辩论,课,究,探,后,课题：利用网络资源并结合教材中的资料分析,就“转基因生物和转基因食品的安全性”以小论文的形式发表个人见解。,Thank You!,Bye Bye!,
