【高效导学】2014-2015学年高中生物 第6章 第2节 基因工程及其应用课件 新人教版

第2节

基因工程及其应用

自主学习 新知突破

1.简述基因工程的基本原理。 2.掌握基因工程操作工具的作用。 3.理解基因工程的操作步骤。

基因工程的概念及其基本工具1.基因工程的概念理解

2.基因工程的基本工具 (1)基因的“剪刀”:限制性核酸内切酶 ________________(简称限制酶),具 特定的核苷酸序列 ， 有特异性，即一种限制酶只能识别一种__________________ 特定的位点 上切割DNA分子。 并在_____________ DNA连接酶 ，连接DNA骨架上的 (2)基因的“针线”:_____________ 脱氧核糖和磷酸 之间的缺口。 ________________

(3)基因的运载体： 受体细胞 。 ①作用：将外源基因送入__________ 噬菌体、动植物病毒 ②种类：质粒、______________________ 等。 ③质粒：存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染 自主复制的环状DNA分子 。 色体外能够_________________________

[思考探讨] 的作用部位。

1.基因工程的原理是什么？

2.如图表示一段DNA序列，请确定限制酶和DNA连接酶

提示：

1.基因重组。

2.都是b。

1.限制性核酸内切酶(1)分布：主要在微生物体内。 (2) 特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，

并在特定的切点上切割DNA分子。(3)结果：产生两个带有黏性末端或平末端的DNA片段。

2.DNA连接酶 (1) 作用对象：把两个具有相同黏性末端或平末端的 DNA 片段连接起来。

(2)结果：形成重组DNA分子。(3)DNA连接酶与DNA聚合酶的比较： 比较项目 作用对象 作用条件 作用部位 形成化学徤 DNA连接酶 DNA片段 不需要模板 DNA聚合酶 连接游离的脱氧核苷酸 需要模板 磷酸二酯键

连接不同脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖

3.运载体 (1)作用： ①作为运载工具，将目的基因送入受体细胞中；

②通过它在宿主细胞内的复制对目的基因进行大量复制。(2)运载体必须具备的条件： ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制 —— 这是保证目的

基因能在细胞分裂过程中复制并传递给子细胞。②有多个限制酶切点 —— 这是运载体能够接入多种目的基 因所必备的条件。 ③有标记基因 —— 这是检测目的基因是否导入受体细胞中 的重要判断依据。

(1) 基因工程三种工具中，限制酶和 DNA 连 接酶是两种酶工具，前者是切割磷酸二酯键的，后者是连接磷 酸二酯键的。 (2)限制酶和DNA连接酶都是一类酶，而不是一种。

基因工程的步骤及应用1.基因工程的步骤 提取目的基因 ； (1)________________ 运载体 结合； (2)目的基因与__________

(3)将目的基因导入受体细胞； 目的基因的表达和检测 。 (4)______________________

2.基因工程的应用 基因工程与作物育种：

①目的：获得高产

、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗逆性的作物新品种。 ②实例：抗棉铃虫的转基因抗虫棉。

③意义：抗虫转基因作物的使用，不仅减少了农药的用量、大大降低了生产成本，而且还减少了农药对环境的污染。

3.基因工程与药物研制 (1)实例：用基因工程方法生产胰岛素。

(2) 过程：胰岛素基因与大肠杆菌的 DNA 分子重组并且在大肠杆菌 内获得成功的表达。 __________

[ 思考探讨 ] 生物？

3.生产基因产物的受体细胞为什么常选用微

4.培育转基因动物与转基因植物，常用的受体细胞分别是什么？ 提示： 3.因为微生物繁殖快、代谢快、产生的基因产物

多。4.培育转基因动物，一般选用受精卵作为受体细胞；而 培育转基因植物，可选用受精卵或体细胞作为受体细胞。

1.基因工程操作的基本步骤 目的基因：人们所需要的特定基因 提取目 直接分离基因 的基因 取得途径 人工合成基因 ↓ 用同一种限制酶切割质粒和目的基因 目的基因与 加入DNA连接酶 运载体结合 质粒和目的基因结合成重组DNA分子