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2018版高中生物第四章遗传的分子基础第四节基因突变和基因重组第2课时课件苏教版必修2


第四章 第四节 基因突变和基因重组 第2课时 基因工程及其应用 学习导航 1.结合教材图文,概述基因工程的基本原理和基本步骤。 2.结合具体实例,了解基因工程的应用及其安全性。 重难点击 基因工程的基本原理和基本步骤。 课堂导入 科幻电影《蜘蛛侠》中的男主角意外被转基因的蜘蛛咬伤,蜘蛛的基因 整合到了他的基因上,并且在他体内表达,从而使他成了具有特殊本领 的超级英雄。 现实中,我们已经运用类似的技术来改造生物的性状,获得人们所需要 的品种,这就是基因工程。 解决学生疑难点 ______________________________________________ 内容索引 一、基因工程的原理 二、基因工程的应用及其安全性 当堂检测 一、基因工程的原理 基础梳理 1.基因工程的概念 (1)基因工程,又叫做DNA重组技术,是把在一个生物体内分离得到或人 工合成的 目的基因 导入另一个生物的细胞,定向地使后者获得新的 遗传性状 或表达所需产物的技术。 __________ (2)基因工程是把一种生物的某种基因转移到另一种生物体的细胞内,基 基因重组 。 因的结构基本没有变化,只是位置发生了变化,所以应该属于_________ 2.基因工程的基本工具 (1)限制性核酸内切酶 特定的切点 限制性核酸内切酶的作用特点是识别 特定的核苷酸 序列,并在__________ 上切割DNA分子,形成许多DNA片段。 (2)DNA连接酶:连接同种限制酶切割后产生的DNA片段。 (3)运载体 ①作用:将外源基因送入 受体细胞 。 ②种类:质粒、 噬菌体 和动植物病毒等。质粒存在于许多细菌以及酵母 菌等生物细胞中,是拟核或细胞核外能够自主复制的很小的环状DNA分子。 3.基因工程的操作步骤 目的基因:人们所需要的特定基因 提取目的基因 取得途径 直接分离基因 人工合成基因 ↓ 目的基因与 用同一种限制性核酸内切酶切割运载体和目的基 因, 加入DNA连接酶 使运载体和目的基因结合 形成重组DNA分子 运载体结合 ↓ 导入目的基因:主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法 ↓ 检测与鉴定目的基因 ↓ 蛋白质 目的基因的表达:目的基因在受体细胞中表达,产生_______ 问题探究 下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图回答。 1.能否利用人的皮肤细胞进行过程①?过程②需要的酶是哪一种? 答案 不能,皮肤细胞中胰岛素基因不表达;过程②是逆转录,需要逆 转录酶。 答案 2.如何将A和B连接成C?操作后的产物只有C吗? 答案 用同一种限制酶切割A和B,再加入DNA连接酶,才能形成C。 操作后的产物除了C,还可能有A与A结合、B与B结合的产物。 3.如果要检测D中是否含有C,通常如何检测? 答案 利用C上的标记基因进行检测。 答案 4.人的胰岛素基因能够在大肠杆菌细胞中表达的基础是什么? 答案 所有生物共用一套遗传密码。 5.该方法和诱变育种相比,有什么优点? 答案 可以定向地改造生物的遗传性状。 答案 知识 整合 胰岛素基因只在胰岛细胞中转录出 mRNA ;目的基因和运载体结合时, 通常用同一种限制酶切割,再加入DNA连接酶;操作后的产物也有目 的基因和运载体自我环化的产物。基因工程可以定向地改造生物的遗 传性状。 拓展应用 1.某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a,通过基因工程的方 法,将基因a与运载体结合后导入马铃薯植株中,经检测发现Amy在成熟 块茎

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