2018-2019学年 人教版高中生物必修2 基因工程及其应用 名师公开课省级获奖课件（32张）

2.6.2基因工程及其应用基因工程的概念基因工程（基因拼接技术、DNA重组技术）：按照人们的意愿，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。②DNA片段的连接工具（“分子缝合针”）——DNA连接酶③基因转移工具（“分子运输车”）——运载体DNA重组技术的基本工具：①准确切割DNA的工具（“分子手术刀”）——限制酶特点：一种限制酶只能识别DNA的一种核苷酸序列，并在特定的位点切割DNA.1、限制酶限制性内切酶限制酶DNA分子切割DNA分子两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会产生相同的黏性末端，两者的黏性末端可以黏合起来，成为重组的DNA分子。2、DNA连接酶作用对象：两个具有相同粘性末端的DNA片段。作用位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口（磷酸二酯键）。作用结果：形成重组DNA。基因的针线：DNA连接酶DNA连接酶连接的是DNA骨架上的缺口，不是碱基间的氢键3、运载体作用：将目的基因导入受体细胞常用运载体：①质粒、②动植物病毒、③噬菌体①具有一到多个限制酶的酶切位点。②能进入受体细胞并在受体细胞内稳定存在，并能复制、 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达；③具有标记基因,便于目的基因的筛选.运载体要满足的条件基因工程基本操作的四个步骤1、目的基因的获取①用一定的_________切割质粒，使其出现一个切口，露出____________。②用_____________切断目的基因，使其产生____________③将切下的目的基因片段插入质粒的________处，再加入适量_______________，形成了一个重组DNA分子（重组质粒）限制酶黏性末端同一种限制酶相同的黏性末端切口DNA连接酶目的基因的表达和检测　　将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。目的基因的检测与鉴定原理：基因重组，不同种生物之间的基因组合优点：①目的性强，定向改造生物的性状。②克服远缘杂交不亲和的障碍。缺点：①技术复杂。②存在安全性问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 ，可能引起生态危机。过程：①获取目的基因②目的基因和运载体相结合③目的基因导入受体细胞④检测与鉴定操作水平：DNA分子水平基因工程应用：如何让大肠杆菌生产人胰岛素？基因工程与作物育种：1、在农作物生产方面：目的：培育出高产、稳产、抗逆性的优良作物及新品种。优点：降低生产成本，减少农药的使用对环境的危害，提高农作物对不良环境的适应能力。抗乙肝西红柿属于转基因食品，就是将乙肝疫苗植入西红柿内，经过多代繁殖，使转入的基因稳定化。2、在畜牧养殖方面：科学家利用基因工程的方法培育出了转基因奶牛、超级绵羊等多种转基因动物。基因工程与药物研制　　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。　　通常一种假单孢杆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。科学家还培育出能吞食转化汞、镉等重金属，分解DDT等毒害物质的细菌。环境污染治理⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是（）　①限制酶　　　②连接酶　　③解旋酶　　　④还原酶　　　Ａ．①②　　　Ｂ．③④　　Ｃ．①④　　Ｄ．②③⒉实施基因工程的第一步的一种方法是把所需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ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ顺序，切点在Ｇ和Ａ之间，这是利用了酶的（　）Ａ．高效性　　　　　　Ｂ．专一性　　　Ｃ．多样性　　　　　　Ｄ．催化活性易受外界影响ＡＢ⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的工具酶是①限制酶　②连接酶　③解旋酶　④还原酶　　　Ａ．①②　Ｂ．③④　Ｃ．①④　Ｄ．②③2.下列关于基因工程的叙述中,正确的是:A.限制酶只用于提取目的基因B.细菌体内的环状DNA均可作运载体C.DNA连接酶可用于目的基因和运载体的连接D.重组DNA分子一旦进入受体细胞,基因工程则完成.3.以下说法正确的是:A.目的基因是指重组DNAB.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C.DNA重组所用的工具酶是限制酶、连接酶和运载体D.只要受体细胞中含有目的基因，目的基因就一定能够成功表达CBA基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业和改造沙漠方面显示了良好的前景,荷兰一家公司将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物(如甜菜、马铃薯等)中并获得有效表达，使“工程植物”增强了耐旱性、耐寒性的基本操作步骤是：①②③④（2）基因表达的含义是：（3）写出酶基因工程在植物体内的表达过程：（4）基因工程操作中的工具是：海藻糖合成酶基因的获取目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的表达和检测基因通过转录、翻译合成蛋白质，体现出相应的性状5、基因工程应用的原理是()　Ａ．染色体变异Ｂ．基因突变Ｃ．基因重组Ｄ．细胞的全能性7、下列哪项不是基因工程中经常使用的运载体（）Ａ．细菌质粒Ｂ．噬菌体Ｃ．动植物病毒Ｄ．细菌拟核DNACD6、下列的科学技术成果与所运用的科学原理有　　错误的是（　）　　　　　　　　　　　 　A．抗虫棉——基因工程　B．无籽西瓜——单倍体育种　C．“黑农五号”大豆品种——基因突变 　D．生产啤酒——无氧呼吸B基因指导蛋白质的合成一、比较RNA与DNA结构的不同脱氧核苷酸核糖核苷酸脱氧核糖核糖ATCGAUCG双链结构多为单链结构细胞核细胞质 比较项目 DNA RNA 基本单位 五碳糖 含氮碱基 结构 主要存在部位RNA的种类信使RNA(mRNA)核糖体RNA(rRNA)转运RNA(tRNA)*（1）转录的定义：（2）转录的场所：（3）转录的模板：（4）转录的原料：（5）转录的条件：（6）转录时的碱基配对：（7）转录的产物：在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。细胞核。DNA分子的一条链。四种核糖核苷酸。ATP（能量）、酶。ATCGDNA─┴─┴─┴─┴──┴─┴─┴─┴─RNAUAGCmRNA。转录发生在细胞核。这是一段展开的DNA。细胞核只解有遗传效应的片段只有DNA的一条链四种核糖核苷酸DNA解旋酶、RNA聚合酶ATPA-UG-CT-AC-GmRNA、tRNA、rRNA细胞核完全解旋DNA的两条链四种脱氧核苷酸DNA解旋酶、DNA聚合酶ATPA-TC-GT-AG-C子代DNA二、遗传信息的翻译遗传学上把以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。碱基与氨基酸之间的对应关系mRNA只含有4种碱基，而组成生物体蛋白质的氨基酸有20种。这4种碱基是怎样决定蛋白质的20种氨基酸的？如果1个碱基决定1个氨基酸，4种碱基能决定多少种氨基酸？如果2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的20种氨基酸？4种碱基只能决定4种氨基酸，41=4。二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码16种，42=16。三个碱基决定一个氨基酸只能决定64种，43=64，足够有余。密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻的碱基。三、密码子密码子表 遗传密码的特性： 1、一个密码子决定一个特定的氨基酸。 2、有的氨基酸可能有一个以上的密码子。 3、起始密码子、终止密码子。问题：氨基酸是怎样运送到核糖体上的呢？三叶草形有臂有环一端可携带氨基酸另一端有三个碱基1、翻译的场所：2、翻译时的模板：3、翻译的原料：4、翻译的起始码有:个，终止码有:个5、决定氨基酸的密码子种。6、翻译时的碱基配对：7、肽链由各相邻的氨基酸通过连接形成。8、翻译的条件：361肽键2AUCGmRNA─┴─┴─┴─┴─tRNA─┴─┴─┴─┴─UAGC细胞质的核糖体mRNA合成蛋白质的20种氨基酸酶，ATP模板、原料在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程细胞核细胞质的核糖体DNA的一条链信使RNADNA→mRNAmRNA→蛋白质含A、U、C、G的4种核糖核苷酸合成蛋白质的20种氨基酸信使RNA有一定氨基酸排列顺序的多肽，进一步加工为蛋白质是遗传信息的转录是遗传信息的表达 阶段项目 转录（有解旋） 翻译（无解旋） 定义 场所 模板 遗传信息传递的方向 原料 产物 实质基因控制蛋白质合成的过程DNA的遗传信息mRNA的遗传信息蛋白质的氨基酸排列顺序转录翻译数量n3n6n基因中的碱基、RNA中的碱基和蛋白质中氨基酸的数量关系的计算 关键是碱基互补配对原则，同时注意RNA与DNA中有一个嘧啶不同。 （1）转录形成的RNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的1/2。基因模板上的A+T与RNA分子中的U+A相等。 （2）翻译过程中，信使RNA中每三个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中的氨基酸数目是信使RNA碱基数目1/3。 （3）基因中碱基数目：RNA分子中的碱基数目：蛋白质分子中氨基酸的数之比为6：3：1。*