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1、誰能告訴我這是WHAT?誰能告訴我這是WHAT?這就要用到定向改造生物的新技術(shù)——基因工程教學(xué)目標(biāo)知識技能目標(biāo)簡述基因工程的基本原理舉例說出基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用情感態(tài)度價值觀目標(biāo)關(guān)注轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性簡教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)述基因工程的基本原理教學(xué)方法手段類比猜想創(chuàng)設(shè)情境例證法基因工程:即。通俗的說,就是按照人們的意愿,把一種生物的某種基因提取出來,加以修飾改造,然后放到另一種生物的細(xì)胞里,地改造生物的。原理:操作水平:結(jié)果:一、基因工程基因重組DNA分子水平定向地改造生物的遺傳性狀,獲得人類所需要的品種?;蚱唇蛹夹g(shù)或DNA重組技術(shù)定向遺傳性狀
2、二、基因操作的工具1、基因工程的指“限制性核酸內(nèi)切酶”主要存在于微生物一種限切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多種種類:來源:特點(diǎn):“”作用于:磷酸二酯鍵限制性內(nèi)切酶(EcoRⅠ)作用過程點(diǎn)擊播放被同一種限制酶切斷的幾個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?具有模型構(gòu)建1CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTAG練習(xí)使用EcoRI剪切目的基因CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCT
3、TAAAATTCCGTAG目的基因黏性末端(2006.臺州質(zhì)檢)下列是由限制酶切割形成的DNA片段,能用相應(yīng)DNA連接酶將它們恢復(fù)連接的組合是①…CTGCA…G②…G…CTTAA③G…ACGTC…④AATTC…G…A.①③;②④B.①②;③④C.①④;②③D.以上都不對A2、基因工程的指“DNA連接酶”“”作用:將互補(bǔ)配對的兩個粘性末端連接起來,使之成為一個完整的DNA分子DNA連接酶的作用過程點(diǎn)擊播放DNA連接酶的作用位點(diǎn)是:相鄰的兩個脫氧核苷酸的切口。即生成:磷酸二酯鍵。模型構(gòu)建2使用DNA連接酶制作重組DNA分子甲片段CTTCATGAATTCCCTAAG
4、AAGTACTTAAGGGATT乙片段GGCATCTTAAAATTCCGTAG重組DNA分子RecombinantDNAGGCATCTTAAAATTCCGTAGDNA連接酶的作用是:A.子鏈和母鏈之間形成氫鍵B.黏性末端之間形成氫鍵C.兩個DNA末端間的縫隙連接D.A、B、C都對C3、基因的運(yùn)載體(2)條件①能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存②具有多個限制酶切點(diǎn),以便與外源基因連接③具有標(biāo)記基因,便于進(jìn)行篩選(3)常用的運(yùn)載體:質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病毒等(1)運(yùn)載體的概念標(biāo)記基因,便于進(jìn)行檢測。其中質(zhì)粒存在于許多細(xì)菌和酵母菌等生物中,是細(xì)胞染色體外能夠自主復(fù)制
5、的很小的環(huán)狀DNA分子.(4)它們的共同特點(diǎn)是都有侵染或進(jìn)入宿主細(xì)胞的能力第一步:第二步:獲取目的基因目的基因與運(yùn)載體結(jié)合注意:要用同一種限制酶切取目的基因和運(yùn)載體,并用DNA連接酶連接。三、基因工程基本步驟第三步:第四步:將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測和表達(dá)1、常用的受體細(xì)胞:大腸桿菌、枯草桿菌、酵母菌、動植物細(xì)胞等2、常用微生物作受體細(xì)胞的原因:微生物增殖快、代謝快、目的產(chǎn)物多一般檢測:標(biāo)記基因是否表達(dá)大量的受體細(xì)胞接受不多的目的基因。處理的受體細(xì)胞中真正攝入了目的基因的很少,必須將它從中檢測出來。將每個受體細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)形成菌落,檢測菌落中是否有目的
6、基因的表達(dá)產(chǎn)物。淘汰無表達(dá)產(chǎn)物的菌落,保留有表達(dá)產(chǎn)物的進(jìn)一步培養(yǎng)、研究。無表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物有表達(dá)產(chǎn)物無表達(dá)產(chǎn)物?如何讓大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素?①從細(xì)胞中分離出DNA①②③④⑤⑥②限制酶截取DNA片斷③分離大腸桿菌中的質(zhì)粒④DNA重組⑤用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌⑥培養(yǎng)大腸桿菌克隆大量基因轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì):基因重組香蕉魚你見過嗎?最新款的摩托車你想過嗎?你知道什么是真正的碩果累累嗎?給科學(xué)插上想象的翅膀,你會收獲更多!12基因工程的操作工具1.基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶2.基因的針線——DNA連接酶3.基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體基因工程的操作步驟1.目的基因的提取2.目的基因
7、與運(yùn)載體結(jié)合3.目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4.目的基因的檢測與表達(dá)基因工程(geneengineering)的原理小結(jié)四、 基因工程的應(yīng)用1、基因工程與作物育種抗蟲轉(zhuǎn)基因植物生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)轉(zhuǎn)黃瓜抗青枯病基因的甜椒轉(zhuǎn)魚抗寒基因的番茄2、基因工程與藥物研制我國生產(chǎn)的部分基因工程疫苗和藥物許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來源限制產(chǎn)量有限,其價格往往十分昂貴。微生物生長迅速,容易控制,適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。若將生物合成相應(yīng)藥物成分的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞內(nèi),讓它們產(chǎn)生相應(yīng)的藥物,不但能解決產(chǎn)量問題,還能大大降
8、低生產(chǎn)成本。胰島素從豬、牛等動物的胰腺