1、第六章 从杂交育种到 基因工程,第2节 基因工程及其应用,1.简述基因工程的基本原理； 2.举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用； 3.关注转基因生物和转基因食品的安全性。,结合一些转基因生物图片，设置问题，激发学生的兴趣，导入新课；然后让学生带着问题阅读教材，自主学习，获取基因工程的基本概念、基本工具及相应的操作过程等核心知识；接着对本节课重点知识点基因工程的操作工具进行分析总结，同时总结一下基因工程的操作步骤；然后通过一些实例展示基因工程的应用；最后通过一个问题“转基因食品安全吗？”结束本节课，目的是激发学生的好奇心和求知欲，让学生自己动手获取相关知识，扩大知识范围。 本节课的重点是基
2、因工程的原理，由于基因工程学生没有相关知识储备，而且是微观的，学生无法感知，因此，课堂教学过程中尽量通过视频、图片、动画等手段展示基因工程的相关知识，而且鉴于选修三中还有基因工程的相关知识，所以本节课不必对相关知识扩展较深，学生掌握基因工程的基本概念、原理、操作过程即可。,请您欣赏,能发光的水母,如何让热带鱼也能发光?,设想,不能发光的热带斑马鱼,什么叫基因工程? 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：,又称基因拼接技术,或重组DNA技术。 通俗的说，就是按照人们的意愿，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
3、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),一、基因工程的原理,培育转基因发光热带斑马鱼的简要过程：,普通热带斑马鱼 (不能发光),你认为上述培育发光热带斑马鱼的关键步骤有哪些？,培育转基因发光热带斑马鱼的关键步骤：,1.基因的剪刀限制酶,二、 基因工程的操作工具,主要在微生物中,识别和切割特定的切点，有特异性,分布：,作用特点：,限制性核酸内切酶裂解的是脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键,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？,专一性,
4、练习使用EcoRI 剪切目的基因,黏性末端,活动一,2.分子针线DNA连接酶 (DNA linking-enzyme),DNA连接酶连接的是两个脱氧核苷酸分子的什么部位？,使用DNA连接酶制作重组DNA分子,甲片段,重组DNA分子,活动二,目的基因(如荧光蛋白基因)怎样才能导入受体细胞(如受精卵)？,3.基因的运输工具运载体 (carrying),常用的运载体有两类： (1)细菌细胞质的质粒 (2)噬菌体或某些动植物病毒,大肠杆菌的质粒 (plasmid)：,运载体应该具有什么特点呢?,运载体的特点 1、能够在宿主细胞内复制并稳定保存； 、具有多个限制酶切点以便与外源基因相连； 、具有标记基因
5、，便于进行筛选,三、 基因工程的操作步骤,基因工程的原理及操作步骤,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,1、基因工程与作物育种,四、基因工程的应用,生长快、肉质好的转基因鱼(中国),乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷),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。,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
6、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。,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?,关注转基因食品崔永元与方舟子之争,
