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1、关于基因工程讲课现在学习的是第1页，共36页2 2、参考消息参考消息“开眼界开眼界”栏目中刊登一则新闻：栏目中刊登一则新闻：美国科学家已将人的血红蛋白基因导入猪的体内，并成功的进美国科学家已将人的血红蛋白基因导入猪的体内，并成功的进行了表达行了表达。1 1、20082008年年9 9月中央电视台月中央电视台焦点访谈焦点访谈播出了一期节目，反映目播出了一期节目，反映目前我国血库中血液短缺，很多病人排队等候输血，有的因为不前我国血库中血液短缺，很多病人排队等候输血，有的因为不能及时输血而造成病情恶化，甚至死亡。节目呼吁人们要关爱能及时输血而造成病情恶化，甚至死亡。节目呼吁人们要关爱生命，义务献血生
2、命，义务献血。两则新闻两则新闻现在学习的是第2页，共36页 人的血红蛋白基因怎样才能导入猪的体内呢？这就要借助于一门新兴的生物技术基因工程。现在学习的是第3页，共36页 别别 名名操作环境操作环境 操作对象操作对象 操作水平操作水平 基本过程基本过程 结结 果果 基因拼接技术、基因拼接技术、DNADNA重组技术等重组技术等生物体外生物体外基基 因因DNADNA分子水平分子水平剪切、拼接、导入、表达剪切、拼接、导入、表达获得获得人类所需的基因产物人类所需的基因产物（一）、基因工程的概念（一）、基因工程的概念（1）该部分内容容易理解，教师指导学生阅读教材有关内容，并给出下列表格，让学生总结，教师加
3、以补充。现在学习的是第4页，共36页二、基因操作的工具二、基因操作的工具问题问题1:基因操作是在基因操作是在DNADNA分子水平上进行的分子水平上进行的,用普通的操作工具能够操作吗用普通的操作工具能够操作吗?那么需要用什么工具呢那么需要用什么工具呢?现在学习的是第5页，共36页1、基因工程的、基因工程的“”G A A T T CC T T A A GC T T A AGA A T T CG粘性末端粘性末端限制性内切酶限制性内切酶酶酶!观观察察与与思思考考 回顾回顾DNA的分子结构，思考的分子结构，思考用什么对用什么对DNA进行操作进行操作?现在学习的是第6页，共36页T G C AA C G
4、TA C GTG C AT不不同同的的“剪剪刀刀”所所识识别别的的核核苷苷酸酸序序列列、切切点点以以及及形形成成的的黏黏性性未未端端都都不不同同观观察察与与思思考考不同的限制性内切酶识别的核不同的限制性内切酶识别的核苷酸序列、切点以及形成的粘苷酸序列、切点以及形成的粘性未端都是否相同？性未端都是否相同？现在学习的是第7页，共36页DNA目的基因目的基因G C AG C AT TT G CT G CAAA C GA C GT TC G TC G TAAG C AG C AT TT G CT G CAA问题问题2:如何把目的基因从如何把目的基因从DNADNA 分子上切下来呢分子上切下来呢?观察与思
5、考观察与思考动画演示动画演示现在学习的是第8页，共36页1、基因工程的、基因工程的“”剪刀剪刀限制性内切酶限制性内切酶 微生物微生物（已发现的有（已发现的有（已发现的有（已发现的有200200种）种）种）种）一种限制酶一种限制酶只能识别只能识别一种特定的核一种特定的核苷酸序列苷酸序列,并在并在特定切点特定切点切割切割（3）分布：）分布：（1）特点：）特点：（2）结果：）结果：产生粘性末端产生粘性末端现在学习的是第9页，共36页2、基因工程的、基因工程的 “”C T T A AGA A T T CGDNADNA连接酶连接酶A A T T CG问题问题3 3：如果把两种来源不同的如果把两种来源不同
6、的DNADNA用用同同一种酶一种酶切割，会怎样呢？切割，会怎样呢？观察与思考观察与思考现在学习的是第10页，共36页指指“DNA连接酶连接酶”“”（1 1）连接的部位：）连接的部位：连接连接“梯子梯子”断口的断口的“扶手扶手”磷酸酯键磷酸酯键；而非；而非“梯子梯子”中间的中间的“踏板踏板”氢键氢键2、基因工程的、基因工程的 “针线针线 ”（2 2）结）结 果：果：两个相同的粘性末端的连接两个相同的粘性末端的连接 现在学习的是第11页，共36页问题问题4 4：如何将目的基因导入受体细胞呢？如何将目的基因导入受体细胞呢？目的基因目的基因目的基因目的基因运载体运载体现在学习的是第12页，共36页问题
7、与探索请阅读教材中“基因的运输工具运载体”这一自然段，并思考回答以下两个问题。1、作为运载体必须具备什么条件？2、为什么质粒常作为运载体？现在学习的是第13页，共36页3、基因工程的、基因工程的 “”目的基因目的基因目的基因目的基因（3）作）作 用：用：（1）具备条件：）具备条件：（2）种）种 类：类：将外源基因导入受体细胞将外源基因导入受体细胞质粒质粒、噬菌体和动植物病毒、噬菌体和动植物病毒a a、能够、能够在宿主细胞中在宿主细胞中复制复制 并并稳定地稳定地保存保存b b、具有、具有多个限制酶切点，以便与多个限制酶切点，以便与外源基因外源基因连接连接c c、具有、具有标记基因标记基因，便于筛
8、选，便于筛选现在学习的是第14页，共36页运载体运载体目的目的目的目的基因基因基因基因观观察察与与思思考考为什么质粒常作为运载体？质粒是细菌等微质粒是细菌等微生物中能够自主生物中能够自主复制的小型环状复制的小型环状DNADNA分子，其上面分子，其上面常含有标记基因常含有标记基因能够能够“友好友好”地地“借居借居”在宿主在宿主细胞中，它的存细胞中，它的存在与否对宿主细在与否对宿主细胞的生存没有决胞的生存没有决定性的作用。定性的作用。现在学习的是第15页，共36页二、基因操作的工具二、基因操作的工具1、基因工程的、基因工程的“”2、基因工程的、基因工程的“”3、基因工程的、基因工程的“”目的基因目
9、的基因现在学习的是第16页，共36页基 因操作的基本步骤示意图现在学习的是第17页，共36页1 1、提取目的基因、提取目的基因2 2、目的基因与运载体结合、目的基因与运载体结合3 3、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞4 4、目的基因的检测和表达、目的基因的检测和表达现在学习的是第18页，共36页1、提取目的基因（1 1）鸟枪法（散弹射击法）鸟枪法（散弹射击法）（2 2）人工合成基因的方法）人工合成基因的方法现在学习的是第19页，共36页.DNA扩增仪（扩增仪（PCR仪）仪）现在学习的是第20页，共36页（1）鸟枪法（散弹射击法）鸟枪法（散弹射击法）优点：优点：缺点：缺点：操作简便
10、操作简便工作量大，具有一定的盲目性工作量大，具有一定的盲目性现在学习的是第21页，共36页（2）人工合成法DNADNA合成仪合成仪逆转录法逆转录法根据已知的氨基酸根据已知的氨基酸序列合成序列合成DNA现在学习的是第22页，共36页mRNADNA逆转录现在学习的是第23页，共36页蛋白质mRNADNA推测推测现在学习的是第24页，共36页（2）人工合成法优点：优点：缺点：缺点：专一性强，还可以合成自然界中不存在的基因，因此有着广泛的应用前景。操作过程麻烦，技术条件要求较高现在学习的是第25页，共36页DNA目的基因目的基因G C AG C AT TA C GA C GT TA C GA C GT
11、 TG C AG C AT TG C AG C AT TA C GA C GT T观察与思考观察与思考2、目的基因与运载体结合现在学习的是第26页，共36页G A A T T CG A A T T CC T T A A GC T T A A GC T T A AC T T A AGGA A T T CA A T T CGG观观察察与与思思考考现在学习的是第27页，共36页A C GA C GT TG C AG C AT T抗菌素抗性基因抗菌素抗性基因A C GA C GT TG C AG C AT T目的基因目的基因A C GA C GT TG C AG C AT T标记基因标记基因观观察察与
12、与思思考考1 1、切割质粒与获得目的基因切割、切割质粒与获得目的基因切割DNADNA分子是否分子是否 一定要用同一种限制性内切酶？为什么？一定要用同一种限制性内切酶？为什么？答：是。要保证有相同的黏性未端。答：是。要保证有相同的黏性未端。2 2、该过程除使用限制性内切酶外，还使用什么酶？、该过程除使用限制性内切酶外，还使用什么酶？答：答：DNADNA连接酶。连接酶。现在学习的是第28页，共36页 阅读第三步将目的基因导入受体细胞和第四步目的基因的检测和表达，并思考回答以下问题。3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测和表达现在学习的是第29页，共36页1、为什么常用细菌等微生物作为受体细胞
13、？2、当用细菌作为受体细胞时，在导入重组DNA之前对其应作何处理？3、重组DNA分子进入受体细胞后，是否意味着转基因的成功？答：细菌等微生物的繁殖速度非常快，在短时间内就能获得大量目的基因和基因产物。答：用氯化钙溶液处理细菌，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。答：不是，重组DNA分子进入受体细胞后受体细胞必须表现出特定的性状，才能说明目的基因完成了表达过程。现在学习的是第30页，共36页本节课的知识结构基因工程的基本内容基因工程的概念基因操作的工具基因的剪刀基因的剪刀_限制性内切酶限制性内切酶基因的针线基因的针线_DNADNA连接酶连接酶基因的运输工具基因的运输工
14、具_运载体运载体基因操作的基本步骤提取目的基因提取目的基因将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合现在学习的是第31页，共36页（四）巩固练习1、选择题：（1）有关于基因的叙述正确的是 ()A 限制性内切酶只在获得目的基因时才使用B 重组质粒的形成在细胞内完成C 质粒都可作为运载体D 蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料D本题考查了本节学习的 重点知识和基本知识。现在学习的是第32页，共36页（2）植物学家在培育抗虫棉时，对目的基因作了适当的修饰，使得目的基因在棉花植株的整个生长发育期都表达，以防止害虫侵害。这
15、种对目的基因所作的修饰发生在 ()A 内含子 B 外显子 C 编码区D 非编码区D现在学习的是第33页，共36页2 填空题：(1)中国科学家陈炬把人的抗病毒干扰素（一种蛋白质）基因植入烟草的细胞中并“嫁接”到其DNA分子上，使烟草获得了抗病毒的能力。试分析回答：、人的基因这所以能、人的基因这所以能“嫁接嫁接”到植物的到植物的DNADNA分子上去，是因为：分子上去，是因为：_。、烟草有了抗病毒的能力，这表明烟草体内产生了、烟草有了抗病毒的能力，这表明烟草体内产生了_。这个事实说明，人和植物共同使用一套。这个事实说明，人和植物共同使用一套_，蛋白质的合成方式蛋白质的合成方式_。、这个事实也可证明，
16、现代地球上的生物是由共同的原始祖、这个事实也可证明，现代地球上的生物是由共同的原始祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，它们之间有着或近或先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，它们之间有着或近或远的远的_关系。关系。人与植物的人与植物的DNA分子结构相同分子结构相同抗病毒干扰素抗病毒干扰素遗传密码遗传密码相同相同亲缘亲缘现在学习的是第34页，共36页（五）课后讨论1、你怎样看待和评价基因工程对社会的影响？、你怎样看待和评价基因工程对社会的影响？2、有人提出要将大象的有关体型基因导入猪的体内，将鸡、有人提出要将大象的有关体型基因导入猪的体内，将鸡体内有关肌肉合成的基因也导入猪体内，使猪长得像大象体内有关肌肉合成的基因也导入猪体内，使猪长得像大象一样大，满身都是鸡肉，你认为能实现吗？（若认为能，一样大，满身都是鸡肉，你认为能实现吗？（若认为能，请设计实验方案；若认为不能，请说明理由）。请设计实验方案；若认为不能，请说明理由）。现在学习的是第35页，共36页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第36页，共36页