高中生物 6.2 基因工程及其應(yīng)用課件 新人教版.ppt

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一 二 一 基因工程的原理 一 二 二 基因工程的應(yīng)用及安全性 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 問題導(dǎo)引 歸納提升 基因工程的操作工具限制酶與DNA連接酶作用的部位是什么 運(yùn)載體必須具備哪些條件 1 EcoR 限制酶只能識(shí)別GAATTC的序列 并在G和A之間將這段序列切開 產(chǎn)生黏性末端 請寫出切割后產(chǎn)生的黏性末端 答案 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 問題導(dǎo)引 歸納提升 2 下圖表示一段DNA序列 限制酶和DNA連接酶的作用部位是a還是b 答案 b 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 問題導(dǎo)引 歸納提升 1 基因工程的基本工具 1 限制酶 作用與特性 一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列 并在特定的位點(diǎn)切割DNA分子 也就是說限制酶具有專一性和特異性 作用結(jié)果 一般產(chǎn)生黏性末端 堿基能互補(bǔ)配對 2 DNA連接酶 催化對象 兩個(gè)具有相同黏性末端或平末端的DNA片段 催化位置 脫氧核糖與磷酸之間的缺口 催化結(jié)果 形成重組DNA 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 問題導(dǎo)引 歸納提升 3 運(yùn)載體 作用 作為運(yùn)載工具將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞中 利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量復(fù)制 需要具備的條件 能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存 具備多個(gè)限制酶切點(diǎn) 以便與外源基因連接 具有某些標(biāo)記基因便于進(jìn)行篩選 常見的種類 質(zhì)粒 噬菌體和動(dòng)植物病毒等 質(zhì)粒是一種相對分子質(zhì)量較小 獨(dú)立于擬核或細(xì)胞核之外的環(huán)狀DNA分子 一般有100 200kb kb為千堿基對 存在于許多細(xì)菌和酵母菌等生物細(xì)胞中 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 問題導(dǎo)引 歸納提升 2 DNA連接酶與DNA聚合酶的比較 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 問題導(dǎo)引 歸納提升 基因工程的操作步驟基因工程的基本操作流程是怎樣的 酵母菌的維生素 蛋白質(zhì)含量高 可用來生產(chǎn)食品和藥品等 科學(xué)家將大麥細(xì)胞的LTP1基因植入啤酒酵母菌中 獲得的啤酒酵母菌種可產(chǎn)生LTP1蛋白 并釀出泡沫豐富的啤酒 基本的操作過程如下圖 請回答下列問題 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 問題導(dǎo)引 歸納提升 1 圖中 過程分別是 是提取目的基因 是目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 是將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 2 本操作中為了將LTP1基因?qū)肫【平湍妇?xì)胞內(nèi) 所用的運(yùn)載體是質(zhì)粒 3 要使運(yùn)載體與LTP1基因連接 首先應(yīng)使用同一種限制酶對二者進(jìn)行切割 切割完成后 用DNA連接酶將運(yùn)載體與LTP1基因連接 4 有C進(jìn)入的啤酒酵母菌在分別含有青霉素 四環(huán)素的兩種選擇培養(yǎng)基上的生長情況是在含青霉素的培養(yǎng)基上能存活 但不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上存活 5 除了看啤酒泡沫的豐富程度外 還可以怎樣檢測LTP1基因在啤酒酵母菌中的表達(dá) 檢測轉(zhuǎn)基因啤酒酵母菌能否產(chǎn)生LTP1蛋白 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 問題導(dǎo)引 歸納提升 6 該技術(shù)定向改變了酵母菌的性狀 這在可遺傳變異中屬于基因重組 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 問題導(dǎo)引 歸納提升 基因工程的基本操作步驟 探究點(diǎn)一 探究點(diǎn)二 問題導(dǎo)引 歸納提升 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 主要是借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的方法 類型一 類型二 類型一基因工程的操作工具例1導(dǎo)學(xué)號(hào)52240072下圖為DNA分子的某一片段 其中 分別表示某種酶的作用部位 則相應(yīng)的酶依次是 A DNA連接酶 限制性核酸內(nèi)切酶 解旋酶B 限制性核酸內(nèi)切酶 解旋酶 DNA連接酶C 解旋酶 限制性核酸內(nèi)切酶 DNA連接酶D 限制性核酸內(nèi)切酶 DNA連接酶 解旋酶解析 使氫鍵斷裂的是解旋酶 限制性核酸內(nèi)切酶將相鄰兩個(gè)脫氧核苷酸的磷酸二酯鍵斷裂 連接DNA片段間磷酸二酯鍵的是DNA連接酶 答案 C 類型一 類型二 類型一 類型二 類型二基因工程的操作步驟及應(yīng)用例2基因工程基本操作流程如下圖 請據(jù)圖分析回答 類型一 類型二 1 圖中A是 在基因工程中 需要在酶的作用下才能完成剪接過程 2 圖中遵循堿基互補(bǔ)配對原則的步驟有 用圖中序號(hào)表示 3 從分子水平分析不同種生物之間的基因拼接能夠成功的主要原因是 也說明了不同生物共用一套 類型一 類型二 解析 圖中A與目的基因結(jié)合形成重組DNA分子 所以A應(yīng)為運(yùn)載體 基因工程中的 剪 需要限制酶 接 需要DNA連接酶 圖中的 拼接 和 擴(kuò)增 過程需進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對 如果目的基因的獲取方法是人工合成法 也需進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對 不同種生物之間基因拼接成功的原因也就是基因工程的理論基礎(chǔ) 即生物界共用一套遺傳密碼和所有生物的DNA分子的結(jié)構(gòu)基本相同 答案 1 運(yùn)載體限制酶和DNA連接 2 3 不同生物的DNA分子基本結(jié)構(gòu)是相同的遺傳密碼 類型一 類型二 類型一 類型二 例3中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院的科學(xué)家繼成功培育出了抗棉鈴蟲轉(zhuǎn)基因抗蟲棉后 又成功培育出了抗蟲煙草 抗蟲玉米 抗蟲水稻等多種農(nóng)作物 下列屬于轉(zhuǎn)基因抗蟲作物的推廣意義的是 使危害農(nóng)作物的害蟲滅絕 農(nóng)藥用量減少 環(huán)境污染降低 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本降低A B C D 解析 抗蟲基因產(chǎn)生對害蟲有害的物質(zhì) 使害蟲食用后死亡 從而減少了農(nóng)藥的使用量 降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本 也降低了對環(huán)境的污染 答案 B 1 2 3 4 5 1 下列關(guān)于基因工程的敘述 正確的是 A 基因工程所用的工具酶是限制酶 連接酶和運(yùn)載體B 所有限制酶都只能識(shí)別同一種按規(guī)定排列的核苷酸序列C 選用細(xì)菌作為重組質(zhì)粒的受體細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)菌繁殖快D 只要目的基因進(jìn)入了受體細(xì)胞就能成功地表達(dá)解析 基因工程所用的工具酶是限制酶和DNA連接酶 一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列 目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞不一定能成功表達(dá) 答案 C 1 2 3 4 5 2 對下圖中a b c d代表的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的描述 正確的是 A a為質(zhì)粒RNAB b為限制性核酸內(nèi)切酶C c為RNA聚合酶D d為標(biāo)記基因解析 a為質(zhì)粒DNA b為限制性核酸內(nèi)切酶 把質(zhì)粒切開 c為DNA連接酶 把外源基因和質(zhì)粒連接到一起 d為目的基因 答案 B 1 2 3 4 5 3 下列關(guān)于DNA連接酶的敘述 正確的是 A 催化有互補(bǔ)配對的黏性末端的DNA片段之間的連接B 催化不同黏性末端的DNA片段之間的連接C 催化兩個(gè)黏性末端互補(bǔ)堿基間氫鍵的形成D 在基因工程的操作中 可以用DNA聚合酶代替DNA連接酶解析 在DNA重組技術(shù)中 DNA連接酶催化兩個(gè)具有互補(bǔ)配對的黏性末端的DNA片段連接 DNA連接酶和DNA聚合酶都能催化脫氧核糖與磷酸間的磷酸二酯鍵的形成 但兩者作用的底物不同 答案 D 1 2 3 4 5 4 要使目的基因與相應(yīng)的運(yùn)載體重組 所需的兩種酶是 限制酶 DNA連接酶 解旋酶 還原酶A B C D 答案 A 1 2 3 4 5 5 導(dǎo)學(xué)號(hào)52240073抗蟲棉在我國棉產(chǎn)區(qū)種植的面積占總種植面積的一半 抗蟲棉的種植 不僅有經(jīng)濟(jì)效益 還有生態(tài)效益 以下敘述正確的是 A 抗蟲棉的培育利用的是DNA重組技術(shù) 導(dǎo)入棉花細(xì)胞的抗蟲基因是細(xì)菌DNA分子中的B 抗蟲棉也能抗病C 基因工程利用了基因突變的原理D 抗蟲棉所用的基因重組技術(shù) 不屬于基因重組解析 抗蟲棉的培育利用了基因工程 基因工程也叫DNA重組技術(shù) 目的基因是蘇云金芽孢桿菌DNA分子中的抗蟲基因 答案 A