2016版优化方案高中生物人教版必修二配套课件第六章第2节.ppt

第2节基因工程及其应用第六章从杂交育种到基因工程[学习导航]1．概述基因工程的原理和应用。[重、难点]2.了解转基因生物和转基因食品的安全性。第六章从杂交育种到基因工程栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程一、基因工程的原理(阅读教材P102～P103)1．含义别名：基因拼接技术或________________操作对象：_____________操作水平：_____________水平优点：可定向地改造生物的遗传性状DNA重组技术基因分子栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程2．操作工具(1)(2)限制性核酸内切酶核苷酸序列DNA连接酶脱氧核糖栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程(3)运载体①作用：将_____________导入受体细胞。②外源基因⊙点拨①限制酶具有特异性，DNA连接酶能连接任意两个DNA片断，不具有特异性。②运载体与细胞膜中的载体不同。运载体是DNA分子，而膜载体是蛋白质。噬菌体环状DNA栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程3．基因工程的步骤(1)提取目的基因；(2)目的基因与_____________结合；(3)将目的基因导入_____________；(4)目的基因的_____________。二、基因工程的应用及安全性(阅读教材P104～P106)1．基因工程与作物育种(1)目的：获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种_____________的作物新品种。(2)实例：抗棉铃虫的________________。运载体受体细胞检测与鉴定抗逆性转基因抗虫棉栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程2．基因工程与药物研制(1)实例：用基因工程方法生产胰岛素。(2)过程：胰岛素基因与大肠杆菌的______________，并且在大肠杆菌体内获得成功的表达。3．基因工程的安全性DNA分子重组严格控制大范围推广栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程判断(1)基因工程的原理是基因突变。()分析：基因工程的原理是基因重组。(2)基因工程能够定向的改变生物的性状。()分析：基因工程可以向受体细胞中导入目的基因，让其表达，定向地改变生物的性状。(3)所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列。()分析：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列。×√×栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程(4)基因工程中的运载体只有质粒。()分析：基因工程中常见的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒。(5)只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达。()分析：目的基因进入受体细胞不一定能进行转录、翻译。(6)转基因生物和转基因食品都是不安全的。()分析：对于转基因生物和转基因食品的安全性问题不能片面地一概而论。×××栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程主题一基因工程的操作工具1．结合下图，探究以下问题：栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程(1)①过程需要_____________酶，②过程需要_____________酶。(2)限制性核酸内切酶的作用特点是识别________________序列，并在_____________上切割DNA分子，形成2个_____________末端。(3)同种限制酶切割不同DNA分子后形成的黏性末端是可以通过__________________连接起来的，但是_____________和_____________之间的缺口要靠DNA连接酶进行连接。特定的核苷酸DNA连接特定的切点限制黏性碱基互补配对脱氧核糖磷酸栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程2．结合下面大肠杆菌质粒的分子结构示意图分析：栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程质粒存在于_____________________等生物细胞中，是拟核或细胞核外能够_____________的很小的环状_____________。上面的标记基因为_________________,其作用为_______________________________的检测依据。同时还含有多个酶切位点，其作用是________________________。许多细菌以及酵母菌自主复制DNA分子抗生素抗性基因用于目的基因是否导入受体细胞便于质粒接入目的基因栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程1．DNA连接酶与DNA聚合酶的比较比较项目DNA连接酶DNA聚合酶不同点作用对象作用条件相同点作用部位连接DNA片段连接游离的脱氧核苷酸不需要模板需要模板连接不同脱氧核苷酸之间的磷酸和脱氧核糖之间的磷酸二酯键栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程2.运载体应具备的条件：(1)能在宿主细胞内稳定保存并大量复制——这是保证目的基因能在细胞分裂过程中复制并传递给子代细胞的基础。(2)有多个限制酶切点——这是运载体能够接入多种目的基因所必备的条件。(3)有标记基因——这是检测目的基因是否导入受体细胞中的重要判断依据。栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程1．如图所示为一项重要生物技术的关键步骤，X是获得外源基因并能够表达的细胞。下列有关说法不正确的是()A．X是能合成胰岛素的细菌细胞B．质粒具有多个标记基因和多个限制酶切点C．外源基因与运载体的重组只需要DNA连接酶D．该细菌的性状被定向改造C栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程解析：根据图示，重组质粒导入的是细菌细胞，所以X是能合成胰岛素的细菌细胞。质粒作为运载体需要有多个限制酶切点以便转运多种目的基因，同时具有标记基因以便检测目的基因是否导入受体细胞内。基因与运载体的重组需要限制酶和DNA连接酶。基因工程的特点是能够定向改造生物的性状。栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程2．下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()A．①②③④B．①②④③C．①④②③D．①④③②C栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程解析：限制性核酸内切酶用于切割DNA片段；而与之作用相反的是DNA连接酶，用于连接DNA片段；DNA聚合酶用于DNA的复制过程，它需要模板；解旋酶会使DNA双链解旋而分开，它作用于碱基对之间的氢键。栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程方法技巧根据作用部位判断与DNA分子有关的酶(1)断开氢键的酶：解旋酶。(2)断开(相邻核苷酸之间的)磷酸二酯键的酶：若结果生成若干DNA片段，可判定为限制酶；若生成其基本单位——核苷酸，可判定为DNA水解酶。(3)生成(相邻核苷酸之间的)磷酸二酯键的酶：若将两个DNA片段连接在一起，可判定为DNA连接酶；若作用于DNA复制的过程中，或将游离的脱氧核苷酸连接到DNA链上，可判定为DNA聚合酶。栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程主题二基因工程的操作步骤结合下图探究以下问题：栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程1．图中①过程为_______________，采用直接分离的方法，目的基因是指人们所需要的_____________。2．如图中②过程属于____________________________。(1)从图中可以看出，提取目的基因B和切开质粒A所用的是_________________。(2)DNA连接酶用于质粒A与目的基因B的结合过程，形成_____________分子C。3．图中③过程属于__________________________，此过程不存在碱基互补配对。提取目的基因外源基因目的基因与运载体结合同一种限制酶重组DNA将目的基因导入受体细胞栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程4．目的基因的检测与鉴定(1)检测：根据标记基因或分子杂交技术检测_____________是否导入受体细胞。(2)鉴定：受体细胞是否表现出_____________，如棉花抗虫性状的表现。目的基因特定性状栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程小组讨论(1)转基因抗虫棉有性繁殖产生的后代都具有抗虫特性吗？为什么？提示：不一定。因为性状分离或变异，抗虫棉的子代可能会失去抗虫特性。(2)基因工程中，为什么目的基因在不同物种中均能成功表达？提示：因为不同的生物体共用一套遗传密码，控制合成相同的蛋白质。栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程基因工程的基本操作程序1．提取目的基因。2．目的基因与运载体结合，如图：3．将目的基因导入受体细胞。4．目的基因的检测与鉴定。栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程3．由于乙肝病毒感染的宿主范围很窄，仅限于人和灵长类动物，因此无法用细胞培养的方法生产疫苗，但可用基因工程的方法进行生产，现已知乙肝病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列，生产示意图如下。下列相关说法不正确的是()乙肝病毒――→①分离有关基因――→②导入细菌――→③发酵大量生产疫苗A．生产乙肝疫苗的过程也达到了定向改造细菌的目的B．在①②过程中需要限制性核酸内切酶和DNA连接酶C．用于生产疫苗的目的基因为编码核心蛋白的基因和表面抗原蛋白基因D．这种转基因的细菌一定是安全的，不用担心其扩散到自然界D栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程解析：上述过程应用了基因工程技术，能定向改造生物的遗传性状；在操作时要应用限制酶来获得目的基因，并用DNA连接酶使之与运载体结合；该过程的目的基因为表面抗原蛋白基因和编码核心蛋白的基因；转基因生物的安全性还存在争议。无法判断其安全性，应避免其扩散进入自然界。栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程4．下图是应用基因工程技术获得转基因动物和植物的过程，相关叙述不正确的是()A．通过①过程形成重组质粒只需要两种工具B．②是重组质粒导入受体细胞的过程C．通过③过程产生的转基因牛的细胞中都含有人的生长激素基因D．通过④⑤过程培育的抗虫棉需要检测抗虫效果A栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程解析：①是目的基因与运载体结合的过程，既需要限制酶和DNA连接酶，也需要载体质粒。栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程[核心知识小结][网络构建]提取目的基因目的基因的检测与鉴定限制酶DNA连接酶基因重组栏目导引预习导学思维启动主题探究讲练互动知能演练轻巧夺冠第六章从杂交育种到基因工程[关键语句]1．基因工程的原理是基因重组。2．基因工程的操作工具有限制酶、DNA连接酶和运载体。3．限制性核酸内切酶具有特异性，能识别特定的核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分子。4．DNA连接酶的作用是将目的基因和运载体连接成重组DNA分子。5．常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。6．基因工程的四个步骤是：提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与