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基因工程及其应用公开课ppt课件
四、基因工程的应用 在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
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、基因的运输工具——运载体
常用的运载体： 质粒、噬菌体和 动植物病毒等
标记基 因，便 于进行 检测。
质粒：存在于许多细 菌和酵母菌等生物中, 是细胞核（拟核）外 能够自主复制的很小 的环状DNA分子.
二、基因操作的工具 在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
2、基因的“针线” ——DNA连接酶
作用： 将互补配对的两个黏性末端连接起来，使 之成为一个完整的DNA分子。 连接的部位：生成磷酸二酯键 DNA连接酶的作用部位：
二、基因操作的工具 在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
G AA TT C
该法最大的缺点是带有很大的盲 目性，工作量大。一般不适用于真核 细胞的基因。
用限制 酶切断成 许多片段
三、基因操作的基本步骤 在日常生活中，随处都可以看到浪费粮食的现象。也许你并未意识到自己在浪费，也许你认为浪费这一点点算不了什么
⑵人工合成基因法
①反转录法：以信使RNA为模板，在逆转录酶 的作用下将脱氧核苷酸合成合成DNA(基因)。 ②直接合成法：根据蛋白质的氨基酸顺序推算 出信使RNA核苷酸顺序，再据此推算出基因 DNA的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核苷酸直 接合成相应的基因。
基因工程及其应用 课件(18张)
形成的黏性末端不同
2、限制酶的发现有什么意义？
基因工程创立的标志
2：基因工程的
“
” 指“DNA连接酶”
作用：
连接“梯子”断口的 “扶手”而非“梯子” 中间的“踏板”。
其作用与限制性内切酶 相反，作用点相同
连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末 端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。
目的基
3、基因工程的 因
基因工程及其应用
基因工程：即 基因拼接技术或DNA重组技术。
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，然后放到另一种
生物的细胞里，定向 地改造生物的 遗传性状。
原 理： 基因重组
操作水平： DNA分子水平
结 果： 定向地改造生物的遗传性状， 获得人类所需要的品种。
❖
1.汉字的亦文亦图性质，导致它的表 意功能 和美学 功能无 法截然 分开。 汉字一 直保持 着对称 平衡的 形态， 与其最 初扮演 的“饰 ”的角 色有相 当关系 。如果 没有在 青铜器 上度过 自己的 童年， 中国的 书法艺 术很可 能跳不 出美术 字的窠 臼，无 从获得 那种自 由奔放 的生命 感和力 量感。
6.2 基因工程及其应用 课件(共18张PPT)
基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业 和改造沙漠方面显示了良好的前景,荷兰一家公司 将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物(如甜 菜、马铃薯等)中并获得有效表达，使“工程植物” 增强了耐旱性、耐寒性的基本操作步骤是：
① 海藻糖合成酶基因的获取 ③ 将目的基因导入受体细胞
…CTTAA
A. ①③；②④ C. ①④；②③
ACGTC…
B. ①②；③④ D.以上都不对
G…
2、限制酶的发现有什么意义？
基因工程创立的标志
2：基因工程的
“
” 指“DNA连接酶”
作用：
连接“梯子”断口的 “扶手”而非“梯子” 中间的“踏板”。
其作用与限制性内切酶 相反，作用点相同
连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末 端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。
目的基
3、基因工程的 因
基因工程及其应用
基因工程：即 基因拼接技术或DNA重组技术。
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，然后放到另一种
生物的细胞里，定向 地改造生物的 遗传性状。
原 理： 基因重组
操作水平： DNA分子水平
结 果： 定向地改造生物的遗传性状， 获得人类所需要的品种。
❖
1.汉字的亦文亦图性质，导致它的表 意功能 和美学 功能无 法截然 分开。 汉字一 直保持 着对称 平衡的 形态， 与其最 初扮演 的“饰 ”的角 色有相 当关系 。如果 没有在 青铜器 上度过 自己的 童年， 中国的 书法艺 术很可 能跳不 出美术 字的窠 臼，无 从获得 那种自 由奔放 的生命 感和力 量感。
6.2 基因工程及其应用 课件(共18张PPT)
基因工程技术在培育抗旱植物用于发展沙漠农业 和改造沙漠方面显示了良好的前景,荷兰一家公司 将大肠杆菌中的海藻糖合成酶基因导入植物(如甜 菜、马铃薯等)中并获得有效表达，使“工程植物” 增强了耐旱性、耐寒性的基本操作步骤是：
① 海藻糖合成酶基因的获取 ③ 将目的基因导入受体细胞
…CTTAA
A. ①③；②④ C. ①④；②③
ACGTC…
B. ①②；③④ D.以上都不对
G…
人教版高中生物必修二第六章第2节《基因工程及其应用》 课件 (共38张PPT)
A.同种限制酶
B.两种限制酶
C.同种连接酶
D.两种连接酶
2、DNA连接酶的主要功能是
（）
A.DNA复制时母链与子链之间形成的氢键
B.粘性末端碱基之间形成的氢键
C.将两条DNA末端之间的缝隙连接起来
D.将碱基、脱氧核糖、磷酸之间的键连接起来
3、下列有关质粒的叙述，正确的是（ A.质粒是广泛存在于细菌细胞内的一种颗粒状
DNA聚合酶：DNA复制时分别以DNA的两 条链为模板形成磷酸二酯键合成新的脱氧 核苷酸链。
逆转录酶：以RNA为模板形成磷酸二酯键 合成新的脱氧核苷酸链
限制酶：切割DNA，断开磷酸二酯键
DNA连接酶：连接两个DNA片段，形成磷 酸二酯键。
（三）基因的运载体
常见种类：质粒、噬菌体和动植物病毒等
质粒
存在于许多细菌以及酵母菌 等生物的细胞中，是拟核或 细胞核外能够自主复制的很 小的环状DNA分子。
运载体特点： 1、能自主复制并能够转移到
受体细胞并稳定保存 2、有限制酶切位点 3、有标记基因 4、对受体细胞无害
三、基因工程的“四步曲”
提取目的基因
三、基因工程的“四步曲”
提取目的基因 目的基因与运载体结合
B.质粒是仅存于细菌细胞中能自我复制的小型 环状DNA C. D.质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立地 进行
4下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（） A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA
连接酶和运载体
B.所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷 酸序列
C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细 菌繁殖快
A.① B.
C.①②③ D.②③④
再见！
C.DNA
D.RNA
人教版高中生物选修三：1.3基因工程的应用 (共53张PPT)优秀课件资料
（只有在产下的雌性个体中， 转入的基因才能表达）
将胚胎送入 母体动物
膀胱生物发生器：科学家培养出一种转基因小鼠，其膀 胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法 是__显__微_注__射__法__。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_受__精__卵__
基因工程的应用
基因工程的应用领域有： 农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等 应用生物： 植物、动物、微生物
植物基因工程
基因工程的应用
动物基因工程 基因工程药物 基因治疗
一、植物基因工程硕果累累
植物基因工程技术：1.提高农作物的抗逆能力 2.改良农作物的品质 3.利用植物生产药物
抗虫棉 叶子
正常棉 叶子
• 转基因耐储存番茄
控制番茄果实成熟的基因
• 转基因花卉
与植物花青素代谢有关的基因
转入维生素A合成酶基因的大米
转 基 因 矮 牵 牛
与植物花青素代谢有关的基因
转基因蓝玫瑰
二、动物基因工程前景广阔
1.用于提高动物生长速度
导入外源生长激素基因
2、用于改善畜产品的品质
举例说明：
将 肠乳糖酶基因
导入奶牛基因组，转基
8、新路开始常是狭窄的，但它却是自己延伸拓宽的序曲。 7、不要自卑，你不比别人笨;不要自满，别人不必你笨。 17.只要功夫深，铁杵磨成针。 六、不忘初心，能得始终，永远不要放弃属于自己的梦想，但也不能纠结着坚持着错误的，失去淡然。
14、你想成为幸福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦。 34.无论什么时候，不管遇到什么情况，我绝不允许自己有一点点灰心丧气。 5、最热烈的火焰，冰封在最沉默的火山深处。 二、我们每个人都不能抱怨自己的出身，没有好的家世，那就去创造好的家世。要知道，那些在雨里奔跑的，从来都是没有伞的孩子。
将胚胎送入 母体动物
膀胱生物发生器：科学家培养出一种转基因小鼠，其膀 胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。
（1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用方法 是__显__微_注__射__法__。
（2）进行基因转移时，通常要将外源基因转入_受__精__卵__
基因工程的应用
基因工程的应用领域有： 农牧业、工业、环境、能源、医学卫生等 应用生物： 植物、动物、微生物
植物基因工程
基因工程的应用
动物基因工程 基因工程药物 基因治疗
一、植物基因工程硕果累累
植物基因工程技术：1.提高农作物的抗逆能力 2.改良农作物的品质 3.利用植物生产药物
抗虫棉 叶子
正常棉 叶子
• 转基因耐储存番茄
控制番茄果实成熟的基因
• 转基因花卉
与植物花青素代谢有关的基因
转入维生素A合成酶基因的大米
转 基 因 矮 牵 牛
与植物花青素代谢有关的基因
转基因蓝玫瑰
二、动物基因工程前景广阔
1.用于提高动物生长速度
导入外源生长激素基因
2、用于改善畜产品的品质
举例说明：
将 肠乳糖酶基因
导入奶牛基因组，转基
8、新路开始常是狭窄的，但它却是自己延伸拓宽的序曲。 7、不要自卑，你不比别人笨;不要自满，别人不必你笨。 17.只要功夫深，铁杵磨成针。 六、不忘初心，能得始终，永远不要放弃属于自己的梦想，但也不能纠结着坚持着错误的，失去淡然。
14、你想成为幸福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦。 34.无论什么时候，不管遇到什么情况，我绝不允许自己有一点点灰心丧气。 5、最热烈的火焰，冰封在最沉默的火山深处。 二、我们每个人都不能抱怨自己的出身，没有好的家世，那就去创造好的家世。要知道，那些在雨里奔跑的，从来都是没有伞的孩子。
6-2基因工程及其应用
第6章· 第2节
红对勾系列丛书
养基上，能够生长的就是导入了质粒或重组质粒的，
反之则没有。使用这种方法鉴别的依据是 ________________________________________________ __________________________。
第6章· 第2节
红对勾系列丛书
个核苷酸 之间切开。
专一性 。 (3)作用特点：
第6章· 第2节
红对勾系列丛书
2．基因的运载体 (1)概念： 能将 外源基因 送入受体细胞的专门运输工具。 (2)条件： ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有 多个限制酶切位点，以便于外源基因连接。③有标记基因， 以便进行筛选。 (3)常用的运载体： 质粒、噬菌体、动植物病毒。
有高效性、专一性和活性受温度、酸碱度影响等特点。 限制性内切酶能识别和切割DNA而不是RNA。 答案：C
第6章· 第2节
红对勾系列丛书
12．下列关于基因工程安全性的说法中不正确的是
( ) A．转基因作物的外源基因可通过花粉扩散到它的 近亲作物上，可能出现对农业不利的“超级植物” B．导入的目的基因或运载体所携带的基因所表达 的产物可能会对人畜有害
第6章· 第2节
红对勾系列丛书
二、简答题(共26分)
13．(10分)番茄在运输和储藏过程中，由于过早成
熟而易腐烂。应用基因工程技术，通过抑制某种促进果
实成熟激素的合成能力，可使番茄储藏时间延长，培育 成耐储藏的番茄新品种，这种转基因番茄于1993年在美 国上市。请回答： (1)促进果实成熟的重要激素是________。
第6章· 第2节
红对勾系列丛书
↓
将目的基因导入受体细胞：重组 DNA 分子导入受体细胞
基因工程及其应用
药物研发
食品安全
基因工程在农业领域的应用，如转基 因作物，可以提高产量和抗性，但也 可能引发过敏反应或生态问题。
通过基因工程技术，可以研发出更有 效、副作用更小的药物。
基因工程对生态平衡的影响
转基因作物
转基因作物的种植可能会破坏自然种群的生态平衡，影响土壤健 康和生物多样性。
基因污染
基因工程可能导致基因污染，即非自然发生的基因转移，对环境 和生态系统造成不可逆的影响。
农业领域的应用
作物改良
利用基因工程培育抗虫、抗病、抗旱等性状的作物新 品种。
转基因动物
通过基因工程培育具有优良性状的转基因动物，如高 产奶、抗病等。
生物农药
利用基因工程生产生物农药，减少化学农药的使用， 降低环境污染。
环境领域的应用
污染治理
01
通过基因工程培育出能够降解有机污染物的微生物，用于污染
治理和修复。
环境监测
02
利用基因工程建立环境监测系统，预测和评估环境污染和生态
变化。
生态修复
03
通过基因工程培育出能够改善土壤质量、提高水质的植物和微
生物新品种，促进生态修复。
04
基因工程的安全性和伦理问题
基因工程对人类健康的影响
基因治疗
基因工程在医学领域的应用，如基因 治疗，可以纠正致病基因，提高治疗 效果。
近年来，随着测序技术和合成生物学的发展，基因工程的应用范围和潜力更加广泛 。
基因工程的研究对象和内容
基因工程的研究对象包括DNA、RNA和蛋白质等生物分子，以及这些分 子之间的相互作用和调控机制。
基因工程的主要内容包括基因的克隆和表达、基因的修饰和调控、基因 治疗和基因组编辑等。
2020-2021学年 人教版 必修2 基因工程及其应用 课件(42张)
安全:应该__大__范__围__推__广_。
(2)我国态度:十分重视转基因生物及其产品安全性问
题。
主题1 基因工程的工具及基本操作 【问题探究】 1.工具酶: (1)酶的三个特点:_高__效__性__、__专__一__性__、__作__用__条__件__较__温__和__。
(2)限制酶EcoRⅠ只能识别GAATTC序列,体现了酶具
3.基因工程的步骤: (1)切割目的基因和运载体需用_同__一__种__限__制__酶__,因为 _只__有__同__种__限__制__酶__切__割__后__,_两__者__产__生__的__黏__性__末__端__才__可__以__ _相__互__黏__合__。 (2)利用运载体上的_标__记__基__因__来检测目的基因是否 导入受体细胞。
高效率地生产高_质__量__、 低_成__本__的药品
环境保 护方面
实例 利用转基因细菌__降__解__有__毒_ _有__害__化__合___物_,吸收环境中的 重金属,分解泄漏的石油, 处理工业废水等
意义
保护生态环 境
2.转基因生物和转基因食品的安全性:
(1)不安全:要_严__格__控__制__
A.儿子、女儿全部正常 B.儿子、女儿中各一半正常 C.儿子全部患病,女儿全部正常 D.儿子全部正常，女儿全部患病
【解析】选C。根据题意分析可知：科学家通过转基因 技术，成功改造了某女性血友病患者的造血干细胞， 但没有改变其他体细胞，尤其是卵原细胞的基因。所 以，该女性（XhXh）与正常男性（XHY）结婚后所生男 孩的基因型都是XhY，全部患病；所生女孩的基因型都 是XHXh,全部正常，故选C。
(4)由此可知,基因工程操作一般要经过A的获取、 ________(填字母)和________(填字母)的结合、 ________(填字母)导入D、目的基因的检测与鉴定等步 骤。
人教版高中生物必修二 基因工程及其应用 名师公开课省级获奖课件(36张)
抗虫棉
抗CMV甜椒
抗虫转基因植物
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)
转鱼抗寒基 因的番茄
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
2、基因工程与药物研制
许多药品的生产 是从生物组织中提取 的。受材料来源限制 产量有限，其价格往 往十分昂贵。
我国生产的部分基因 工程疫苗和药物
乙片段
DNA连接酶的作用位点是：相邻的两个脱氧 核苷酸的切口。即生成：磷酸二酯键。
3、基因的运载体
（1）概念
（2）常用 质粒、噬菌体和动、植物病毒等 的运载体：
①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存 （3） 条件 ②具有多个限制酶切点，以便与外源基
因连接
③具有标记基因，便于进行筛选
标记基 因，便 于进行 检测。
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%!
Ａ
②连接酶 Ｂ．③④
③解旋酶 Ｃ．①④
④还原酶 Ｄ．②③
⒉实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从 供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限 制性内切酶能识别ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ顺序，切 点在Ｇ和Ａ之间，这是利用了酶的（ ） Ａ．高效性 Ｃ．多样性 Ｂ．专一性
Ｂ
Ｄ．催化活性易受外界影响
EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
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ATCGGCG AATTCCGTAGTTAAGCT ATCGGCCTTAA GGCATCAATTCGA
ATCGGCG ATCGGCCTTAA
AATTCCGTAGTTAAGCT GGCATCAATTCGA
一、基因工程的原理
（二）基因工程的工具
“
” 指“DNA连接酶”
作用：主要是连接DNA片段之间的 磷酸二酯键
尤其是注重环境和生态保护的欧盟国家， 对转基因作物更加排斥，因而抵制美国 GMO产品的进口。
我国
2001年6月6日，国务院公布的《农业转基 因生物安全管理条例》规定，不得销售未 标识的农业转基因生物，其标识应注明产 品中含有转基因成分的主要原料名称；有 特殊销售范围的还应注明并在指定范围内 销售。
加拿大、澳大利亚也是转基因食品的 生产大国，均有几千万人在吃，到现 在为止也没有—个案例说明它有问题 。
反对派的观点
一英国科学家声称，转基因马铃薯会减 弱老鼠免疫系统功能；
美国康乃尔大学也发现，转基因玉米会 危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境。
环保团体认为这种违反自然的转基因作 物及产品，未经长期安全测试，长期食 用可能对人类及生态环境造成负面影响。
不同个体的优良 明显缩短育种
优点 性状可集中到同 年限，后代一
植物茎杆粗壮， 果实、种子大，
提高变异频率， 大幅度改良某些 性状，加速育种
定向地改造生 物的遗传性状
一个个体上 般都为纯种 营养高
进程
缺点
育种时间长， 需及时发现优
良性状
技术复杂， 成本高
发育延迟， 结实率低
有利变异少， 需要处理大量 实验材料，具 有不确定性
能产生人胰岛素的大肠杆菌
当人类拥有了只有大自然才拥有的改造生物、 创造生物的能力时，也感到了不安与困惑。
转基因抗虫水稻和蔬菜
一、基因工程的原理
（一）概念
原理：基因重组
又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，
就是按照人们的意愿，把在一种生物的某种基因提
取出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细
可能引起生 态危机，技 术难度大
实例 杂交水稻
中国荷斯坦牛
普通小麦花 药离体培养
无籽西瓜
青霉菌高产菌 株的培育 黑农五号大豆
转基因抗 虫棉
随 练习
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是
（ Ａ）
①限制酶
②连接酶 ③解旋酶
④还原酶
Ａ．①②
Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③
⒉实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从
DNA连接酶的作用位点：磷酸二酯键
一、基因工程的原理
（二）基因工程的工具
（1）运载体的作用
将外源基因送入受体细胞 （2）常用的运载体：标于记进基行因检，测便。
质粒、噬菌体和动、植物病毒等
质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物 中,是拟核或细胞核外能够自主复制的 很小的环状DNA分子.
3）运载体的条件
作业：
几种常见育种方法的比较
育种 方法
杂交 育种
单倍体 育种
多倍体 育种
诱变 育种
基因工 程育种
基本 原理 基因重组
染色体变异 染色体变异 基因突变
基因重组
方法
杂交→自交 →选优
花药离体培 养、秋水仙 素诱导加倍
秋水仙素处 物理或化学方 将一种生物特定
理萌发的种 法处理动植物 基因转移到另一 子、幼苗 、微生物 种生物体内
供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限
制性内切酶能识别ＤＮＡＡ．高效性
Ｂ．专一性Ｂ
Ｃ．多样性
Ｄ．催化活性易受外界影响
胞，定向地改造生物的遗传性状。
结果
一、基因工程的原理
（二）基因工程的工具
“ ” 指“ 限制性核酸内切酶 ”
来源: 主要存在于微生物
特点: 专一性：一种限切酶只能识别一
种特定的核苷酸序列,并在特定位 点切割DNA分子
作用于： 磷酸二酯键
练习使用EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAAGGGATT
转基因食品 安全吗?!
转基因植物的安全性争论
支持派认为：如果转基因农业生物技术得 不到社会支持，这一研究将被扼杀，并且 强调，迄今为止并没有发现转基因食品危 害人体健康和环境的确切证据。
美国人食用转基因食品已多年，超级 市场上有4000多种商品是含有转基因 植物成分的，还没有事例证明人吃了 以后会得病，甚至会引起死亡。
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、环境污染治理
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。
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
目的基因 AATTCCGTAG
黏性末端
GGCATCTTAA
思考:
被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有
相同的黏性末端？ 具有
不同的限制酶呢？
形成的黏性末端不同
目的基因 AATTCCGTAG GGCATCTTAA
同种限制酶切割
通常一种假单孢 杆菌只能分解石油中 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。 科学家还培育出能吞食转化汞、镉等重金属，分 解DDT等毒害物质的细菌。
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。
一般检测：标记基因是否表达
1、基因工程与作物育种
生长快、肉质好的转基因 乳汁中含有人生长激素的
鱼(中国)
转基因牛(阿根廷)
2、基因工程与药物研制
许多药品的生产 是从生物组织中提取 的。受材料来源限制 产量有限，其价格往 往十分昂贵。
我国生产的部分基因 工程疫苗和药物
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。
①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存 ②具有多个限制酶切点，以便与外源基
因连接
③具有标记基因，便于进行筛选
一、基因工程的原理
（三）基因工程的一般步骤 第一步：提取目的基因 第二步：目的基因与运载体结合
注意：要用同一种限制酶切取目的基因和运载体， 并用DNA连接酶连接。
第三步： 将目的基因导入受体细胞 第四步: 目的基因的检测和表达
ATCGGCG ATCGGCCTTAA
AATTCCGTAGTTAAGCT GGCATCAATTCGA
一、基因工程的原理
（二）基因工程的工具
“
” 指“DNA连接酶”
作用：主要是连接DNA片段之间的 磷酸二酯键
尤其是注重环境和生态保护的欧盟国家， 对转基因作物更加排斥，因而抵制美国 GMO产品的进口。
我国
2001年6月6日，国务院公布的《农业转基 因生物安全管理条例》规定，不得销售未 标识的农业转基因生物，其标识应注明产 品中含有转基因成分的主要原料名称；有 特殊销售范围的还应注明并在指定范围内 销售。
加拿大、澳大利亚也是转基因食品的 生产大国，均有几千万人在吃，到现 在为止也没有—个案例说明它有问题 。
反对派的观点
一英国科学家声称，转基因马铃薯会减 弱老鼠免疫系统功能；
美国康乃尔大学也发现，转基因玉米会 危害蝴蝶幼虫及其相关生态环境。
环保团体认为这种违反自然的转基因作 物及产品，未经长期安全测试，长期食 用可能对人类及生态环境造成负面影响。
不同个体的优良 明显缩短育种
优点 性状可集中到同 年限，后代一
植物茎杆粗壮， 果实、种子大，
提高变异频率， 大幅度改良某些 性状，加速育种
定向地改造生 物的遗传性状
一个个体上 般都为纯种 营养高
进程
缺点
育种时间长， 需及时发现优
良性状
技术复杂， 成本高
发育延迟， 结实率低
有利变异少， 需要处理大量 实验材料，具 有不确定性
能产生人胰岛素的大肠杆菌
当人类拥有了只有大自然才拥有的改造生物、 创造生物的能力时，也感到了不安与困惑。
转基因抗虫水稻和蔬菜
一、基因工程的原理
（一）概念
原理：基因重组
又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，
就是按照人们的意愿，把在一种生物的某种基因提
取出来，加以修饰改造，然后导入另一种生物的细
可能引起生 态危机，技 术难度大
实例 杂交水稻
中国荷斯坦牛
普通小麦花 药离体培养
无籽西瓜
青霉菌高产菌 株的培育 黑农五号大豆
转基因抗 虫棉
随 练习
⒈要使目的基因与对应的载体重组，所需的两种酶是
（ Ａ）
①限制酶
②连接酶 ③解旋酶
④还原酶
Ａ．①②
Ｂ．③④ Ｃ．①④ Ｄ．②③
⒉实施基因工程的第一步的一种方法是把所需的基因从
DNA连接酶的作用位点：磷酸二酯键
一、基因工程的原理
（二）基因工程的工具
（1）运载体的作用
将外源基因送入受体细胞 （2）常用的运载体：标于记进基行因检，测便。
质粒、噬菌体和动、植物病毒等
质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物 中,是拟核或细胞核外能够自主复制的 很小的环状DNA分子.
3）运载体的条件
作业：
几种常见育种方法的比较
育种 方法
杂交 育种
单倍体 育种
多倍体 育种
诱变 育种
基因工 程育种
基本 原理 基因重组
染色体变异 染色体变异 基因突变
基因重组
方法
杂交→自交 →选优
花药离体培 养、秋水仙 素诱导加倍
秋水仙素处 物理或化学方 将一种生物特定
理萌发的种 法处理动植物 基因转移到另一 子、幼苗 、微生物 种生物体内
供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限
制性内切酶能识别ＤＮＡＡ．高效性
Ｂ．专一性Ｂ
Ｃ．多样性
Ｄ．催化活性易受外界影响
胞，定向地改造生物的遗传性状。
结果
一、基因工程的原理
（二）基因工程的工具
“ ” 指“ 限制性核酸内切酶 ”
来源: 主要存在于微生物
特点: 专一性：一种限切酶只能识别一
种特定的核苷酸序列,并在特定位 点切割DNA分子
作用于： 磷酸二酯键
练习使用EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAAGGGATT
转基因食品 安全吗?!
转基因植物的安全性争论
支持派认为：如果转基因农业生物技术得 不到社会支持，这一研究将被扼杀，并且 强调，迄今为止并没有发现转基因食品危 害人体健康和环境的确切证据。
美国人食用转基因食品已多年，超级 市场上有4000多种商品是含有转基因 植物成分的，还没有事例证明人吃了 以后会得病，甚至会引起死亡。
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、环境污染治理
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。
CTTCATG GAAGTACTTAA
AATTCCCTAA GGGATT
目的基因 AATTCCGTAG
黏性末端
GGCATCTTAA
思考:
被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有
相同的黏性末端？ 具有
不同的限制酶呢？
形成的黏性末端不同
目的基因 AATTCCGTAG GGCATCTTAA
同种限制酶切割
通常一种假单孢 杆菌只能分解石油中 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。 科学家还培育出能吞食转化汞、镉等重金属，分 解DDT等毒害物质的细菌。
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。
一般检测：标记基因是否表达
1、基因工程与作物育种
生长快、肉质好的转基因 乳汁中含有人生长激素的
鱼(中国)
转基因牛(阿根廷)
2、基因工程与药物研制
许多药品的生产 是从生物组织中提取 的。受材料来源限制 产量有限，其价格往 往十分昂贵。
我国生产的部分基因 工程疫苗和药物
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。
①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存 ②具有多个限制酶切点，以便与外源基
因连接
③具有标记基因，便于进行筛选
一、基因工程的原理
（三）基因工程的一般步骤 第一步：提取目的基因 第二步：目的基因与运载体结合
注意：要用同一种限制酶切取目的基因和运载体， 并用DNA连接酶连接。
第三步： 将目的基因导入受体细胞 第四步: 目的基因的检测和表达