苏教版生物选修3全册课件第三章第二节

苏教版生物选修全册精品3课件第三章第二节•引言contents•基因工程简介•基因工程的原理目录•基因工程实验操作•基因工程的安全与伦理问题•总结与展望01引言本节课程的目标掌握基因工程的基本培养学生对基因工程原理和技术的兴趣和探究精神了解基因工程在实践中的应用本节课程的重要性基因工程是现代生物技术的核基因工程在农业、医学、工业学习基因工程有助于提高学生心，是生物科学领域的重要分等领域有着广泛的应用，对人的科学素养和创新能力，为未支类社会的发展具有重要意义来的科技发展打下基础02基因工程简介基因工程的定义01基因工程是指通过人工操作将外源基因导入到受体细胞中，实现基因重组和表达的技术02基因工程的核心技术包括基因克隆、载体构建、基因表达和基因编辑等基因工程的历史与发展基因工程的起源可以追溯到201973年，美国科学家成功实现随后，基因工程技术不断发展，世纪70年代，当时科学家开始了第一个重组质粒的构建，标志出现了许多新的技术和方法，如探索限制性内切酶和DNA连接着基因工程的诞生基因敲除、基因敲入、基因编辑酶等工具酶的应用等基因工程的应用01020304基因工程在医学领域的应用包在农业领域，基因工程可以改在工业领域，基因工程可以用在基础研究领域，基因工程可括基因治疗、药物研发和疫苗良作物的抗逆性、品质和产量于生物制品的生产、生物燃料以帮助科学家深入了解生物体生产等等的研发等的生命活动规律和机制03基因工程的原理DNA的提取和分离提取DNA利用细胞裂解液破坏细胞膜和核膜，释放出细胞核中的DNA，然后利用离心法将DNA与其他细胞成分分开分离DNA利用不同浓度的氯化钠溶液，通过溶解度差异将DNA从其他杂质中分离出来目的基因的获取基因文库法通过构建基因文库，筛选出含有目的基因的克隆，再通过测序技术获得目的基因序列聚合酶链式反应（PCR）法利用特异性引物扩增目的基因片段，经过多次循环扩增后，获得目的基因重组DNA的构建酶切目的基因和载体利用限制性内切酶分别对目的基因和载体进行酶切，获得具有黏性末端的片段连接目的基因和载体将目的基因与载体片段进行连接，形成重组DNA分子将目的基因导入受体细胞感受态细胞的制备通过物理或化学方法处理细胞，使其处于易于接受外源DNA的状态转化或转染将重组DNA分子导入感受态细胞，使其成为转化细胞或转染细胞目的基因的表达转录在目的基因上游启动子的作用下，RNA聚合酶开始转录目的基因，合成mRNA翻译mRNA进入核糖体后，根据密码子指导合成蛋白质04基因工程实验操作实验前的准备实验材料准备实验试剂配制实验设备检查实验安全措施确保所需的实验材料齐根据实验需要，提前配对所需的实验设备进行确保实验过程中遵循安全，如DNA片段、限制制好各种试剂，并确保检查，确保其正常运行，全操作规程，采取必要性内切酶、连接酶等其浓度和质量符合要求如离心机、PCR仪等的安全防护措施实验操作步骤DNA片段的制备转化使用限制性内切酶对DNA进行将重组DNA分子导入受体细胞，切割，获得所需的DNA片段使其在受体细胞内复制和表达DNA连接筛选与鉴定将切割后的DNA片段与载体通过特定的筛选方法，从众多DNA进行连接，形成重组DNA的受体细胞中筛选出含有目的分子基因的阳性克隆，并进行鉴定实验结果分析阳性克隆筛选目的基因鉴定通过特定的筛选标记或PCR技术，筛对筛选出的阳性克隆进行DNA序列选出含有目的基因的阳性克隆分析或特异性表达产物检测，以确定目的基因的正确性和完整性表达产物检测数据分析与结论对目的基因的表达产物进行检测，如对实验数据进行统计分析，得出目的蛋白质表达水平、活性等基因的功能和作用机制等方面的结论05基因工程的安全与伦理问题基因工程的潜在风险010203生态风险健康风险经济风险基因工程可能导致基因污基因工程可能对人类健康基因工程可能对农业、工染，破坏生态平衡，影响产生负面影响，如基因突业等经济领域产生冲击，生物多样性变、致畸、致癌等影响经济发展基因工程的伦理问题人类基因编辑基因歧视基因资源争夺基因工程可能导致对人类基因信息可能被用于歧视基因资源可能引发国际争基因的编辑和改造，引发某些人群，如就业、保险端，导致不公平的基因资伦理争议等方面源分配基因工程的法规与监管国际法规行业自律国际社会已经制定了一些关于基因工相关行业和组织也建立了自律准则和程的法规和公约，如《联合国生物多规范，对基因工程进行指导和约束样性公约》等国家法规各国政府也制定了相应的基因工程法规和监管措施，以确保安全和伦理问题得到有效控制06总结与展望本节课程的总结基因工程的基本概念本节课程介绍了基因工程的基本概念，包括基因、基因组、基因工程等，以及基因工程在生物科学领域的重要地位和应用价值基因工程的基本技术本节课程详细介绍了基因工程的基本技术，包括基因克隆、基因表达、基因沉默等，以及这些技术在生物科学研究中的应用基因工程的应用本节课程介绍了基因工程在医学、农业、工业等领域的应用，包括基因治疗、转基因作物、生物制药等，以及这些应用所带来的社会影响和伦理问题基因工程的发展前景基因治疗的发展01随着基因组学和分子生物学的发展，基因治疗在许多遗传性疾病的治疗中显示出巨大的潜力未来，基因治疗有望成为治疗许多遗传性疾病的有效手段转基因作物的研究与应用02转基因作物是基因工程的一个重要应用领域未来，随着转基因技术的不断改进和优化，转基因作物的抗逆性、产量和品质等方面有望得到进一步提升生物制药的前景03基因工程技术为生物制药的发展提供了强有力的支持未来，利用基因工程技术生产的药物有望在治疗癌症、心血管疾病等疾病方面发挥重要作用。