2011生物高考复习《生物科技》专题系列课件04：《基因工程的基本内容》
合集下载
高中生物知识梳理复习 基因工程的基本内容
一基因工程的基本内容教学目的1．基因工程的概念（A：知道）。
2．基因操作的工具和基本步骤（A：知道）。
重点和难点1．教学重点基因操作的工具和基本步骤。
2．教学难点（1）限制性内切酶和运载体的作用。
（2）提取目的基因的方法和目的基因导入受体细胞的途径。
教学过程【板书】基因工程的概念基因的剪刀——限制性内切酶基因操作的工具基因的针线——DNA连接酶基因工程基因的运输工具——运载体的基本内容提取目的基因基因操作的目的基因与运载体结合基本步骤将目的基因导入受体细胞目的基因的表达与检测【注解】一、概念：基因拼接技术或DNA重组技术,是在生物体外对，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物有基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。
二、操作工具（一）基因的剪刀——限制性内切酶主要存在于微生物体内，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。
切开的带有几个伸出核苷酸的DNA单链切口，被称为黏性末端。
（二）基因的针线——DNA连接酶黏性末端的氢键可以重新形成，但DNA“骨架”末端的连接要靠DNA连接酶（三）运输工具——动载体能够在宿主细胞内复制并稳定地保存；具有多个限制酶切位点，以便与外1．具备条件源基因连接具有某些标记基因，便于进行筛选2．举例：质粒、噬菌体和动、植物病毒等3．质粒：最常用的运载体，存在于细菌和酵母菌，是很小的环状DNA。
它的存在与否对宿主细胞的生存没有决定性作用，但质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
三、操作步骤直接分离基因：鸟枪法（操作简单、具有一定的盲目性）（一）提取目的基因反转录法人工合成基因人工合成法（由已知的氨基酸序列→mRNA序列→基因的核苷酸序列→以单核苷酸为原料合成目的基因（二）目的基因与运载体结合（用同种限制酶切割目的基因和质粒，让两者形成重组质粒）（三）将目的基因导入受体细胞1．常用的受体细胞有：大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等2．若用细菌作受体细胞，为便于导入，常用氯化钙处理细菌细胞（四）目的基因的表达和检测【同类题库】基因工程的概念（A：知道）．科学家们经过多年努力，创立了新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是（B）A．定向提取生物体的DNA分子 B．定向地对DNA分子进行人工“剪切”C．在生物体外对DNA分子进行改造 D．定向地改造生物的遗传性状．工程菌是指（C）A．用物理或化学方法诱发菌类自身某些基因得到高效表达的菌类细胞株系B．用遗传工程的方法，把相同种类不同株系的菌类通过杂交得到的新细胞株系C．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系D．从自然界中选取能迅速增殖的菌类基因操作的工具和基本步骤（A：知道）．下列关于基因工程的叙述正确的是（D）A．DNA连接酶能使两个粘性末瑞之间的碱基结合B．限制性内切酶的切口一定是GAATTC的碱基序列C．质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的工具D．对目的基因进行大量复制的过程可称为分子“克隆”．有关基因工程的叙述，正确的是（B）A．限制性内切酶只在获得目的基因时才用B．蛋白质的结构可以为合成目的基因提供资料C．质粒都可以作为运载体D．重组质粒的形成在细胞内完成．基因工的操作步骤：①使目的基因与运载体相结合②将目的基因导入受体细胞③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求④提取目的基因，正确的操作顺序是（C）A．③②④① B．②④①③ C．④①②③ D．③④①②．下列有关基因工程技术的叙述，正确的是（C）A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、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．选用细菌为重组质粒受体细胞是因为质粒易进入细菌细胞且繁殖快D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达．有关基因工程的叙述正确的是（D）A．限制性内切酶只在获得目的基因是才用 B．重组质粒的形成在细胞内完成C．质粒都可作运载体 D．蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料．实施基因工程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。
高中生物基因工程课件
毒性和提高免疫原性。
基因工程疫苗的应用
03
预防传染病，如乙型肝炎疫苗、人乳头瘤病毒疫苗等，降低人
群发病率。
基因工程抗体
基因工程抗体的种类
包括单克隆抗体、双特异性抗体、人源化抗体等。
基因工程抗体的制备
通过基因工程技术克隆和表达抗体的重链和轻链可变区基因，与适 当的恒定区基因融合，在哺乳动物细胞中表达。
公众参与与透明度
加强公众参与和透明度，促进利益相关方的对话 和协商，共同制定符合各方利益的决策。
3
国际合作与协调
加强国际合作与协调，共同制定国际性的伦理准 则和法律法规，促进全球范围内的公平和平等。
谢谢
THANKS
生物固氮
通过基因工程技术将固氮基因转入植物，提高植 物的固氮能力，减少化肥使用。
生物农药
通过基因工程技术生产具有杀虫、杀菌作用的生 物农药，减少化学农药的使用。
基因编辑技术
利用基因编辑技术如CRISPR-Cas9等对作物进行 精确的基因改造，提高作物的抗逆性和产量。
05 基因工程与环境保护
CHAPTER
生物的遗传性状。
基因工程原理
基因工程基于分子生物学和遗传学 原理，通过改变生物体的基因组， 实现对生物性状的遗传改良。
基因工程操作步骤
基因工程的操作步骤包括基因克隆 、载体构建、受体细胞转化、基因 表达和产物分离纯化等。
基因工程的历史与发展
基因工程的起源
基因工程的未来发展
基因工程起源于20世纪70年代，当时 科学家发现了限制性内切酶和DNA连 接酶，为基因操作提供了工具。
基因工程在土壤修复中的应用
土壤修复是指通过各种手段改善土壤质量，降低土壤污染 对环境和人体健康的影响。基因工程技术可以帮助我们培 育出具有特定功能的植物，用于土壤修复。
基因工程-PPT课件
干扰素 1200 升人血 2－3 万美元 / 病人
1 升发酵液 200－300 美元 / 病人
国外生物医药的发展
➢1976年第一家基因工程技术开发药物的公司建立。 ➢1982年第一个基因工程药物重组人胰岛素正式生产，推向市场。 ➢2019年全球生物技术公司总数已达4284家，美国占34％。 ➢2019年基因重组生物技术药物的年销售额已经突破400亿美元。 ➢2019年市场上的生物技术药物达到200种左右，而在研的药物为600种。 ➢全世界已有2.5亿人使用生物技术药物和疫苗。
• 曼哈顿计划 • 阿波罗计划
20世纪科学史上3个里程碑
HGP的意义
• 了解生命的起源与进化 – 认识种属之间和个体之间存在差异的起因 – 五种“模式生物” 基因组的研究：大肠杆菌、酵母、 线虫、果蝇和小鼠
• 解码生命，认识自身 – 了解生命体生长发育的规律
• 认识疾病产生的机制，掌握生老病死规律 – 疾病的诊断和治疗
甜椒在栽培的过 程中，容易受病毒的 感染。我国科学工作 者，采用转基因技术， 培育出抗病毒的甜椒。
油菜是人们食用油的主要来源之一。一般油菜 籽的含油量约为40％左右。通过转基因技术，培育 出来的油菜籽，可以大大地提高它的出油率。而且 油的纯度质量更好。
玉米是主要粮食之一，又可以提炼油脂，也可以 用作食品和工业的原料以及作饲料，浑身是宝。人们称 它是含金的植物。如今培育出转基因玉米，品质更好， 产量更高。
淋巴细胞ADA酶恢复至正常水平的5%-10% 维持免疫系统功能,改善病人症状
遗传缺陷病人
腺病毒 adenovirus
修正基因
插入修正基因
感染病人細胞
取出病人細胞
修正基因转入到患者体内
注射修正基因
2010生物高考复习《生物科技》专题系列课件04：《基因工程的基本内容》
• 步骤一：目的基因的提取
• 目的基因 目的基因是人们所需要转移或改造的 基因。 如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因，还有 植物的抗病（抗病毒、抗细菌）基因、种 子贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因、 干扰素基因等。
• 目的基因的提取方法
直接分离基因 ：鸟枪法
人工合成基因
反转录法
根据已知的氨基酸序列 合成DNA
• 步骤三：目的基因导入受体细胞
• 常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、 酵母菌和动植物细胞等。
• 将目的基因导入受体细胞的原理
借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
导入过程：运载体为质粒，受体细胞为细菌 受体细胞：细菌 氯化钙 细胞壁的通透性增大 重组质粒进入受体细胞 目的基因随受体细胞的繁殖而复制
在获取真核细胞中的目的基因时,一般 用人工合成基因的方法.
• 哪些新技术能大大简化基因工程的操作技术？
1）DNA序列自动测序仪： 对提取出来的 基因进行核苷酸 序列分析。
2）PCR技术： 使目的基因的片段 在短时间内成百万倍 地扩增。
• 步骤二：目的基因与运载体重组
1）用一定的限制酶切割质粒，使其出现 一个切口，露出黏性末端。 2）用同一种限制酶切断目的基因，使其 产生相同的黏性末端。 3）将切下的目的基因片段插入质粒的切 口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一 个重组DNA分子（重组质粒） 目的基因与运载体的结合过程，实际 上是不同来源的基因重组的过程。
D、它是环状DNA
练习
3）有关基因工程的叙述中，错误的是（ A ）
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起 来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶
高考总复习《生物》基因工程ppt课件
解析：本题需确定切割后目的基因插入的方向。分析图示可 知，只有用 EcoRⅠ和 Sau3AⅠ切割目的基因和 P1 噬菌体载 体，构建的重组 DNA 中 RNA 聚合酶在插入的目的基因上的 移动方向才一定与图丙相同。 答案：D
考点(二) 基因工程的原理、操作流程
及应用
1．基因工程的原理及要素 (1)基本原理：让人们感兴趣的基因(即目__的__基__因__)在宿主细胞 中稳定和高效表达。 (2)基本要素：多种_工__具__酶__、目__的__基__因___、载体和宿主细胞等。 2．基因工程的基本操作步骤 (1)获得目的基因 获取已知序列：_化__学__方__法__合成或者用__P_C_R__扩增 方法未知序列：从_基__因__文__库__中获取
解析：(1)mRNA 在逆转录酶的作用下形成互补 DNA。将基因 E 与 Ti 质粒连接在一起，形成重组 DNA 分子。重组 DNA 分子可导入 用氯化钙处理的农杆菌细胞，再用处理的农杆菌侵染矮牵牛叶片， 从而使基因 E 整合到矮牵牛细胞的染色体 DNA 上。在植物组织培 养过程中，植物激素的浓度配比影响着脱分化和再分化过程，培养 基中细胞分裂素配比较高时诱导愈伤组织生芽，生长素配比较高时 诱导生根，含合适浓度配比的植物激素时经再分化形成再生植株。 (2)将转基因矮牵牛叶片接种在液体培养基上，用揺床进行液体悬浮 培养可获得单细胞，若在培养液中加入甲醛，可以通过测定培养基 中甲醛的含量，以判断基因 E 是否在转基因矮牵牛中正常表达。液 体悬浮培养中用到的液体培养基，除提供营养外，还需要一定的渗 透压以维持细胞的正常形态和功能。 答案：(1)逆转录 重组 DNA 分子 农杆菌 B (2)摇床 维持渗透压
1．掌握将重组 DNA 分子导入不同受体细胞的方法
细胞种类 常用方法
高三生物一轮复习课件选修 基因工程
应用
基因克隆与转化技术广泛应用于基因 工程、蛋白质工程、细胞工程等领域 。
03 基因工程的基序列信息，筛选出目的基因。
化学合成法
根据已知基因序列，合成目的基因。
聚合酶链式反应（PCR）
利用特异性引物，通过PCR技术扩增目的基因。
基因克隆与转化
01
02
03
表达载体
选择合适的表达载体，如 质粒、病毒等，以实现目 的基因的高效表达。
诱导表达
通过诱导剂或特定条件， 诱导目的基因的表达。
表达产物检测
通过特定的检测方法，如 抗原抗体反应、生物活性 测定等，对目的基因的表 达产物进行检测和鉴定。
基因工程的应用实例
04
转基因植物
抗虫转基因植物
通过转入抗虫基因，使植 物具备抗虫性能，减少虫 害，提高产量。
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。
基因工程的发展历程
01
1970年代
基因工程的萌芽阶段，科学家开始探索基因重组的可能 性。
02
1980年代
基因工程进入快速发展阶段，实现了外源基因在大肠杆 菌中的表达。
03
1990年代
基因工程在医学、农业和工业等领域得到广泛应用，并 逐步发展成为现代生物技术的核心。
1.谢谢聆 听
给下一代。
应用
在基因工程中，载体常用于将 目的基因导入受体细胞，并在 受体细胞内表达目的基因。
基因克隆与转化
基因克隆
是指将目的基因从原始材料中分离出 来，并将其插入到载体中，以便将其 导入受体细胞的过程。
转化
是指将重组后的DNA分子导入受体 细胞的过程，使其在受体细胞内表达 目的基因。
高中生物课件-基因工程一轮复习优秀课件
基因工程专题复习
一、基因工程的基本操作工具
基因工程的概念
基因工程，通俗地说，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。
基因工程的别名 DNA重组技术或基因拼接技术
操作环境
生物体外
原理 基本过程
基因重组 剪切→基因的许多 DNA片断，导入到受体菌的群体中， 各个受体菌分别含有这种生物的不同 基因，称为基因基因基因组
部分基因 （cDNA）1. 基因的构建方法
（1）直接分离法(鸟枪法)
C．②③④ D．②③
3.如图为利用生物技术获得生物新品种的过程,据图回答：
(1)在基因工程中,A→B为
PCR 技 术 , 利 用
的 原 理 是 DNA复制 , 其 中 ① 为 DNA解旋 过 程 。
(2)加热至94℃的目的是使DNA中的 氢
键
断 裂 , 这 一 过 程 在 细 胞 内 是 通 过 解旋酶
基因枪法又称微 弹轰击法，是利用压 缩气体产生的动力， 将包裹在金属颗粒表 面的表达载体DNA打 入受体细胞中，使目 的基因与其整合并表 达的方法。
（3）花粉管通道法
适用于被子植物
2、将目的基因导入动物细胞
①方法：显微注射法
②程序：
目的基因表达载体提纯
显微注射
受精卵
取卵（受精卵） 新性状动物
3、将目的基因导入微生物细胞
优势
定向改造性状、打破物种界限
目的
人类需要的生物类型和生物产品
DNA重组技术的基本工具
DNA重组技术的基本工具
“分子手术刀”-- 限制性核酸内切酶 “分子缝合针”-- DNA连接酶 “分子运输车”-- 载体
一、基因工程的基本操作工具
基因工程的概念
基因工程，通俗地说，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。
基因工程的别名 DNA重组技术或基因拼接技术
操作环境
生物体外
原理 基本过程
基因重组 剪切→基因的许多 DNA片断，导入到受体菌的群体中， 各个受体菌分别含有这种生物的不同 基因，称为基因基因基因组
部分基因 （cDNA）1. 基因的构建方法
（1）直接分离法(鸟枪法)
C．②③④ D．②③
3.如图为利用生物技术获得生物新品种的过程,据图回答：
(1)在基因工程中,A→B为
PCR 技 术 , 利 用
的 原 理 是 DNA复制 , 其 中 ① 为 DNA解旋 过 程 。
(2)加热至94℃的目的是使DNA中的 氢
键
断 裂 , 这 一 过 程 在 细 胞 内 是 通 过 解旋酶
基因枪法又称微 弹轰击法，是利用压 缩气体产生的动力， 将包裹在金属颗粒表 面的表达载体DNA打 入受体细胞中，使目 的基因与其整合并表 达的方法。
（3）花粉管通道法
适用于被子植物
2、将目的基因导入动物细胞
①方法：显微注射法
②程序：
目的基因表达载体提纯
显微注射
受精卵
取卵（受精卵） 新性状动物
3、将目的基因导入微生物细胞
优势
定向改造性状、打破物种界限
目的
人类需要的生物类型和生物产品
DNA重组技术的基本工具
DNA重组技术的基本工具
“分子手术刀”-- 限制性核酸内切酶 “分子缝合针”-- DNA连接酶 “分子运输车”-- 载体
高考生物基因工程专题复习超全-93页PPT资料
单链
连接部位
在两DNA片段之间 形成磷酸二酯键
将单个脱氧核苷 酸加到已存在的 核酸片段上，形 成磷酸二酯键
相同点
都能形成磷酸二酯键
种类 项目
作用 底物
作用 部位
限制酶
DNA分子 磷酸二
酯键
DNA连 接酶
DNA分子 片段
磷酸二 酯键
DNA 聚合酶
脱氧核苷酸
磷酸二 酯键
解旋酶
DNA 分子 碱基对间 的氢键
为——ACTAG和GATC——。少数限制酶却可识别不止一种 碱基序列。
“分子缝合针” —ＤＮＡ连接酶
１.作用：连接磷酸二酯键,而不是氢键。
２.DNA连接酶的种类
E·coliDNA连接酶：连接黏性末端
T4DNA连接酶：连接黏性末端和平末端
3.DNA连接酶的作用部位：
脱氧核苷酸链上相邻的两个脱氧核苷 酸之间的磷酸二酯键
DNA连接酶
DNA连接酶无特异性，其催化DNA片段末端 形成磷酸二脂键。连接情况有两种：一是 催化互补的粘性末端连接，二是催化平末 端连接。只要是相同的粘性末端、平末端 DNA连接酶就能催化连接，而与切割的限制 酶无关。
DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同点和不同点？
连接DNA链
DNA连接酶
双链
DNA聚合酶
基因工程专题复习
１. 基因工程的概念
这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪 切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合， 然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体 细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。
一、基因工程的原理及技术
1、原理：
基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境
连接部位
在两DNA片段之间 形成磷酸二酯键
将单个脱氧核苷 酸加到已存在的 核酸片段上，形 成磷酸二酯键
相同点
都能形成磷酸二酯键
种类 项目
作用 底物
作用 部位
限制酶
DNA分子 磷酸二
酯键
DNA连 接酶
DNA分子 片段
磷酸二 酯键
DNA 聚合酶
脱氧核苷酸
磷酸二 酯键
解旋酶
DNA 分子 碱基对间 的氢键
为——ACTAG和GATC——。少数限制酶却可识别不止一种 碱基序列。
“分子缝合针” —ＤＮＡ连接酶
１.作用：连接磷酸二酯键,而不是氢键。
２.DNA连接酶的种类
E·coliDNA连接酶：连接黏性末端
T4DNA连接酶：连接黏性末端和平末端
3.DNA连接酶的作用部位：
脱氧核苷酸链上相邻的两个脱氧核苷 酸之间的磷酸二酯键
DNA连接酶
DNA连接酶无特异性，其催化DNA片段末端 形成磷酸二脂键。连接情况有两种：一是 催化互补的粘性末端连接，二是催化平末 端连接。只要是相同的粘性末端、平末端 DNA连接酶就能催化连接，而与切割的限制 酶无关。
DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同点和不同点？
连接DNA链
DNA连接酶
双链
DNA聚合酶
基因工程专题复习
１. 基因工程的概念
这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪 切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合， 然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体 细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。
一、基因工程的原理及技术
1、原理：
基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境
2011届高中生物一轮复习 第46讲 基因工程课件
• ③方法 • a．体外基因治疗：先从病人体内获得某 种细胞，如T淋巴细胞，进行培养。然后， 在体外完成基因转移，再筛选成功转移的 细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。 • b．体内基因治疗：直接向人体组织细胞 中转移基因的治病方法。如1994年美国科 学家利用经过修饰的腺病毒作载体，成功 地将治疗遗传性囊性纤维化病的正常基因 转入患者肺组织中。
答案：
• • • • (1)a a (2)基因枪(花粉管通道) (3)植物组织培养脱分化(去分化) 再分化 (4)耐盐基因(目的基因) 一定浓度盐水浇灌 (移栽到盐碱地中)
考点二、基因工程的应用
• 1．基因工程的应用 • (1)植物基因工程成果 • ①抗虫转基因植物(抗虫棉是转入Bt毒蛋 白基因培育的)。 • ②抗病转基因植物(病毒外壳蛋白基因、 病毒复制酶基因)。 • ③抗逆转基因植物(生物的抗性基因)。 • ④转基因改良植物(营养价值、实用价值、 观赏价值)。
• (3)将目的基因导入受体细胞 • ①目的：目的基ห้องสมุดไป่ตู้进入受体细胞内并在 受体细胞内维持稳定和表达的过程。 • ②受体细胞种类不同，导入方法不同
• ③受体生物不同，所用的受体细胞种类也 不相同 • a．植物：可以是卵细胞(受精卵)、体细 胞(可经组织培养成为完整植株)。 • b．动物：受精卵(因为体细胞的全能性 受到严格限制)。 • ④转化实质：目的基因整合到受体细胞 染色体基因组中。 • (4)目的基因的检测与鉴定
• a．启动子：一段有特殊结构的DNA片段， 位于基因的首端。它是RNA聚合酶识别、 结合的部位。 • b．终止子：一段有特殊结构的DNA短片 段，位于基因的尾端。作用是使转录过程 停止。 • C．标记基因：一般为抗生素抗性基因或 荧光基因等，其作用是鉴别受体细胞中是 否含有目的基因(目的基因是否导人成功)。 • ③基因表达载体的构建方法
高三一轮复习：基因工程正式ppt课件
达到治疗疾病的目的。病人细胞中既有缺陷基因，也有
正常基因。
高考总复习.生物
二、 植物基因工程与动物基因工程的成果
外源基因类型及举例
成果举例
抗虫转基 因植物
抗虫基因：Bt毒蛋白基 因、蛋白酶抑制剂基因、 淀粉酶抑制剂基因
抗虫水稻、抗虫棉、 抗虫玉米
抗病转基 因植物
抗病毒基因：病毒外壳 蛋白基因、病毒的复制 酶基因抗真菌基因：几 丁质酶基因
3．PCR技术扩增目的基因
高考总复习.生物
(3)PCR技术扩增目的基因 ①原理：_D_N__A_复__制___。 ②过程 第一步：变性：_D__N_A__解__链__；第二步：复性：引物结合到 互补DNA链；第三步：延伸：在热稳定DNA聚合酶作用下， 从引物起始合成互补链。 2.基因表达运载体的构建 (1)目的：使目的基因在受体细胞中_稳__定__存__在___，并且可以 _遗_传__至__下_一__代_，使目的基因能够__表__达__和_发__挥_。作用 (2) 组 成 ： 目__的__基__因____ ＋ __启__动__子____ ＋ ___终__止__子___ ＋ __标__记__基__因__
三、将目的基因导入受体细胞
生物 种类
植物细胞
动物细胞
常用 农杆菌转化 显微注射技
方法 法
术
受体 细胞
体细胞
受精卵
高考总复习.生物
微生物细胞
感受态细胞 法
原核细胞
转化 过程
将目的基因 插入Ti质粒 的TDNA上→ 农杆菌→导 入植物细胞 →整合到受 体细胞的
将含有目的 基因的表达 载体提纯→ 取卵(受精卵 )→显微注射 →受精卵发 育→获得具 有新性状的
用是（ ）C
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
老师都说好!
2）不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制 B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 （ D）
D、它是环状DNA
36
练习
新课标资源网
老师都说好!
3）有关基因工程的叙述中，错误的是（ A ）
A、DNA连接酶将黏性末端的碱基对连接起 来 B、 限制性内切酶用于目的基因的获得 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、 人工合成目的基因不用限制性内切酶
老师都说好!
• 什么叫黏性末端？
被限制酶切开的DNA两条单链的切口， 带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互 补配对，这样的切口叫黏性末端。
13
新课标资源网
老师都说好!
14
新课标资源网
老师都说好!
• 要想获得某个特定性状的基因必须要用限制 酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 要切两个切口，产生四个黏性末端。 • 如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶 来切割，会怎样呢？ 会产生相同的黏性末端，然后让两者的 黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的 DNA分子了。
1）DNA序列自动测序仪： 对提取出来的 基因进行核苷酸 序列分析。
2）PCR技术： 使目的基因的片段 在短时间内成百万倍 地扩增。
26
• 步骤二：目的基因与运载体重组
1）用一定的限制酶切割质粒，使其出现 一个切口，露出黏性末端。 2）用同一种限制酶切断目的基因，使其 产生相同的黏性末端。 3）将切下的目的基因片段插入质粒的切 口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一 个重组DNA分子（重组质粒） 目的基因与运载体的结合过程，实际 上是不同来源的基因重组的过程。
老师都说好!
• 基因的针线——DNA连接酶
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝 隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的 断口连接起来，这样师都说好!
• 外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细 胞(如棉花细胞)？ 导入过程需要运输工具——运载体。
适用范围: 一般用于获取 产生含有目的基因的细胞 原核细胞中的 分离 目的基因
目的基因
40
新课标资源网
老师都说好!
反转录法：
以目的基因转录成 的信使RNA为模板，反 转录成互补的单链DNA， 然后在酶的作用下合成 双链DNA，从而获得所 需的基因。
目的基因的mRNA
反转录
21
新课标资源网
老师都说好!
• 大肠杆菌的质粒：
最常用的质粒是 大肠杆菌的质粒，其 中常含有抗药基因， 如抗四环素的标记基 因。质粒的存在与否 对宿主细胞生存没有 决定性作用，但复制 只能在宿主细胞内完 成。
22
（三）基因操作的基本步骤
• 四个基本步骤：
新课标资源网
24
新课标资源网
老师都说好!
• 目的基因的提取方法
直接分离基因 ：鸟枪法
人工合成基因
反转录法
根据已知的氨基酸序列 合成DNA
在获取真核细胞中的目的基因时,一般 用人工合成基因的方法.
25
新课标资源网
老师都说好!
• 哪些新技术能大大简化基因工程的操作技术？
4
（一）基因工程的概念
新课标资源网 老师都说好!
基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果
基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因
DNA分子水平
剪切 → 拼接 → 导入 → 表达
人类需要的基因产物 基因重组
5
实质
（一）基因工程的概念
新课标资源网 老师都说好!
37
练习
新课标资源网
老师都说好!
4）有关基因工程的叙述正确的是 （ D ）
A、限制酶只在获得目的基因时才用
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
38
练习
新课标资源网
老师都说好!
5）基因工程是在DNA分子水平上进行设计 施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行 碱基互补配对的步骤是 （C） A、人工合成目的基因
老师都说好!
1）提取目的基因
2）目的基因与运载体结合
3）将目的基因导入受体细胞
4）目的基因的检测和表达
23
• 步骤一：目的基因的提取
• 目的基因
新课标资源网
老师都说好!
目的基因是人们所需要转移或改造的 基因。 如苏云金芽孢杆菌的抗虫基因，还有 植物的抗病（抗病毒、抗细菌）基因、种 子贮藏蛋白的基因，以及人的胰岛素基因、 干扰素基因等。
15
新课标资源网
老师都说好!
G AA T T C
G AA T T C C T T AA G
C T T AA G
G
AA T
同种限制酶 切割 T C G
G
AA T T C G
C T T AA
C T T AA
基因的针线：DNA连接酶
GA A T T C
C T T A AG
16
新课标资源网
新课标资源网
老师都说好!
27
新课标资源网
老师都说好!
28
新课标资源网
老师都说好!
• 步骤三：目的基因导入受体细胞
• 常用的受体细胞： 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、 酵母菌和动植物细胞等。
• 将目的基因导入受体细胞的原理
金太阳新课标资源网
品质来自专业 信赖源于诚信
2010生物高考复习《生 物科技》专题系列课件
1
新课标资源网
老师都说好!
０4《基因工程的 基本内容》
2
一 基因工程的基本内容
• 主要内容
1）基因工程的概念 2）基因操作的工具 3）基因操作的基本步骤
新课标资源网
新课标资源网
老师都说好!
限制酶是在生物体(主要是微生物)内的 一种酶，能将外来的DNA切断，由于这种切 割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制 性内切酶。
特点：特异性。
即一种限制酶只能识别一种特定的核苷 酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分 子。
9
新课标资源网
33
新课标资源网
老师都说好!
1.提取目的基因：从小鼠的细胞内提取DNA。同时选择具 有选择标记的大肠杆菌质粒，如选择能抗四环素的质粒， 并将其提取出来。 2.目的基因与运载体结合：用同一种限制酶分别切割小鼠 细胞核中的DNA和质粒DNA，使其产生相同的黏性末端。 将切割下的目的基因与切割后的质粒混合，并加入适量的 连接酶，获得含有小鼠ß -珠蛋白基因的重组质粒。 3.将目的基因导入受体细胞：将含有小鼠ß -珠蛋白基因的 重组质粒导入到对四环素敏感的大肠杆菌中。 4.对目的基因进行检测：将上述大肠杆菌放到加有四环素 的培养基上的培养，能够正常生长的大肠杆菌就含有目的 基因，反之则没有。
34
练习
新课标资源网
老师都说好!
1）以下说法正确的是
（C）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷 酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运载体必须具备的条件之一是：具有多 个限制酶切点，以便与外源基因连接 D、基因控制的性状都能在后代表现出来
35
练习
新课标资源网
新课标资源网
老师都说好!
表达：通过特定性状的产生与否来确定目的基 因是否表达
32
怎样检验抗虫基因在棉细胞内是否表达呢？
虫没有死 没有表达 没有抗虫基因 的棉植株 有抗虫基因的 棉植株
新课标资源网
老师都说好!
棉铃虫
目的基 因表达
虫被杀死
若不能表达， 要对抗虫基因 再进行修饰。
• 运载体的作用有哪些？
作用一：作为运载工具，将外源基因(抗虫基 因)转移到受体细胞(棉花细胞)中去。 作用二：利用运载体在受体细胞(棉花细胞) 内，对外源基因(抗虫基因)进行大量复制。
18
新课标资源网
老师都说好!
• 作为运载体必须具备哪些条件？ 1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 2）具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
7
（二）基因操作的工具
新课标资源网 老师都说好!
• 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ 关键步骤一的工具： 基因的剪刀——限制性内切酶 关键步骤二的工具： 基因的针线——DNA连接酶 关键步骤三的工具： 基因的运载工具——运载体
8
• 基因的剪刀——限制性内切酶 • （简称限制酶）
• 基因工程培育抗虫棉的简要过程：
苏云金芽孢杆菌
提取
普通棉花(无抗虫特性) 棉花细胞(含抗虫基因) 棉花植株(有抗虫特性)
抗虫基因
与运载体DNA拼接 导入
• 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？
6
（一）基因工程的概念
新课标资源网 老师都说好!
• 基因工程培育抗虫棉的关键步骤： 关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌 细胞内提取出来 关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA连接 关键步骤三：抗虫基因导入受体(棉花)细胞
老师都说好!
大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别 GAATTC序列，并在G和A之间切开。
限制酶
10
新课标资源网
老师都说好!
限制 酶
11
新课标资源网 磷酸二脂键
老师都说好!
G
C
A
A
T
T
T
T C
A
A G
12
新课标资源网
3）具有某些标记基因，便于进行筛选。 如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应 的基因等。
19
新课标资源网
老师都说好!
常用的运载体主要有两类：
1）细菌细胞质的质粒
2）噬菌体或某些动植物病毒