精版2019年高中生物 专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序1教案 新人教版选修3
高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序新人教版选修3
一、基因工程的基本操作程序 目的基因 的获取→ 基因表达载体 的构建→将目的基
因导入 受体细胞 →目的基因的 检测与义 : 将 含 有 某 种 生 物 不 同 基 因 的 许
2.导入动物细胞 (1)常用方法: 显微注射 技术。 (2)受体细胞: 受精卵 。 3.导入微生物细胞 (1)方法:感受态细胞法,即用 Ca2+ 处理细胞,使细胞处 于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为 感受态细胞 )。 (2)常用原核生物作为受体细胞的原因:繁殖快、多为单细 胞、遗传物质相对 较少 等。
1.2
基因工程的基本操作程序
1.基因表达载体的构建是基因工程的核心,一个基因 表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有启动子、 终止子以及标记基因等。
2.将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化 法、基因枪法和花粉管通道法。
3.将目的基因导入动物细胞常用显微注射技术,导 入微生物细胞常用感受态细胞法(Ca2+处理法)。
解析:目的基因的分子检测包括三个方面:①检测转 基因生物的 DNA 上是否插入了目的基因,方法是采 用 DNA 分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出 了相应的 mRNA,方法也是使用基因探针与之杂交; ③检测目的基因是否翻译成了相应的蛋白质,常用的 方法是抗原-抗体杂交。
答案:C
核心要点一 目的基因的获取与基因表达载体的构建 1.获取目的基因方法的比较
解析:由于受体细胞有植物、动物和微生物之分,以及目的基 因导入受体细胞的方式不同,所以基因表达载体的构建也会有 所差别,不可能千篇一律。
答案:选 B
【高中生物】1、2-基因工程的基本操作程序
1、2 基因工程的基本操作程序课标要求简述基因工程的原理和技术能力要求(1)通过对书中插图、照片等的观察,学会科学的观察方法,培养观察能力。
(2)通过对基因工程的基本操作程序的学习,使学生在理解步骤的同时,举一反三,对于其他基因工程操作实例做到能理解、能介绍,从而培养学生对相关知识的理解能力及良好的语言表达能力。
(3)通过引导学生在网上的探究活动,引导学生主动参与,乐于探究,培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。
知识网络体系目的基因:指编码蛋白质结构基因基因文库从基因文库中获取基因组文库目的基因的获取方法部分基因文库人工合成PCR:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
利用PCR技术扩增目的基因目的:获取大量的目的基因原理:DNA复制过程目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并可以遗传给下一代,基因表达载体的构建并使目的基因能够表达和发挥作用。
(基因工程的核心)目的基因:基因表达载体的组成:启动子:终止子:标记基因:转化:目的基因进入受体细胞内并在受体细胞内维持稳定和表达的过程农杆菌转化法导入植物细胞的方法:基因枪法将目的基因导入受体细胞方法:花粉通道法导入动物细胞的方法:显微注射技术导入微生物的方法:检测转基因生物的染色体上是否插入了目的基因检测:方法:分子杂交技术(DNA探针+转基因生物DNA)目的基因的检测和鉴定检测目的基因是否转录方法:分子杂交技术(DNA探针+转基因生物mRNA)检测目的基因是否翻译成蛋白质抗原—抗体杂交鉴定:对生物进行个体水平的鉴定重难热点归纳提取目的基因的方法目的基因导入受体细胞的途径。
知识拓展1.外显子与内含子一般来说,结构基因都是由外显子和内含子组成,但是,外显子和内含子的关系不是完全固定不变的。
有时同一条DNA链上的某一段DNA序列,当它作为编码某多肽链的基因时是外显子,而作为编码另一多肽链的基因时,则是内含子,结果是同一基因可以同时转录为两种或两种以上的mRNA。
高中生物 专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序——目的基因的获取、基因表达载体的构建课后
专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序——目的基因的获取、基因表达载体的构建一、选择题1.2014·福州八县市高二期中]下列有关基因工程操作顺序的组合中,正确的一组是( )①目的基因的检测与鉴定②基因表达载体的构建③将目的基因导入受体细胞④目的基因的获取A.①②③④B.④③②①C.④②③①D.③④②①解析:基因工程操作的一般顺序为:目的基因的获取,基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
答案:C2.PCR技术扩增DNA,需要的条件是( )①目的基因②引物③四种脱氧核苷酸④耐高温的DNA聚合酶⑤mRNA ⑥核糖体⑦能量A.②③④⑤⑥B.①③④⑦C.①②③⑤⑥D.①②③④⑦解析:PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术,条件是有一段已知的目的基因的核苷酸序列和根据核苷酸序列合成的引物,原料是四种脱氧核苷酸,也需要多种酶,如DNA聚合酶。
答案:D3.下图中甲、乙表示从细菌细胞中获取目的基因的两种方法,以下说法中错误的是( )A.甲方法可建立该细菌的基因组文库B.乙方法可建立该细菌的cDNA文库C.甲方法要以脱氧核苷酸为原料D.乙方法需要反转录酶参与解析:甲方法是从细菌的DNA中直接提取,故可以建立该细菌的基因组文库。
乙方法是由mRNA反转录形成目的基因,故可以建立该细菌的cDNA文库。
乙方法要以脱氧核苷酸为原料,且需要反转录酶参与。
答案:C4.下列不属于获取目的基因方法的是( )A.利用DNA连接酶复制目的基因B.利用DNA聚合酶复制目的基因C.从基因文库中获取目的基因D.利用PCR技术扩增目的基因解析:本题考查目的基因的获取方法及DNA聚合酶和DNA连接酶的区别。
对目的基因(DNA片段)进行复制利用的是DNA聚合酶而不是连接酶,DNA连接酶是将DNA片段连接所使用的酶,DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸连接成一条链所使用的酶。
答案:A5.2014·江苏高考改编]下列关于基因工程技术的叙述,正确的是( )A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列B.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达解析:本题考查基因工程中基本工具及其操作程序的相关知识,意在考查考生运用所学知识进行分析判断的能力。
高中生物选修3教案 第1章 基因工程
专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具1、教材分析《DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节,本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具,是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。
2、教学目标1.知识目标:(1)简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。
(2)简述DNA重组技术所需的三种基本工具。
2.能力目标:运用所学DNA重组技术的知识,模拟制作重组DNA模型。
3.情感、态度和价值观目标:(1)关注基因工程的发展。
(2)认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
3、教学重点和难点1、教学重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2、教学难点基因工程载体需要具备的条件。
4、学情分析学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识,对于本部分内容已经有了初步了解,所以学习起来应该不会有太大的困难。
5、教学方法1、学案导学:见学案。
2、新授课教学基本环节:预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习6、课前准备1.学生的学习准备:预习《DNA重组技术的基本工具》,初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2.教师的教学准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案。
七、课时安排:1课时一、教学过程(一) 预习检查、总结疑惑。
检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑,使教学具有针对性。
(二)情景导入、展示目标。
教师首先提问:A.我们以前在哪部分学习过基因工程?(必修二从杂交育种到基因工程)B.回想一下,转基因抗虫棉是怎样培育出来的?经过了哪些主要步骤?(实质是基因工程的基本操作程序:目的基因的获取,基因表达载体的构建,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定)从这节课开始,我们将深入学习基因工程,今天我们来学习DNA重组技术的基本工具。
我们来看本节课的学习目标。
(多媒体展示学习目标,强调重难点)(三)合作探究、精讲点拨。
2018-2019学年高中生物 专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序优质课件 新人教版选
需控制温度,在 较高温度下进行
合成的对象
DNA分子 DNA片段或基因
联系
①模板:均需要脱氧核苷酸链作为 模板进行物质合成; ②原料:均为四种脱氧核苷酸; ③酶:均需要DNA聚合酶进行催 化; ④引物:均需要引物,使DNA聚 合酶从引物的3′端开始连接脱氧核 苷酸
(1)真核细胞的基因编码区含有不能表达的 内含子,因此,不能直接用于基因的扩增和表达。获得真 核细胞中目的基因时,一般用人工合成的方法。
(4)PCR 扩增时,退火温度的设定是成败的关键。退 火温度过高会破坏____________的碱基配对。退火温度的 设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但 ____________的引物需要设定更高的退火温度。
(5)如果 PCR 反应得不到任何扩增产物,则可以采取 的改进措施有________(填序号:①升高退火温度 ②降 低退火温度 ③重新设计引物)。
[典例❶] 为从根本上解决水稻中的高植酸问题,可 将植酸酶基因导入水稻,培育低植酸转基因水稻品种。 下图是获取植酸酶基因的流程。据图回答下列问题:
(1)B 过程需要的中分离外,还 可以分别利用图中________和________为模板直接进行 PCR 扩增,该过程中所用酶的显著特点是________。
解析:B 过程是以 RNA 为模板合成 DNA 的反转录 过程,需要的酶 cDNA 为模板直接进行 PCR 扩增,该过程中所用酶的显著特点 是耐高温。
答案:(1)反转录酶 (2)大于 (3)DNA cDNA 耐 高温
4.目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化 法。(√)
5.基因工程常用的受体细胞都是动植物的体细胞。 (×)
6.基因工程是否成功需进行个体生物学水平上的鉴 定。(√)
高中生物基因工程核心知识点
2019年高中生物基因工程核心知识点【】2019年高中生物基因工程核心知识点是查字典生物网为您整理的高考最新动态,请您详细阅读!专题1 基因工程基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
(一)基因工程的基本工具1.分子手术刀限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
2.分子缝合针DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(EcoliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:EcoliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA 连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
3.分子运输车载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA 分子。
(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。
2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。
人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。
高中生物专题1基因工程2基因工程的基本操作程序课件新人教版选修1
(2)植物基因工程常用的受体细胞为什么可以是体细胞, 而动物基因工程一般只用受精卵? 提示:植物体细胞的全能性较高,可经植物组织培养过 程形成完整植物体,因此受体细胞可以是体细胞;动物 体细胞的全能性受到严格限制,因此动物基因工程中的 受体细胞一般只用受精卵。
【探究训练】 1.如图为基因表达载体模式图,下列相关叙述正确的是
终止子 位于_A___分子上
终止密码子
位于_____分子 上
作用 R__N_A_聚__合__酶__识别结合位点, 启动转录过程
翻译 决定_转__录__的开始 决定_翻__译__的结束
决定_____的结束
2.将目的基因导入受体细胞: (1)在用土壤农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞 的过程中,一定要将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上, 原因是T_i_质__粒_上__的__T_-_D_N_A_也__称__为__可__转_移__D__N_A_,_可_转__移__至_____ _受_体__细__胞__,并__且__整__合__到_受__体__细__胞__染_色__体__的__D_N_A__上_____。
【补偿训练】 1.获取目的基因的方法有多种,下列不属于目的接从细胞质中获取 D.利用PCR技术扩增
【解析】选C。获取目方法直接人工合成。细胞质中不能获取目的基因。
②为什么不能将目的基因插入载体的标记基因中? 提示:标记基因用于鉴定受体细胞是否成功导入目的基 因,以便将含目的基因的细胞筛选出来,若有目的基因 插入,则标记基因被破坏,无法进一步筛选。
(3)启动子、终止子与起始密码子、终止密码子的
区别。
D位N 置
启动子 位于_mA_R__N分子上 DN
起始密码子 位上于_AmA_R__N_分子
【解题指南】解答本题的关键在于:
高中生物 基因工程的基本操作程序》
06.12.2021
1
原核细胞的基因结构
非编码区 编码区上游 启动子
编码区
非编码区 编码区下游 终止子
与RNA聚合酶结合位点
编码区:能转录,编码蛋白质
非编码区:不编码蛋白质,能调控遗传信息表达
06.12.2021
2
真核细胞的基因结构
非编码区
编码区
编码区上游 启动子
用限制酶切成许多片断
06.12.2A
限制酶 许多DNA片段 分别与 载体连接
运载体 分别 导入
受体细胞
06.12.202118二. 构建基因 二反转录法:mRNA 反转录
cDNA [互补DNA]
DNA聚合酶 双链DNA
06.12.2021
—— 核心
二.用同__一___种__限__制__酶__切断目 的基因,使其产生____相_ 同 __的__黏__性__末__端__.
三.将切下的目的基因片段插入质粒的_切__口___处, 再加入适量___D_N__A__连__接_,形成了一个重组 DNA分子[重组酶质粒]
06.12.2021
10
[二]基因表达载体的构建 —— 核心
b、复性[五五℃-六0℃]:系统温度DN降A低,引物 与DNA模板结合,形成局部__双___链___.
c、延伸[七0℃-七五℃]:在Taq酶的作用 下,从引物的五′端→三′端延伸,合成与模板 互补的______D__N. A
链
06.12.2021
28
利用PCR技术扩增目的基因
过程
相同 原则 点 条件
五结果:
使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增
06.12.2021
高中生物专题1基因工程12基因工程的基本操作程序专题课件新人教选修3
(3)标记基因的作用:为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从 而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素 基因。
? 3.基因表达载体的构建过程
以质粒作为运载体:
载体 (质粒 ) 限制性核酸内切酶
DNA生物某个时期的mRNA
逆转录
cDNA与载体连接导入大小 基因中启动子 基因中内含子 基因多少 物种间的基因交流
受体菌群体 小 无 无
5' 5'
3'
3'
3'
3'
5' 5'
引物结合到互补DNA链
Taq酶从引物起始 进行互补链的合成
延伸方向:从5PCR技术的比较
细胞内DNA复制
PCR技术
不 场所
主要在细胞核内
生物体外
同
点 解旋 在解旋酶作用下,边解旋边复制 不需解旋酶。高温(90℃~95℃)解旋,
? 3.将目的基因导入动物细胞
(1)常用方法:显微注射技术。 (2)操作程序:将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→ 移植到雌性动物的输卵管或子宫内发育 →获得具有新性状的动物
? 4.将目的基因导入微生物
(1)原核生物的特点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质少等。 (2)转化过程:Ca2+处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态 细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子
鸟枪法:供体的DNA切成许多DNA片段,连入载 体导入受体细胞,根据性状筛选目的基
因 反转录法:mRNA→单链DNA→双链DNA
人工合成(真核细胞)
根据已知氨基酸序列合成DNA 方法:氨基酸序列推测mRNA序列,mRNA 序
专题Ⅰ基因工程之基本操作程序
寻根问底
• 将目的基因直接导入受体细胞不是更简便 吗?如果这么做,结果会怎样?
• 没有进行表达载体的构建,这种方法针对 性差,完全靠运气,也无法确定什么基因 导入了受体植物。此法目前争议颇多,严 格来讲不算基因工程。
第三步:将目的基因导入受体细胞
• 一、转化 • 目的基因进入受体细胞内,并且在受体 细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化。 • 二、导入方法 • 1、将目的基因导入植物细胞的方法 • (1)农杆菌转化法 (常用) • (2)基因枪法 • (3)花粉管通道法
PCR技术 相 原理 同 原料 点 条件 DNA复制
碱基互补配对 四种脱氧核苷酸
模板、ATP、酶 DNA在高温下 变性解旋 体外复制
解旋 方式
不 场所 同 酶、 点 引物 结果
解旋酶催化
细胞核内
热稳定DNA聚合酶 细胞内含有的DNA聚合酶, 需引物 不需引物 短时间内形成大 量DNA片段 形成整个DNA分子
第一步:目的基因的获取
• • • • • •
•
•
三、目的基因的获取方法 2、利用PCR 技术扩增目的基因 (5)PCR技术的过程: 变性:加热至90~95℃,目的基因DNA 受热变性 后解链为单链; 复性:温度恢复到55~60℃,引物与单链相应互 补序列结合; 延伸:加热至70~75℃,然后在Taq酶作用下进 行延伸 重复循环,目的基因则可成指数形式扩增(约为2n, 其中n为扩增循环的次数) 。 (6)PCR扩增仪
第一步:目的基因的获取
• • • • • • 三、目的基因的获取方法 3、用化学方法直接人工合成 (1)条件 基因比较小,核苷酸序列已知 (2)方法 DNA合成仪
第二步:基因表达载体的构建
高中生物基因工程1.2基因工程的基本操作程序素材1新人教版选修3(new)
1。
2 基因工程的基本操作程序一览众山小三维目标1.列举基因工程的实例,结合其具体过程了解基因工程的四个操作步骤,认同基因工程的应用可促进生产力的发展。
2。
深刻理解基因文库、基因组文库的概念,找出基因、基因文库和目的基因的区别与联系.3.结合实际,分析基因工程四个步骤的原理、工具及具体的操作程序。
尝试运用基因工程原理,提出解决某一实际问题的方案,从而锻炼自己分析问题、解决问题的能力。
学法指导本节学习的基因工程的基本操作程序和方法是对转基因植物、动物和微生物的概括。
本节学习的重点就是基因工程的基本操作过程,在学习过程中,应结合设计某一转基因生物的具体过程,将基因工程的操作程序有机地串联起来,从而加深对这一程序的认识.例如,烟草是人类健康的“杀手"。
如果让它生产出人类需要的药物蛋白,应如何操作?通过这一实例要分析目的基因从何而来,表达载体如何构建,如何导入烟草,如何检测药物蛋白产生与否等问题并加以设计。
可加深对基因工程原理的理解.学习时还要注意合作学习,资源共享,不同的人会有不同的方法,大家通过相互比较,相互借鉴,达到相互学习的目的.在课余时间,大家还可查阅《科学》杂志等参考读物,了解科学家成功的做法。
在各个操作程序中都有一些技术和方法层面上的难点不好理解,在学习中,可结合图片和影像资料,将抽象的知识形象化.诱学导入材料:β珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成成分.当它的成分异常时,动物有可能患某种疾病,如镰刀型细胞贫血症。
问题:假如让你用基因工程的方法,使大肠杆菌生产出鼠的β珠蛋白,想一想,应如何进行设计?导入:通过基因工程方法,结合基因操作工具,具体过程如下:(1)从小鼠中克隆出β珠蛋白基因的编码序列(cDNA)。
(2)将cDNA前连接上在大肠杆菌中可以适用的启动子,另外加上抗四环素的基因,构建成一个表达载体。
(3)将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中,然后在含有四环素的培养基上培养大肠杆菌。
高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序1.2.2目的基因的导入、检测与鉴定课件新人教版选修3
(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是_单__子__叶__植__物___,利用农杆菌自然 条件下感染植物的特点,能实现_将__目__的__基__因__导__入__植__物__细__胞___的目的。 具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T-DNA片段,它具有可转移至受体 细胞并整合到受体细胞_染__色__体__的__D__N_A__上的特点,因此只要将携带外源 基因的DNA片段插入到_T_-_D_N__A_片__段__(_内__部__) (部位)即可。 解析 一般农杆菌不能感染的植物是单子叶植物,可感染双子叶植物和 裸子植物。利用其感染性,可实现目的基因导入植物细胞的目的。真正 可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体的DNA上的是农杆菌T-DNA 片段,因此目的基因必须插入到该部位才能成功。
解析 答案
(2) 根 据 T-DNA 这 一 转 移 特 点 , 推 测 该 DNA 片 段 上 可 能 含 有 控 制 _D_N__A_连__接__酶__、__限__制___酶合成的基因。 解析 根据T-DNA这一转移特点,可以推测该DNA片段能控制合成DNA 连接酶、限制酶以实现与双子叶植物细胞染色体DNA的整合。
解析 植物基因工程中除了农杆菌转化法之外,还有基因枪法和花粉管 通道法等。
解析 答案
易错易混
农杆菌转化法中两次拼接、两次导入的辨析 第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA的中间部位,第二次拼 接(非人工操作)指被插入目的基因的T-DNA被拼接到受体细胞染色体的 DNA上;第一次导入是将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌,第二次 导入(非人工操作)是指含目的基因的T-DNA导入受体细胞。
(2)导入动物细胞 ①方法: 显微注射 技术。 ②常用受体细胞: 受精卵 。 ③步骤:目的基因表达载体 提纯 →取卵(受精卵)→ 显微注射 →受精卵发 育→获得具有新性状的转基因动物
高中生物选修1.2基因工程的基本操作程序
步骤三:目的基因导入受体细胞---转化 步骤三:目的基因导入受体细胞---转化
目的基因进入受体细胞内, 目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达 的过程,称为转化。 的过程,称为转化。
• 常用的受体细胞: 常用的受体细胞: 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、 有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、 酵母菌和动植物细胞等。 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。 借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
①直接导入法有电击、显微注射、直接吸收、基因枪等 直接导入法有电击、显微注射、直接吸收、 方法。 方法。
(1)电击法:借助电击仪高压脉冲把目的基因打入宿主细胞。 电击法:借助电击仪高压脉冲把目的基因打入宿主细胞。 显微注射法: (2)显微注射法:利用微量注射器在显微镜下直接把目的基因注 入宿主细胞。 入宿主细胞。 直接吸收法:把目的基因和宿主细胞混在一起,让其吸收。 (3)直接吸收法:把目的基因和宿主细胞混在一起,让其吸收。 基因枪法:在金属微粒上涂一层目的基因, (4)基因枪法:在金属微粒上涂一层目的基因,然后发射到宿主 细胞中。 细胞中。
真核细胞的基因结构
与原核细胞比较,真核细胞基因结构的主要特点是: 与原核细胞比较,真核细胞基因结构的主要特点是: 编码区是间隔的、不连续的。也就是说, 编码区是间隔的、不连续的。也就是说,能够编码 蛋白质的序列被不能够编码蛋白质的序列分隔开来, 蛋白质的序列被不能够编码蛋白质的序列分隔开来,成 为一种断裂的形式。 为一种断裂的形式。 其中,能够编码蛋白质的序列叫做外显子 外显子, 其中,能够编码蛋白质的序列叫做外显子,一般不 内含子。 能够编码蛋白质的序列叫做内含子 能够编码蛋将某种生物体内的DNA全部提取出来,选用适当的限制酶, 全部提取出来,选用适当的限制酶, 将某种生物体内的 全部提取出来 切成一定范围大小的DNA片段,然后,将这些 片段, 将DNA切成一定范围大小的 切成一定范围大小的 片段 然后,将这些DNA 片段分别与载体连接起来,导入受体菌的群体中储存, 片段分别与载体连接起来,导入受体菌的群体中储存,每个 受体菌都含有了一段不同的DNA片段。也就是说,这个群体 片段。 受体菌都含有了一段不同的 片段 也就是说, 包含了A 反转录产生的 如果用某种生物发育的某个时期的 多种互补DNA(也叫 多种互补 (也叫cDNA)片段,与载体连接后储存在一个 )片段, 受体菌群中,那么,这个受体菌群体就叫做这种生物的cDNA 受体菌群中知的氨基酸序列合成DNA法(化学合成) : 根据已知的氨基酸序列合成DNA法 化学合成)
高中生物 第一章 基因工程 1_2 基因工程的基本操作程序课件 新人教版选修31
三、基因工程操作程序:
• 4.第四步:目的基因的检测与鉴定 • (1)内容:
• ①检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的 基因(关键) • ②检测目的基因是否转录出了mRNA
• ③检测目的基因是否翻译成蛋白质 • (2)常用的技术: • ①DNA分子杂交技术--DNA与DNA杂交 • ②分子杂交技术--DNA与RNA杂交
• ②用同种限制酶切断目的基因,产生相同的黏性 末端; • ③将切下的目的基因片段,插入到质粒的切口处, 再加入适量DNA连接酶,使两者结合成重组质粒。
三、基因工程操作程序:
• (3)基因表达载体的组成:
外源DNA分子的有效片段。 • ①目的基因:
一段有特殊结构的DNA片段,位于基因首 • ②启动子:技术扩增目的基因 • C.反转录法 • D.通过DNA合成仪利用化学方法人工合成
三、基因工程操作程序:
• 2.第二步:基因表达载体的构建(核心) • (1)目的:P11 • (2)以质粒为载体,将目的基因与质粒结合的 步骤:
• ①用一定的限制酶切割质粒,使其出现一个有黏 性末端的切口;
三、基因工程操作程序:
• 1.第一步扩增目的基因 ③人工合成目的基因 (见《优化》P7) • (3)目的基因的扩增呈指数形式扩增目的基因的方法中需要模板链 是( )
端,它是RNA聚合酶识别和结合的部位, 是负责驱动基因转录出mRNA的。
位于基因尾端,起终止转录的作用。
• ③终止子:
鉴别受体细胞中是否含有目的基因, 从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 • ④标记基因:
三、基因工程操作程序:
• 3.第三步:将目的基因导入受体细胞 • (1)概念:目的基因进入受体细胞内,并且在受 体细胞内维持稳定和表达的过程,称为转化。 • (2)常用的转化方法(见《优化》P6)
高中生物专题1基因工程12基因工程的基本操作程序课件新人教版选修
探究主体 2 基因表达载体的构建 [问题情境] 1.作为基因工程表达载体,只需含有目的基因就可以完成任务吗?为什么 基因表达载体中还需要加入启动子、终止子、标记基因等元件?
提示:不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用,还需要有 其他控制元件,如启动子、终止子和标记基因等。
2.启动子和起始密码子有什么区别?终止子和终止密码子有什么区别? 提示:启动子和终止子都是一段有特殊结构的DNA序列,分别位于基因的首 端和尾端,分别负责调控基因转录的开始和结束。而起始密码子和终止密码 子都是mRNA上的三个相连的碱基序列,分别决定翻译的起始和终止。 3.为什么处理目的基因和载体(质粒)的限制酶一般是同一种限制酶? 提示:用同一种限制酶处理可以获得同一种黏性末端,以便于将二者连接起 来。
四、目的基因的检测与鉴定 1.分子水平的检测(连线)
2.个体水平的鉴定
(1) 抗虫或抗病 的接种实验。 (2)对基因工程产品与天然产品的功能进行 活性比较 。
[预习小测] 1.想一想 限制酶破坏的DNA中的哪种化学键? 提示:核苷酸之间的磷酸二酯键。
2.的基因都没有启动子。( √ ) (3)Taq酶是用PCR仪对DNA分子扩增过程中常用的一种耐高温的DNA连接酶。
(2)导入动物细胞 ①方法: 显微注射技术。 ②常用受体细胞: 受精卵 。
(3)导入微生物细胞 ①原核生物特点: 繁殖快 、多为 单细胞 、遗传物质相对 较少 等。 ②方法:感受态细胞法,即用 Ca2+ 处理细胞,使细胞处于一种能吸收周 围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为 感受态细胞 )。
①原理: DNA复制 。
②前提条件:有一段已知目的基因的 核苷酸序列 ,以便根据这一序列合
成 引物 。 ③条件:DNA模板、 引物 、
专题1 1.2 基因工程的基本操作程序
(2)利用 PCR 技术扩增目的基因: ①原理: DNA 复制 。 ②前提条件:有一段已知目的基因的 核苷酸序列 ,以 便根据这一序列合成 引物 。 ③条件:DNA 模板、 引物 、 热稳定 DNA 聚合酶和 4 种脱氧核苷酸。
。
1.提取目的基因方法的比较基因的构建方法 基因组文 部R技术法 基因组 库(如cDNA 扩增)
人工合成
优 点
操作简单
专一性强
可在短时间 内大量扩增 目的基因
专一性强,可 产生自然界中 不存在的新基 因
(2)导入动物细胞:
①方法:显微注射 技术。
②常用受体细胞: 受精卵 。
(3)导入微生物细胞: ①原核生物的特点: 繁殖快 物质相对 较少 等。
、多为 单细胞 、遗传
②方法:感受态细胞法,即用 Ca2+ 处理细胞,使细
胞处于一种能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态(这 种细胞称为 感受态细胞 )。
(4)EcoRⅠ和 BamHⅠ
(1)切割目的基因和载体时并非只能用一种酶,但 无论用几种酶,一般都用相同种类的酶切割目的基因和 载体。
(2)启动子≠起始密码,终止子≠终止密码。 启动子和终止子位于基因结构的非编码区,起始密 码和终止密码位于 mRNA 上。
目的基因的导入和检测
[例 3] 农杆菌是一种在土壤中生活的微生物,能在自然 条件下感染植物,因而在植物基因工程中得到了广泛的运用。 下面是农杆菌转化法的示意图,试回答下列问题:
目的基因的检测与鉴定 [自读教材·夯基础]
1.分子水平的检测[连线]
2.个体水平的鉴定 (1) 抗虫或抗病 的接种实验。 (2)对基因工程产品与天然产品的功能进行 活性比较 。
1.检测棉花中导入的抗虫基因是否表达的最简便的方 法是什么?
高中生物 专题1 基因工程 1.2 基因工程的基本操作程序名师精编课件 新人教版选修3
携手同一世界青年共创未来演讲稿800字范文5篇携手同一世界青年共创未来演讲稿12020年伊始,我们共同经历了一场特殊的战“疫”。
疫情无情人有情,正是共担风雨时。
透过沉重的压力,我们感受到了不屈的力量;透过晶莹的泪水,我们收获到了无数的温暖。
共克时艰,胜在真情。
患难真情,风雨共担。
疫情不能成为隔断中华儿女血脉亲情的沟壑。
在支援武汉的公益歌曲《坚信爱会赢》的MV中,一幅幅画面戳中无数人的泪点:快递小哥外卖员出租车司机……各行各业的人们在以自己的方式发光发热,笃定“我们共同的敌人是疫情,我们共同的期望是平安”。
就像一束光簇拥另一束光,真情的力量亦是“一灯燃而千灯明”。
他们用大爱真情汇聚成打赢疫情防控阻击战的“硬核力量”。
正是这些细致入微的真情,让身处困境中的人们感受到“在一起”的温暖与力量。
山河异域,风月同天。
一方有难,八方支援。
疫情不仅让我们感受到了国家和同胞的温暖,也让我们感受到了国际大家庭的亲情。
“阿丹子孙皆兄弟,兄弟犹如手足亲。
造物之初本一体,一肢罹病染全身。
”伊朗外长扎里夫在个人网络社交平台上发文支持和慰问中国,他特意引用了伊朗古语来表达友好心情。
日本湖北总商会在向湖北捐赠物资时引用了上面这首诗的另外两句:“岂曰无衣,与子同裳!”而另一家日本机构在给湖北高校的援助物资上附有八个字的寄语——“山川异域,风月同天”,更是感动了无数国人。
友邻今天再次用上了这几个字,既体现着两国绵延不绝的文化交流,也唤醒了历经千年的难忘记忆。
休戚与共,大国大爱。
中华民族一直以来都是坚强勇敢的民族,一直秉承着“世界一家亲”,一方有难八方支援的作风。
面对国际疫情,中国医疗队义无反顾,国外出征。
“明知山有虎,偏向虎山行。
”怀揣一颗赤诚心无私心,冲锋奋战在疫情防控第一线,不计报酬,不畏生死,不讲条件,为打赢疫情防控阻击战守护全人类健康殚精竭虑无怨无悔。
真心回报各国的援助,用真情感动世界。
疫情无情人有情,正是共担风雨时。
在灾难面前,所有中国人紧紧站在一起,“患难真情,风雨共担”;善良的外国友人和中国紧紧站在一起,“山川异域,风月同天”。
高中生物专题1基因工程1.2基因工程的基本操作程序名师精编课件提升版新人教版选修
第二节基因工程的基本操作程序
基因工程的基本操作程序
1、目的基因的获取 2、基因表达载体的构建 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测与鉴定
一、目的基因的获取
1、目的基因主要是指__编__码__蛋__白__质__的__结__构__基__因__
例如:苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、植物抗 病基因等
【典型例题3】基因工程中的几种检测方法 (2014·广东,25)利用基因工程技术生产羧酸酯酶(CarE)制剂的流 程如图所示,下列叙述正确的是(多选)( AD )
A.过程①需使用逆(反)转录酶 B.过程②需使用解旋酶和PCR获取目的基因 C.过程③使用的感受态细胞可用NaCl溶液制备 D.过程④可利用DNA分子杂交鉴定目的基因是否已导入受体细胞
(三)将目的基因导入受体细胞
方法
导入植物细胞 导入动物细胞
农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 ——显微注射法
导入微生物细胞 —— 感受态细胞吸收DNA分子
1、将目的基因导入植物细胞
Ti质粒
构建 表达转入
农 杆
导入
目的基因
载体
菌
植 物 细 胞
插入
植物细胞 染色DNA
表达
Hale Waihona Puke 新 性 状2、将目的基因导入动物细胞 方法:显微注射法
逆转录酶
单链DNA
DNA聚合酶
双链DNA (目的基因)
化学合成法
蛋白质的氨基酸序列
推测
信使RNA序列
推测
基因的核苷酸序列
人工合成
目的基因
二、基因表达载体的构建——核心
1,基因表达载体的作用: a、使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给子代 b、同时使目的基因能表达和发挥作用
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六、作业和预习
3
1
30
6
4
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检查预习情况,为讲解新课铺垫。
导入新课,口述学习目标
讲授分析,简述基因工程原理及基本操作程序
关知识点。
布置下节课的预习任务
教学反思
1.2基因工程的基本操作程序1
教学目标
简述基因工程原理及基本操作程序。
重点
简述基因工程原理及基本操作程序。
难点
简述基因工程原理及基本操作程序。
教学过程
时间
设计意图
个人备课
一、检查预习
检查世纪金榜自主预习【6】完成情况。
二、导入新课
直接导入
三、推进新课
1、基因工程基本操作的四个步骤
2、基因工程的第一步——目的基因的获取
③获取目的基因的依据:根据目的基因的有关信息。
(2)利用PCR技术扩增。
①含义:PCR是_______________的缩写。它是一项在生物体外________________的核酸合成技术。
②原理:____________。
③条件:a.引物:根据已知目的基因的核苷酸序列合成
b.DNA模板:其上有_________。
A.目的基因:主要是指编码蛋白质的结构基因,也可以是具有调控作用的因子
B.获取方法:(1)从基因中获取。①基因:将含有某种生物不同基因的许多____,导入____的群体中储存,各个受体菌分别种生酶。
d.原料:4种脱氧核苷酸。
e.能量:提供热能。
④场所:细胞外(如__________)。
⑤结果:以指数方式扩增,即2n(n为扩增循环的次数)。
(3)人工合成法。
①条件:基因比较小,___________已知。
②方法:通过__________用化学方法直接人工合成。
四、课堂训练