人教版高中生物选修3全套课件
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人教版高中生物选修3全套课件讲课教案共76页
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傲
，
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易
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。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
Thank you
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
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身
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我
若
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。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
新人教版高中生物选修3全册新课课件共640张PPT
新人教版高中生物选修3 全册新课课件
专题1 基因工程
1．1
DNA 重组技术的基本工具
1.基因工程的基本原理是基因重组，外源 DNA 能在受 体细胞表达的理论基础是密码子的通用性。
2．DNA 重组技术的基本工具有限制性核酸内切酶、 DNA 连接酶和使目的基因进入受体细胞的载体。
3．限制性核酸内切酶可识别双链 DNA 分子的某种特 定核苷酸序列，并在特定位点上切割。
有特殊的 标记基因 ②其他载体：λ 噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
(2)作用 ①作为 运载工具 ，将目的基因转移到宿主细胞内。 ②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (3)载体须具备的条件及其作用(连线)
三、重组 DNA 分子的模拟操作 1．所用材料用具中，剪刀代表 EcoRⅠ ，透明胶 条代表 DNA 连接酶 。 2．用剪刀进行 DNA“切割”时，应找出
G—A—A—T—T—C 序列并在 G—A 之间 作切口进行“切割”。
3．若操作正确，不同颜色的黏性末端能 互补配对 。
1．基因工程是一种新兴的生物技术，实施该工程的最终目的
是 A．定向提取生物体的 DNA 分子
( D)
B．定向对 DNA 分子进行人工“剪切”
C．在生物体外对 DNA 分子进行改造
D．定向改造生物的遗传性状 解析：基因工程也称 DNA 重组技术，它是按照人类的意愿，施
基因工程的最终目的是定向改造生物的遗传性状。
2．下列关于限制酶的说法，正确的是
(B)
A．限制酶广泛存在于各种生物中，其化学本质是蛋白质
B．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
C．不同的限制酶切割 DNA 后都会形成黏性末端
D．限制酶均特异性地识别由 6 个核苷酸组成的序列
专题1 基因工程
1．1
DNA 重组技术的基本工具
1.基因工程的基本原理是基因重组，外源 DNA 能在受 体细胞表达的理论基础是密码子的通用性。
2．DNA 重组技术的基本工具有限制性核酸内切酶、 DNA 连接酶和使目的基因进入受体细胞的载体。
3．限制性核酸内切酶可识别双链 DNA 分子的某种特 定核苷酸序列，并在特定位点上切割。
有特殊的 标记基因 ②其他载体：λ 噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
(2)作用 ①作为 运载工具 ，将目的基因转移到宿主细胞内。 ②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (3)载体须具备的条件及其作用(连线)
三、重组 DNA 分子的模拟操作 1．所用材料用具中，剪刀代表 EcoRⅠ ，透明胶 条代表 DNA 连接酶 。 2．用剪刀进行 DNA“切割”时，应找出
G—A—A—T—T—C 序列并在 G—A 之间 作切口进行“切割”。
3．若操作正确，不同颜色的黏性末端能 互补配对 。
1．基因工程是一种新兴的生物技术，实施该工程的最终目的
是 A．定向提取生物体的 DNA 分子
( D)
B．定向对 DNA 分子进行人工“剪切”
C．在生物体外对 DNA 分子进行改造
D．定向改造生物的遗传性状 解析：基因工程也称 DNA 重组技术，它是按照人类的意愿，施
基因工程的最终目的是定向改造生物的遗传性状。
2．下列关于限制酶的说法，正确的是
(B)
A．限制酶广泛存在于各种生物中，其化学本质是蛋白质
B．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
C．不同的限制酶切割 DNA 后都会形成黏性末端
D．限制酶均特异性地识别由 6 个核苷酸组成的序列
人教版高中生物选修3全套ppt课件
人教版高中生物选修三深入探讨了基因工程和蛋白质工程的领域。在基因工程部分，详细介绍了DNA重组技术的实质是基因重组，并阐述了基因操作的三大工具：限制酶用于剪切基因，DNA连接酶用于连接基因片段，以及运载体用于将基因送入受体细胞。此外，还详细说明了基因操作的基、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞（如大肠杆菌、动植物细胞等），以及目的基因的检测和鉴定方法。在蛋白质工程部分，文档解释了其基本概念，即通过基因修饰或合成来改造出发，到最终找到相应的脱氧核苷酸序列来实现这一目标。
高中生物选修三课件
基因工程的应用
01
农业领域
基因工程在农业领域的应用包括培育抗虫、抗病、抗除草剂的转基因作
物，提高作物的产量和品质，以及生产具有医疗价值的植物等。
02 03
医学领域
基因工程在医学领域的应用包括生产重组蛋白药物、基因治疗、基因诊 断等。例如，利用基因工程技术生产胰岛素、干扰素等药物，通过基因 治疗纠正缺陷基因等。
植物组织培养技术应用
植物组织培养技术在农业、林业、园艺等领域有 着广泛的应用，如快速繁殖优良品种、培育转基 因植物等。
植物组织培养技术操作流程
植物组织培养技术包括外植体选择与消毒、培养 基制备、无菌操作、培养与再生等步骤。
细胞融合技术
细胞融合技术定义
细胞融合技术操作流程
细胞融合技术是指将两个或多个细胞 通过一定的技术手段融合成一个新的 细胞的过程。
技术。
胚胎工程应用
胚胎工程广泛应用于畜牧业、水 产业和医学等领域，如胚胎移植
、试管婴儿、基因编辑等。
胚胎工程发展历程
胚胎工程的发展经历了从人工授 精、胚胎移植到基因编辑等多个 阶段，技术不断进步，为人类的
生产和生活带来了诸多便利。
胚胎移植技术
胚胎移植定义
胚胎移植是指将早期胚胎从一个 个体转移到另一个个体的子宫内 ，使其继续发育并产生后代的技
术。
胚胎移植过程
胚胎移植的过程包括超数排卵、人 工授精、胚胎收集、胚胎质量检测 和移植等步骤。
胚胎移植的意义
胚胎移植技术广泛应用于畜牧业和 医学领域，可以提高优良品种的繁 殖效率，治疗不孕不育等生殖障碍 问题。
胚胎干细胞技术
胚胎干细胞定义
胚胎干细胞是指从早期胚胎中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性，可以分化为各 种组织和器官。
人教版高中生物选修3课件
5、矿区废弃地的生态工程
问题:矿区生态环境的 破坏问题
⒈物质循环再生原理 ⒉物种多样性原理 ⒊协调与平衡原理 ⒋整体性原理 ⒌系统学和工程学原理
1、物质循环再生原理
无废弃物农业是我国 古代传统农业的辉煌 成就之一，也是生态 工程最早和最生动的 一种模式。
1、种植能够固氮的豆科作物
2、堆肥和沤肥,改善土壤结构
堆肥的堆制要为微生物创 造好氧分解的条件，发酵 温度较高。沤肥多在水下 沤制，以厌氧分解为主， 发酵温度低。
3、培育了土壤微生物
4、实现了土壤养分如氮、磷、 钾及微量元素的循环利用
2、物种多样性原理
物种越丰富， 生态系统的抵抗力稳定性越高
遇虫害而死的樟子 松
资料分析讨论：
2.从上面正面和反面的实例，你能得出怎样的结
√ 论？你认为生物多样性的破坏有人为因素吗？
只有保持生态系统较高的生物多样性，才能保 证生态系统的稳定和平衡。
2.洪灾的发生反映出经济发展模式存在什么问题？
传统的经济发展模式不注重生态环境的保护， 没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生 态环境破坏为代价。
资料分析2
讨论:
1.你对“石油农业”是如何理解的?
“石油农业” 把农业生产这一复杂的生物 过程，变成了简单的机械过程和化学过程。 由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障 和提高人民生活水平起到了巨大的作用，但 同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也 很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性 和持续生产力，并造成日益严重的农产品污 染和环境污染等问题
统一的观点，树立可持续发展的观点； 3.重视理论联系实际。
本节重点:生态工程的基本原理 难点:生态工程的系统学和工程学原理
你觉得本专题题图有什么寓意?
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5、大肠杆菌能生产糖干扰素吗？ （教材第15页）
干扰素是哺乳动物细胞在诱导物的诱导下产生的一种
特异糖蛋白； 科学家用通过基因工程用大肠杆菌生产出来的干扰素 是没有糖链的，但同样能够抑制病毒在细胞内的增殖， 加强巨噬细胞的吞噬作用和对癌细胞的杀伤作用； 真核细胞表达的干扰素需要糖链来稳定结构、帮助溶 解，并通过转运系统分泌到细胞外，进入血液循环系 统，以发挥其抗病毒抗肿瘤的生物功效； 2002年，科学家们发现在一种名为Campylobacter jejuni的细菌里存在生产糖蛋白的基因簇，即pgl基因 簇，此基因编码的蛋白能够起糖基转移酶的作用，科 学家用基因工程方法将这套基因克隆至大肠杆菌共表 达，使得大肠杆菌也能够生产相应的糖蛋白。
3、关于PCR循环参数的确定
循环数目一般都为30，这个数值是怎么来 的？
– PCR扩增所需的循环数目决定于反应体系中 起始的模板拷贝数以及引物延伸和扩增的速 率。 –一旦PCR反应进入几何级数增长期，反应会 一直持续下去，直至某一成分成为限制因素。 从这一点上来说，扩增产物中绝大多数应该 是特异性的扩增产物，而非特异性的扩增产 物低到难以检测的程度。用Taq DNA聚合酶 在一个含有105个拷贝的靶序列的反应体系中 进行30个循环后往往可以做到上述的理想情
2、PCR原料中为什么用dNTP？ （教材第10页）
dNTP包括dCTP、dATP、
dGTP和dTTP 同ATP 用单磷酸腺苷和二磷酸腺苷 是不行的
3、关于PCR循环参数的确定
变性时间是如何确定的？
–在选择的变性温度下，DNA分子越长，两条链完全 分开所需的时间也越长。如果变性温度过低或时间 太短，模板DNA中往往只有富含AT的区域被变性。 –在PCR的第一个循环中，有时常把变性时间设计为 5 min，来增加大分子模板DNA彻底变性的概率， 又称此为预变性。 –当模板DNA的G+C含量超过55%时，需要更高的变 性温度，来源于古细菌的DNA聚合酶比Taq DNA 聚合酶更能耐受高温，因此更适合用来扩增富含 GC的DNA模板。
高中生物选修三全套课件
高 频 考
点
知 称重复排列的。如
解
以中心线为轴，两侧碱基互补对称； 密
能
综 合 提
CGCGATGCGC以AT为轴，两侧碱基互补对称。
升
目 生录
第一讲 基因工程
(2)切割后产生末端的种类——黏性末端和平末端。
当限制性核酸内切酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA
主
干 的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制性核酸
提
升
目 生录
第一讲 基因工程
二、基因工程的操作程序
主 干 知 识
(1)
目的基因的 获取
方法①②从利用基P因CR文技库术中扩获增取 ③通过化学方法人工合成
回 扣
基因表达载
① ② 目启的动基子因
(2) 体构建
组成③终止子
高 频 考 点 解
知
④ 标记基因
密
能 综 合 提 升
(3)
将重组DNA 分子导入受 体细胞
能
(×) 密
综 合
(9)蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质。(√ )
提 升
(10)蛋白质工程的操作对象是蛋白质分子。
(× )
目 生录
第一讲 基因工程
二、在回顾教材图表中强化学科能力
主
干
知
识
回 扣
高 频
考
点
解
知
据农杆菌转化法示意图回答下列问题：
密
能
综 合
(1)农杆菌T质粒中T－DNA具有怎样的特点？
[效果自评组合式设计]
主 干
一、在小题集训中洞悉命题视角
知 识
判断下列叙述的正误。
回 扣
(1)限制酶只能用于切割目的基因。
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单克隆抗体制备过程
注射抗原
B淋巴细胞
骨髓瘤细胞 细胞融合、筛选
杂交瘤细胞 细胞培养 筛选，继续培养
能产生特定抗体的细 胞群
体外培养 注射到小鼠腹腔
单克隆抗体
1 下图为某同学根据杂交瘤技术的方法，设计的生产破 伤风杆菌抗体的实验方案 A 制备单克隆抗体 1、该实验方案的目的是__________ 2、该方案能达到预期效果吗？为什么？ B 骨髓瘤细胞
杂交瘤细胞
C 3、A是从小鼠的脾脏中取得 抗体 _______, B细胞 该细胞能够产生______ 细胞融合过程，常用 足够数量的细胞群 4、图中B为________ 灭活病毒 _________作为诱导剂，该细胞继 双亲细胞 的遗传特性，既能 承___________ 体外培养 注射到 分泌特异 无限增殖 __________,又能___________。 性抗体 小鼠腹腔 5、C过程指细胞培养，该过程包括 原代 传代培养两个阶段。 _____培养和_____ 50
比较项目 植物组织培养 动物细胞培养
原理
培养基性质 培养基特有成分
植物细胞的全能 性 固体培养基
蔗糖
细胞增殖
液体培养基
植物激素 葡萄糖 动物血清
培养结果 培养目的
植物体 快速繁殖、培育 无病毒植株
细胞株、细胞系 获得细胞或细胞 分泌蛋白
2.2.2
一、动物细胞融合
细胞A
物理法
化学法
细胞B
仙台病毒
灭活的病毒
连接的部位： 磷酸二酯键（在“梯子”的扶手处）， 不是氢键（在“梯子”的踏板处）。 结果：两个相同的黏性末端的连接。
思考
（１）用DNA连接酶连接两个相同的黏性末端要连接 几个磷酸二酯键？２个 （２）用限制酶切一个特定基因要切断几个磷酸二 酯键？
４个
３、基因的运输工具——运载体
作用：将外源基因送入受体细胞。 能在宿主细胞内复制并稳定地保存 具备的条件 具有多个限制酶切点
人工种子
结构：
人工薄膜+胚状体、不定芽、顶芽、腋芽 植物组织培养
技术：
原理：
植物细胞全能性
单倍体育种
方法：
花药离体培养（植物组织培养） 组织培养获得单倍体 秋水素处理单倍体的幼苗，使染色体加倍 明显缩短了育种年限 后代稳定遗传
技术：
优点：
2.1.2植物细胞工程的实际应用
32．用转基因技术培育出了抗TMV的 烟草，主要流程如图-21所示。
（1）经过程②获得的目的基因两侧除应含有相 关 限制酶 的酶切位点外，目的基因的两端还必 须有 启运子和终止子 。 （2）由图分析，构建的重组质粒上含有的标记 基因是卡那霉素抗性基因。 （3）过程⑤采用的是植物组织培养技术，培养 基中除含有卡那霉素及植物必需的各种营养成 分外，还必须添加 植物激素 ，以保证受体细胞 能培养再生成植株。
物理法：离心、振动、电刺激等 化学法：聚乙二醇（PEG）
2.1.2植物细胞工程的实际应用
概念：应用组织培养技术，快速繁殖植物（也叫 快速繁殖技术） 原理：植物细胞的全能性 优点：繁殖率高，可大批量生产 取材少 培养周期短 保持优良性状
作物脱毒
病毒在作物体内逐年积累，会导致作物产量 降低，品质变差 分生区附近（茎尖、根尖）的病毒极少，甚 至没有 采用茎尖进行植物组织培养
动物组织细胞间隙中 含有一定量的弹性纤 维等蛋白质，将细胞 网络起来形成具有一 定弹性和韧性的组织 和器官。
遗传物质 未改变
单个细胞
胰蛋白酶 （分解弹性纤维） 加培养液
细胞悬液 原代培养 10代细胞
细胞株
50代细胞
遗传物质 已改变
传代培养
细胞系 无限传代
细胞贴壁过程
植物组织培养和动物细胞培养的比较
人工合成：
——根据已知的氨基酸序列合成DNA
蛋白质的氨基酸序列 推测 mRNA的核苷酸序列 推测 结构基因的核苷酸序列 化学合成 目的基因
2 基因表达载体的构建：
a、目的基因
b、启动子 c、终止子 位于基因的首端,是RNA聚 合酶识别和结合位点 位于基因的末端,终 止转录
d、标记基因 鉴别受体细胞是否含有目的基因并筛
单克隆抗体
由单个B淋巴细胞经过无性繁殖 （克隆），形成基因型相同的细胞群， 这一细胞群所产生的化学性质单一、特 异性强的抗体称为单克隆抗体。 特点： 特异性强、灵敏度高、能大量制备、
如何大量生产单克隆抗体？
利用B淋巴细胞产生抗体的功能 利用肿瘤细胞无限增殖的特性 利用细胞融合的技术将两种细胞融 合获得具有淋巴细胞和肿瘤细胞特 性的杂交瘤细胞 利用动物细胞培养技术大量培养杂 交瘤细胞
(3)培养首先在B瓶中进行。瓶中的培养基成分有 葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清 _______ ___等。 (4)为了把B瓶中的细胞分装到C瓶中，用_____ 胰蛋白酶 细胞悬液 处理，然后配置成___________ ，再分装。 (5)在C瓶中正常培养了一段时间后，发现细胞全 细胞没有发生瘤癌变 部死亡。原因是_________________________ 。
21．（6分，每空1分）下表中列出了几种限 制酶识别序列及其切割位点，图甲、图乙中箭 头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问 题：
（1）一个图甲所示的质粒分子经Sma Ⅰ 切割前后，分别含有 、 个游离 的磷酸基团。 （2）若对图中质粒进行改造，插入的 SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性 越 。
具有某些标记基因
种类：质粒、噬菌体的衍生物和动植物病毒。 使用运载体的目的：用它作为运载工具，将目的基 因送到宿主细胞中去。
思考
质粒上会存在某些标记基因，标记基因有什么用途？ （鉴别受体细胞是否含有目的基因并筛选含目的基因的受 体细胞）
三、基因操作的基本步骤
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、目的基因的检测和鉴定
蛋白质工程流程图
1. 从预期的蛋白质功能出发 2. 设计预期的蛋白质结构 3. 推测应用的氨基酸序列 4. 找到相应的脱氧核苷酸序列
比较：基因工程和蛋白质工程
基因工程
相同点 产生新的 产生的蛋白质 联系
蛋白质工程
都要改造基因，都属于分子水平 基因型，无新基因 原有的 基因（型） 新的
蛋白质工程以基因工程为基础， 是基因工程的应用和延伸
1、目的基因的获取
(一)、目的基因主要是编码蛋白质的结构基因 ______________________ （二）、获取将含有某种生物不同基因的许多DNA片断，导 入到受体菌的群体中，各个受体DNA重组技术
操作环境
操作对象
生物体外 基因
ＤＮＡ分子水平
剪切 拼接 导入 表达
操作水平
基本过程
结
果
人类需要的基因产物
实质：基因重组
二、基因操作的工具
1、基因的剪刀——限制酶 2、基因的针线——DNA连接酶 3、基因的运输工具——运载体
2、基因的的针线——DNA连接酶
专题2 细胞工程
应用的原理和方法 概念
研究的水平
研究的目的
细 胞 工 程 分类
细胞生物学和 分子生物学 细胞整体水平 或细胞器水平 按照人们的意愿 来改变细胞内的 遗传物质或获得 细胞产品
植物细胞工程
动物细胞工程
2.1.1植物细胞工程常用的技术
植物细胞工程常用的技术是
植物细胞工程的理论基础是：
活性鉴定等
小 结
基 因 工 程 的 基 本 内 容
基因操作 的工具
限制性内切酶 DNA连接酶 运载体 目的基因的提取
基因操作 的基本步骤
目的基因与运载体结合 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测和表达
（一）基因工程与医药卫生
基因工程药品的生产 基因诊断 基因治疗
返 回
蛋白质工程
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其 与生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合 成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质, 以满足人类的生产和生活的需求。
显微注射技术：将基因表达载体提纯，用显微仪 注射到受精卵中
（3）导入微生物细胞 ①原核生物特点：繁殖快、 单细胞、遗传物质少
②方法： 用Ca2+处理细胞 感受态细胞 表达载体与感受态细胞混合 感受态细 胞吸收DNA分子
四、目的基因的检测与鉴定 ①导入检测：目的基因是否导入受体细胞DNA DNA—— DNA分子杂交 分 检测 转录检测——分子杂交 子 检 ②表达检测 测 翻译检测——抗原抗体杂 法 交 抗虫鉴定① 概念：PCR全称为多聚酶链式反应 _______________，是一项 体外复制特定 DNA片段 的核酸合成技术 在生物____ ___________ DNA双链复制 ②原理：__________ 四种脱氧核苷酸 模板 DNA ③条件：___________、_______________、 DNA引物 热稳定DNA聚合酶 . ___________ 、 ___________
选含目的基因的受体细胞
它们有什么作用？
3、将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。
（1）将目的基因导入植物细胞
①农杆菌转化法 ②基因枪法 ③花粉管通道法
（2）将目的基因导入动物细胞
疱疹病毒 新城鸡瘟病毒
杂交细胞
1、动物细胞融合（细胞杂交）－2个或多 个动物细胞结合形成一个细胞的过程
植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较