师用专题八第讲基因工程与细胞工程精品PPT课件
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基因工程-课件ppt
(7)用于载体的质粒 DNA 分子上至少含一个限制酶识别位点(√ )
(8)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在
并表达
(√)
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．载体需具备的条件及其作用(连线)
对点落实
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1．(2016·全国卷Ⅲ)图(a)中的三个 DNA 片段上依次表示出了
EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ和 Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列
与 切 割 位 点 ， 图 (b) 为 某 种 表 达 载 体 的 示 意 图 ( 载 体 上 的
EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。
↓
↓
↓
——GAATTC—— ——GGATCC—— ——GATC——
返回
(2)写出产生的末端的种类：①产生的是黏性末端；②产生的 是 平末端 。 (3)EcoRⅠ限制酶和 SmaⅠ限制酶识别的碱基序列 不同，切割 位点不同 (填“相同”或“不同”)，说明限制酶具有专一性 。
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
图(b)
图(c)
(3)DNA 连接酶是将两个 DNA 片段连接起来的酶，常见的
有__E_·_c_o_l_i__D_NA_连__接__酶_和____T_4D_N_A_连___接__酶___，其中既能连接黏 性末端又能连接平末端的是__T_4D_N_A__连__接__酶___。
解析
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
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
基因工程和细胞工程PPT
基因和载体。从图中可以看出，在目的基因和载体
中都有 Hind Ⅲ和 Bam HⅠ限制酶的切割位点，因
此要用 Hind Ⅲ和 Bam H Ⅰ限制酶同时切割载体和
人乳铁蛋白基因；载体切割后四环素抗性基因被破
坏，因此筛选时要在含氨苄青霉素的培养基上进
行。
(2)启动子是一段有特殊序列的 DNA 片段，位于目
(5)对早期胚胎进行切割，经过程②可获得多个新个
体。这利用了细胞的________性。
(6)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用___(填
字母代号)技术。
A．核酸分子杂交
B．基因序列分析
C．抗原－抗体杂交 D．PCR
11
解析 (1)基因表达载体的构建过程中，将目的基
因导入受体细胞之前，要用同一种限制酶切割目的
可用于治疗肾衰性贫血等疾
病。由于天然 EPO 来源极
为有限，目前临床上使用的
红细胞生成素主要来自于基
因工程技术生产的重组人红
细胞生成素(rhEPO)，其简要
生产流程如右图。
请回答：
(1)图中①所指的是
技术。
5
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的基因的首端，它是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，
在启动子存在时才能驱动基因转录出 mRNA，最终获
得所需要的蛋白质。
12
(3)将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌 转化法，将目的基因导入动物细胞常用的方法是显 微注射技术。 (4)过程②是将早期胚胎移入受体母牛体内，用到 的技术是胚胎移植技术。 (5)胚胎分割是利用机械方法将早期胚胎等分，经 移植后获得同卵双胎或多胎的技术，可以看做动物 无性繁殖或克隆的方法，利用了细胞的全能性。 (6)检测目的基因是否翻译成蛋白质，需要用相应 的抗体进行抗原－抗体杂交，其他三项技术检测的 对象都是核酸。
专题八第1讲基因工程和细胞工程PPT幻灯片
栏目 导引
专题八 现代生物科技专题
(4)将目的基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细 胞(2012浙江，6D改编)( × ) (5)培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是组织培养(2012广东， 2A)( √ ) (6)应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的 基因的存在及其完全表达(2011四川，5D)( × ) (7)体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体(2011江 苏，14B)( × ) (8)动物的生长激素基因转入植物体后不能表达(2010江苏， 18C)( × )
专题八 现代生物科技专题
第1讲 基因工程和细胞工程
专题八 现代生物科技专题
2015高考导航
考纲考频
考情分析
1.基因工程
1.趋势分析：(1)多以最新基
(1)基因工程的诞生(Ⅰ)(3年2考) 因工程研究成果为载体，考
(2)基因工程的原理及技术(Ⅱ)(3 查基因工程的工具与操作程
年10考)
序。
(3)基因工程的应用(Ⅱ)(3年8考) (2)以工农业生产、畜牧业生
栏目 导引
专题八 现代生物科技专题
提示： (1) 可通过向普通培养基中 添加链霉素来 检测受体菌是否表 现抗链霉素，从而达到筛选携带链霉素抗性基因受体菌的目 的，不必通过分子检测。 (2)在诱导离体的组织或器官形成幼苗的过程中，伴随细胞的 增殖与分化等需要能量的生理过程，一定会进行ATP的合成 与分解。 (3)DNA分子杂交是通过碱基互补配对原则形成的。 (4)目的基因必须经构建形成基因表达载体，才能导入受体细 胞，否则不能正常表达。
2．备考指南：(1)表解比较法理解限 制酶、DNA连接酶和载体的作用。 (2)实例分析法理解基因工程的原理与 过程。
专题八 现代生物科技专题
(4)将目的基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细 胞(2012浙江，6D改编)( × ) (5)培育草莓脱毒苗所采用的主要技术是组织培养(2012广东， 2A)( √ ) (6)应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的 基因的存在及其完全表达(2011四川，5D)( × ) (7)体细胞杂交技术可用于克隆动物和制备单克隆抗体(2011江 苏，14B)( × ) (8)动物的生长激素基因转入植物体后不能表达(2010江苏， 18C)( × )
专题八 现代生物科技专题
第1讲 基因工程和细胞工程
专题八 现代生物科技专题
2015高考导航
考纲考频
考情分析
1.基因工程
1.趋势分析：(1)多以最新基
(1)基因工程的诞生(Ⅰ)(3年2考) 因工程研究成果为载体，考
(2)基因工程的原理及技术(Ⅱ)(3 查基因工程的工具与操作程
年10考)
序。
(3)基因工程的应用(Ⅱ)(3年8考) (2)以工农业生产、畜牧业生
栏目 导引
专题八 现代生物科技专题
提示： (1) 可通过向普通培养基中 添加链霉素来 检测受体菌是否表 现抗链霉素，从而达到筛选携带链霉素抗性基因受体菌的目 的，不必通过分子检测。 (2)在诱导离体的组织或器官形成幼苗的过程中，伴随细胞的 增殖与分化等需要能量的生理过程，一定会进行ATP的合成 与分解。 (3)DNA分子杂交是通过碱基互补配对原则形成的。 (4)目的基因必须经构建形成基因表达载体，才能导入受体细 胞，否则不能正常表达。
2．备考指南：(1)表解比较法理解限 制酶、DNA连接酶和载体的作用。 (2)实例分析法理解基因工程的原理与 过程。
高考生物二轮专题：8.16《基因工程、细胞工程》ppt课件
命题点一 命题点二
命题直击
-9-
整合提升 题型突破 题组训练
思维拓展
从“基因表达”层面理解启动子和终止子 启动子是RNA聚合酶结合位点,启动转录;终止子是终止转录的位点。插入的目 的基因只是结构基因部分,其表达需要调控序列,因而用作载体的质粒的插入部位 前面需要有启动子,后面需要有终止子。
命题点一 命题点二
专题八 现代生物科技专题
第16讲 基因工程、细胞工程
命题点一 命题点二
命题直击
-3-
整合提升 题型突破 题组训练
命题点一基因工程及转基因技术的安全性
1.基因工程的主干知识图解
命题直击
-4-
命题点一 命题点二
整合提升 题型突破 题组训练
2.基因工程的基本工具
作用
作用 部位
作用 特点 (条 件)
限制酶
(1)图中的①是指
。
(2)过程Ⅱ中应用的酶是
。此性引物。
(3)在上述生产流程中,
(填序号)是基因工程生产CP衣壳蛋白的核心步
骤。为检测样液中是否含有有效成分,在Ⅶ可使用
进行检测。
关闭
(1)RNA (2)TaqDNA聚合酶 CP蛋白基因(控制CP蛋白合成的RNA片段) (3)Ⅲ CP蛋白的抗体
种(1方)相法互在接动触物新接品触种抑选制育中单的层显(或著一优层点)是胰蛋白酶 。(2)容易获得纯合子并缩短
(育3)种为时使间外源(基3)因细在胞后核代中去长核期的保卵持,核可移将植转(基或因克小隆鼠) 体(4细)冷胞冻的(或超转低入温、液细氮胞)
中酶构成重组细胞,使其发育成与供体具有相同性状的个体,该技术称为 。
b.可通过反转录法获取,即 mRNA
单链 DNA
基因工程和细胞工程ppt 通用
（1）第四代克隆猪利用了动物细胞核的
去除卵母细胞的
性。
（2）在细胞核植入受体卵母细胞之前，要用显微针 ，再将唾液腺细胞核注入。获
目的
取材 其他条件
植物幼嫩的部位或花 药等
动物胚胎或出生不久的幼龄动 物的器官或组织
均为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件
（09· 江苏卷）动物器官的体外培养技术对于研 究器官的生理、病理过程及其机制意义重大。下图是 一个新生小鼠的肝脏小块培养装置示意图。请回答下 列问题：
（1）肝脏切成小薄片，这有利于肝脏细胞 。
（2）基因表达载体的构建 ①用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个有黏性末 端或平末端的切口。 ②用同种限制酶切割目的基因，产生相同的黏性末端 或平末端。 ③用DNA连接酶将质粒与目的基因重新连接形成重组
质粒。
（3）将目的基因导入受体细胞
受体种类 导入方法 植物 农杆菌转化法、基因枪法、 花粉管通道法 动物 显微 注射法 微生物 感受态 细胞法
性，需要借助卵细胞的细胞质才能体现出来。未离
体细胞的全能Hale Waihona Puke 不能表达，只能在机体调控下定向 分化。
（4）细胞的全能性是植物细胞工程的理论基础。
3.植物体细胞杂交与动物细胞融合的比较
项目 植物体细胞杂交 动物细胞融合
细胞融
合原理 细胞融
细胞膜的流动性
用纤维素酶、果胶酶 去除细胞壁后，诱导原
细胞膜的流动性
（3）在基因工程中受体常用微生物，为什么？
解析 从题目提供的信息不难看出，蜘蛛纺绩器拖牵丝 的直丝强度比蚕丝要大，所以拖牵丝基因是目的基因，
绿色荧光蛋白基因是作为标记基因。在形成重组DNA时，
首先要用同一种限制性内切酶切割目的基因和质粒，得 到相同的黏性末端，再用DNA连接酶形成重组质粒，如 果要将重组质粒导入细菌体内，必须对细菌细胞壁用氯 化钙处理，增加其通透性，便于重组质粒进入细菌体内。 蜘蛛拖牵丝基因成功表达时，能产生高强度的丝，转基 因生物的安全性问题正在探索中。
福建生物高考专题二轮课件专题八第1讲基因工程、细胞工程
2.若该图为动物细胞融合示意图: (1)促融方法:与植物体细胞杂交相比,①过程中特有的方法是 灭活病毒 处理。 _________ 细胞膜的流动性 。 (2)原理:①过程的完成依赖于_______________
(3)应用:若A细胞为骨髓瘤细胞,B细胞为B淋巴细胞,那么D细胞
杂交瘤 细胞,由D细胞连续分裂产生大量细胞的过程,称为 称为_______
(2)动物基因工程。 动物生长速度 ②改善畜产品的品质;③用转基因动物 ①提高_____________; 作器官移植的供体 。 生产药物;④用转基因动物_________________ (3)基因工程药物。 (4)基因治疗。 体内基因治疗 。 ①体外基因治疗;②_____________
二、植物组织培养与动物细胞培养的比较 植物组织培养 细胞的全能性 _____________ 固体 动物细胞培养 细胞增殖 _________ 液体(合成培养基) 糖 、氨基酸、促生长因子、 ___ 血清 无机盐、微量元素、_____ 等 原代培养 、传代培养 _________ 胰蛋白酶 制备单细胞 ①用_________ 悬液; 抗生素 防 ②培养液中加入_______ 止杂菌感染;通入一定浓度 CO 2 维持pH ___
(3)将目的基因导入受体细胞。
农杆菌转化法 另外还有_____ 花粉 ①导入植物细胞:最常用方法是_____________,
管通道法 和基因枪法。 _________ 显微注射法 。 ②导入动物细胞:最常用方法是___________
Ca2+ 处理使受体细胞处于感受态。 ③导入微生物细胞:常用____
原理
培养基的 物理性质 培养基 的成分
过程
水、无机盐、维生 素、蔗糖、氨基酸、 琼脂等 脱分化 、再分化 _______
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两步循环·突破考点
专题八 第1讲
本讲栏目开关
破题思路 读懂资料信息→联系相关知识→规范作答。
个性分析 动物细胞基因工程中，最常用的导入基因的方法是 显微注射法；植物细胞基因工程中，最常用的导入基因的方法 是农杆菌转化法。
答案 显微注射 限制性核酸内切酶 DNA 连接酶 农杆菌 可感染植物将目的基因转移到受体细胞中
键
目的基因的表达
点
基因治疗
专题八 第1讲
细胞全能性 植物组织培养
细胞增殖 动物细胞核的全能性
构建网络·内化体系
专题八 第1讲
本讲栏目开关
(1)基因工程和克隆技术操作的工具酶有什么不同？
思 提示 前者涉及限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶；后 考 者涉及纤维素酶、果胶酶和胰蛋白酶。 连 (2)转基因植物的培育涉及到哪些生物工程？ 接 提示 基因工程、植物组织培养(植物细胞工程)。 处 (3)转基因动物的培育涉及到哪些生物工程？
专题八 第1讲
第 1 讲 基因工程与细胞工程
【考纲要求】 1.基因工程的诞生(Ⅰ)。 2.基因工程的原理及技术(Ⅱ)。 3.基因工程的应用(Ⅰ)。 4.植物的克隆(Ⅰ)。 5.动物的克隆(Ⅰ)。
本讲栏目开关
本讲栏目开关
构建网络·内化体系
限制性核酸内切酶
填
载体
充
形成重组DNA分子
关
筛选含有目的基因的受体细胞
专题八 第1讲
本讲栏目开关
【思维辨析】
(1)生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶
提示 不需要 DNA 连接酶。
(2012·四川，2D)( × )
(2)一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸
序列
(2007·全国Ⅱ，4A)(√ )
提示 这是限制性核酸内切酶的特花叶病毒的核酸
专题八 第1讲
本讲栏目开关
【归纳提炼】 1．区分一个至多个限制性核酸内切酶切点与每种酶一个切点
(1)一个至多个限制性核酸内切酶切点：作为载体必须具有 一个至多个限制性核酸内切酶切点，以便与外源基因连接。 (2)每种酶一个切点：每种酶的切点最好只有一个。因为一 种限制性核酸内切酶只能识别单一切点，若载体上有一个 以上的酶切点，则切割重组后可能会丢失某些片段，若丢 失的片段含复制起点区，则进入受体细胞后便不能自主复 制。一个载体若只有某种限制性核酸内切酶的一个切点， 则酶切后既能把环打开接纳外源 DNA 片段，又不会丢失自 己的片段。
(2010·浙江，2A)(× )
提示 限制性核酸内切酶切割的是 DNA，烟草花叶病毒的核 酸是 RNA。
两步循环·突破考点
专题八 第1讲
本讲栏目开关
(4)应用 DNA 探针技术可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基
因的存在及其完全表达
(2011·四川，5D)( × )
提示 不能检测其完全表达。
(5)每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点 (2011·浙江，6B)(√ )
两步循环·突破考点
专题八 第1讲
本讲栏目开关
2．将目的基因导入受体细胞
植物细胞 动物细胞 微生物细胞
农杆菌转化法、
常用
显微注射 感受态细胞法
基因枪法、花粉
方法
技术
(用 Ca2＋处理)
管通道法
受体 受精卵、体细胞 受精卵
细胞
原核细胞
本讲栏目开关
两步循环·突破考点 3．目的基因的检测与鉴定
专题八 第1讲
两步循环·突破考点
专题八 第1讲
本讲栏目开关
思维延伸 (1)资料为什么将基因表达载体导入小鼠的受精 卵中？
提示 因为受精卵具有全能性。
(2)资料中转基因烟草的培育，除涉及到基因工程外，还涉及 到的生物工程技术是什么？ 提示 植物组织培养。
两步循环·突破考点
专题八 第1讲
【例 2】 如图一是利用基因工程生产人胰岛素的主要流程图， 图二是生产过程中所制备的带有目的基因供体 DNA 分子 及载体(质粒)的示意图。箭头所指为相应限制性核酸内切酶 的识别位点，Tetr 表示四环素抗性基因，Tetr 上游有基因 C， 基因 C 的表达产物会阻断 Tetr 基因的表达。请回答下列 问题：
提示 基因工程、动物细胞工程、胚胎工程。
两步循环·突破考点
专题八 第1讲
本讲栏目开关
考点 1 基因工程
1．比较限制性核酸内切酶、DNA 连接酶、DNA 聚合酶和解旋酶
种类 限 制 性 核 DNA 连接 DNA 聚合
酸内切酶
酶
酶
项目
解旋酶
作用底物
DNA分子
DNA分子 脱氧核苷酸 片段
DNA分子
两步循环·突破考点
提示 载体的特点之一是至少含一个限制性核酸内切酶识别 位点。
(6)自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其 DNA 整合到
细菌 DNA 上，属于基因工程 (2010·大纲全国Ⅱ，5D)( × )
提示 噬菌体 DNA 整合到细菌 DNA 上属于基因重组，不是人 工操作，基因工程是人工操作。
两步循环·突破考点
专题八 第1讲
本讲栏目开关
(7)转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率增加 (2010·江苏，18B)( × )
提示 在转抗虫基因植物的选择作用下，抗性强的昆虫得以 保留。
(8)动物的生长激素基因转入植物后不能表达
(2010·江苏，18C)( × )
提示 基因工程打破了物种的界限。
两步循环·突破考点
两步循环·突破考点
专题八 第1讲
本讲栏目开关
【例 1】 (2013·新课标全国卷Ⅰ，40 节选)阅读如下资料： 资料 科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中，得到 了体型巨大的“超级小鼠”；科学家采用农杆菌转化法培 育出转基因烟草。 回答下列问题： 资料属于基因工程的范畴。将基因表达载体导入小鼠的受 精卵中常用__________法。构建基因表达载体常用的工具 酶有______________________和____________。在培育转 基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是_______ _________________________________________________。
专题八 第1讲
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作用
碱基对间
磷酸二酯键 部位
磷酸二酯键
磷酸二酯键
的氢键
作用 形成粘性末 形成重组 结果 端或平末端 DNA分子
形成新的 DNA分子
形成单链 DNA分子
两步循环·突破考点
2．重组 DNA 分子的构建过程 限制性核酸 内切酶
专题八 第1讲
本讲栏目开关
DNA连接酶
两步循环·突破考点