全国2019版版高考生物一轮复习第35讲基因工程课件

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2019年高考生物一轮复习精品课件:2-3-11-40基因工程

2019年高考生物一轮复习精品课件:2-3-11-40基因工程

4.目的基因的检测与鉴定
DNA分子
抗原—抗体
分子
5.PCR技术
DNA双链复制 。 (1)原理:_______________ DNA母链 模板: 酶: Taq酶 (2)条件 引物:分别与单链相应序列 相结合 原料:4种 脱氧核苷酸
(3)过程
①条件:温度上升到 变性 → ②实质:双链DNA
功能 结果
黏性末端 只缝合________
恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 磷酸二酯键 ___________
③DNA 连接酶和限制酶的关系
(3)载体
质粒 、λ 噬菌体的衍生物、动植物病毒等。 ①种类:________
能自我复制 ②质粒的特点有一个至多个 限制酶切割位点 有特殊的标记基因
下一代。
表达 和发挥作用。 ②使目的基因能够________
(2)基因表达载体的组成
启动子
标记基因
目的基因
(3)基因表达载体的构建过程
3.将目的基因导入受体细胞
生物种类 常用方法 受体细胞 植物 农杆菌转化法 ____________ 体细胞 动物 显微注射法 _____________ 受精卵 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 具有新性状的动 物 微生物
选修3 第十一单元 现代生物科技专题
第40讲 基因工程
[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(Ⅱ)。4.蛋白质工程(Ⅰ)。
考点 01
基因工程的工具及操作程序

有关本考点备考基础点再熟悉
一、基因工程的工具 1.基因工程的概念
目的基因 (1)供体:提供_________ PCR技术 扩增目的基因。 ②利用___________ 化学 ③用___________ 方法直接人工合成目的基因。

基因工程-高三高考生物一轮复习考点突破教学PPT课件

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考纲链接
考点梳理
考点例析
课堂自测
第1课 基因工程
结束
◎考点一 基因工程的工具 1.限制性核酸内切酶(简称:限制酶)——“分子手术刀” (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化。 (2)特点:能够识别双链 DNA 分子某种特定核苷酸序列,并且使每一条 链特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 (3)切割后末端的种类:黏性末端和平末端。 2.DNA 连接酶——“分子缝合针” (1)作用:将双链 DNA 片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核 苷酸之间的磷酸二酯键。 (2)种类:按来源可分为 E·coli_DNA 连接酶(来自大肠杆菌)和 T4DNA 连 接酶(来自 T4 噬菌体)。 3.载体——“分子运输车” (1)条件:能在受体细胞中复制并稳定保存;具有一个至多个限制酶切割 位点;具有标记基因。
考纲链接
考点梳理
考点例析
课堂自测
第1课 基因工程
结束
3.将目的基因导入受体细胞
生物种类
植物
动物
微生物
常用方法
农杆菌转化法
显微注射技术 感受态细胞法
受体细胞
体细胞
受精卵
原核细胞
转化过程
将目的基因插入到 将含有目的基因的 Ca2+处理细胞→
感受态细胞→
Ti 质粒的 T­DNA 上 表达载体提纯→取 重 组 表 达 载 体
第十二单元 现代生物科技专题
结束
最新考纲
考纲解读
备考建议
基因工程的诞生(Ⅰ) 基因工程的原理及技术(Ⅱ) 基因工程的应用(Ⅱ) 蛋白质工程(Ⅰ) 植物的组织培养(Ⅱ) 动物的细胞培养与体细胞克隆 (Ⅰ) 细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ) 动物胚胎发育的基本过程与胚胎 工程的理论基础(Ⅰ) 胚胎干细胞的移植(Ⅰ) 胚胎工程的应用(Ⅱ) 转基因生物的安全性(Ⅰ) 生物武器对人类的威胁(Ⅰ) 生物技术中的伦理问题(Ⅰ) 简述生态工程的原理(Ⅱ) 生态工程的实例(Ⅰ)

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是基因工程的核心。
(2)基因表达载体的组成:除目的基因外,还必须有
□15 启动子 、□16 终止子和 □17 标记基因 等。
①启动子:是一段有特殊结构的 □18 DNA片段 ,位于 □19 基因首端 ,是 □20 RNA聚合酶识别和结合 的部位。
②标记基因的作用:鉴定受体细胞中是否含有□21 目的 基因 ,从而 □22 将含目的基因的细胞筛选出来 。
专题一 基因工程
教材基础回扣 核心考点整合 命题视角研析 课后限时练
教材基础回扣
教材梳理
一、DNA重组技术的基本工具 1.DNA重组技术的“分子手术刀”
□ (1)“分了手术刀”即 1 限制性核酸内切酶 。 □ (2)来源:主要从 2 原核生物中分离。
(3)功能:识别□3 特定核苷酸序列、切割 □4 磷酸二酯键。 (4)结果:产生□5 黏性末端 或□6 平末端 。
3.将目的基因导入受体细胞的方法
(1)植物最常用: □23 农杆菌转化 法,其次为 □24 基因枪 法、□25 花粉管通道 法。
(2)动物:最常用 □26 显微注射 法,其受体细胞通常为 □27 受精卵 。
(3)细菌:□28 感受态细胞 法,需用 □29 Ca2+ 处理细胞。
4.目的基因的检测和鉴定
(4)目的基因的检测和鉴定
[应用训练2] (2012·南京教学检测)如图为获得抗虫棉的 技术流程。在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因 (kanr)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才 能在卡那霉素培养基上生长。
请据图回答: (1)A过程所用的载体是________,需要的工具酶有 ________和________。 (2)C过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂和激素 外,还需加入________。 (3)由图中离体棉花叶片组织获得转基因抗虫植株可采用 ________技术,该技术所依据的原理是_________________ __________________________________________________。

第10单元 第35讲 基因工程-2021届高考一轮复习生物讲义

第10单元 第35讲 基因工程-2021届高考一轮复习生物讲义

选修3 现代生物科技专题第十单元现代生物科技专题第35讲基因工程[考纲明细] 1.基因工程的诞生(Ⅰ) 2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ) 3.基因工程的应用(Ⅱ) 4.蛋白质工程(Ⅰ) 5.实验:DNA的粗提取与鉴定知识自主梳理一基因工程的概念及基本工具1.基因工程概念基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作原理基因重组操作水平DNA分子水平基本过程剪切→拼接→导入→表达目的创造出更符合人们需要的生物类型和生物产品优点克服远缘杂交不亲和障碍,定向改造生物的遗传性状(1)限制性核酸内切酶(简称:限制酶)①本质:蛋白质。

②来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。

③作用: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。

④结果:产生黏性末端或平末端。

例:如下图所示,Eco RⅠ限制酶识别的碱基序列是—GAATTC—,切割位点在G和A之间;SmaⅠ限制酶识别的碱基序列是—CCCGGG—,切割位点在C和G之间;说明限制酶具有特异性。

限制酶为何不切割自身DNA?提示限制酶具有特异性,即一种限制酶只能识别一种特定的碱基序列,并在特定的位点上进行切割。

限制酶不切割自身DNA的原因是自身DNA中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。

(2)DNA 连接酶①作用:将限制酶切割下来的DNA 片段拼接成新的DNA 分子。

②类型 常用类型 E ·coli DNA 连接酶T 4DNA 连接酶 来源 大肠杆菌 T 4噬菌体功能 只“缝合”黏性末端“缝合”黏性末端和平末端结果恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键(3)载体①载体的作用:携带外源DNA 片段进入受体细胞。

②常用载体:质粒。

其他载体:λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。

③质粒a .概念:质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA 之外,并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA 分子。

高三生物一轮复习基因工程课件

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多细胞生物的检测,将每个受体细胞单独培 养并诱导发育成完整个体,检测这些个体是否摄 入目的基因,摄入的基因是否表达(是否表现出 相应的性状)。淘汰无变化的个体,保留有相应 变化的个体进一步培养、研究。 例:用棉铃饲喂棉 铃虫,如虫吃后不出现 中毒症状,说明未摄入 目的基因或摄入目的基 因未表达。如虫吃后中 毒死亡,则说明摄入了 抗虫基因并得到表达。
• 步骤一:目的基因的提取 3)根据已知的氨基酸序列合成DNA法 : 根据已知蛋白质的氨 蛋白质的氨基酸序列 基酸序列,推测出相应的 推测 信使RNA序列,然后按 mRNA的核苷酸序列 照碱基互补配对原则,推 推测 测出它的结构基因的核苷 结构基因的核苷酸序列 酸序列,再通过化学方法, 化学合成 以单核苷酸为原料合成目 目的基因 的基因。
基因工程的成果在实际生产、生活中的应用有哪些?
医药卫生 基因诊断:用同位素或荧光分子制备DNA探针,利用DNA
分子杂交的原理检验被试样品的遗传信息
利用转基因的工程菌等生产基因工程药品
基因治疗:用健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞
培育优良品质的转基因作物或抗逆性转基因作物 农牧业 培育优良品质的转基因动物
(三)基因操作的基本步骤
• 上述三种目的基因提取的方法有何优缺点?
优点 鸟枪法 操作简便 广泛使用 专一性强 缺点 工作量大,盲目,分 离出来的有时并非一 个基因 操作过程麻烦,mRNA 很不稳定,要求的技 术条件较高
反转录法
根据已知氨基酸 专一性最强 仅限于合成核苷酸对 较少的简单基因 合成DNA法
重播
DNA被限制酶切断后有两个反向互补的“黏 性末端”。被同一种限制酶切断的几个DNA具有 相同的黏性末端,能够通过互补进行配对。
• 什么叫黏性末端?

重点中学基因工程的第一轮复习知识点梳理.ppt

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转化 过程
性质粒末的端T,-D这N类A上限→制酶→称取为卵同(受尾精酶。但受态两细种胞同→尾重酶组切表 割农形杆成菌→的导DN入A片植物段经卵连)→接显后微所注形射→成的达重载组体序与列感受,态不细 能于细细被同胞胞的原 尾→D整来 酶N合的 。A到→限受表制体达酶所受得识精具卵有别动发新和物育性切→状割获的。E胞胞c混o吸R合I收→和D感NMA受u分n态I子属细
a 、外源基因在受体细胞中表达的理论基础 ① 基因是控制生物性状的基本遗传单位 ② 遗传信息的传递都遵循中心法则 ③ 生物界共用一套遗传密码
b 、基因拼接的理论基础
① DNA基本组成单位都是4种脱氧核苷酸 ② DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构 ③ DNA都遵循碱基互补配对原则
二、基因工程的基本工具
找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)
4、蛋白质工程的概念
是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功 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。
蛋白质工程的基础: 蛋白质分子的结构规律及其生 物功能的关系
蛋白质工程的实质: 改造基因
作用 部位
磷酯粘酶酸键性 切二末 割端 形, 成磷酯这的酸 键二类DN限A片制段磷酯酶酸键经称二连为接同后尾磷酯所酸 键酶形二。成但的两碱的重种基氢组同对键序间尾列,
作用 结果
形末末不Mu成端端能n黏或I被属性平原于来同形DN的尾成A分重限酶子组制。酶形D所N成A分识新子别的和切游氧离 核割的苷。脱酸Eco形DRNI成A分和单子链
非编码区 启动子
与RNA聚合酶 结合位点
编码区 转录
非编码区 终止子
mRNA
原核生物的基因结构

高三一轮复习生物新高考全国通用版选修基因工程课件

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选修3 现代生物科技专题 第1讲 基因工程
课标要求 1.概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学 科基础上发展而来的 2.阐明 DNA 重组技术的实现需要利用限制性核酸内切酶、DNA 连 接酶和载体三种基本工具 3.阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达 载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检 测鉴定等步骤
1.基因的结构与功能(生命观念) 2.基因工程的操作流程图及蛋白质的流程图等(科学思维) 3.基因工程的应用和蛋白质工程(科学探究) 4.正确看待转基因生物与环境安全问题(社会责任)
01
考点一 基因工程的基本 工具及基本程序
知识·能力·素养 考法·考技·考能
1.基因工程的概念 (1) 概 念 : 按 照 人 们 的 愿 望 , 进 行 严 格 的 设 计 , 并 通 过 体 外 _D__N_A__重__组__和转__基__因__等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出 更符合人们需要的新的生__物__类__型__和__生__物__产__品__。
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(2)优点 ①与杂交育种相比:克服了远__缘__杂__交__不__亲__和__的障碍。 ②与诱变育种相比:定__向__改造生物的遗传性状。
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(3)载体 ①种类:质粒、λ__噬__菌__体__的__衍__生__物__、__动__植__物__病__毒__等__。

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12/9/2021
(4)转基因植物存在一定的安全性问题,为避免 Bt 毒蛋 白基因通过花粉传播进入其他植物,一般将 Bt 毒蛋白基因 转入棉花细胞的______叶__绿__体______(填“细胞核”或“叶绿 体”)。
12/9/2021
解析 (1)在该基因工程中,Bt 毒蛋白基因属于目的基 因,离体棉花叶肉细胞属非选择题 6.下图表示利用基因工程培育抗虫棉的过程,请据图 回答下列问题。
12/9/2021
(1)若限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—↓GATC—,限制 酶Ⅱ的识别序列和切点是—G↓GATCC—,那么在①过程 中,应用限制酶___Ⅱ_____切割质粒,用限制酶_Ⅰ__(_Ⅰ__和__Ⅱ__) 切割抗虫基因。①过程在___体__外___(填“体内”或“体外”) 进行。
12/9/2021
(4)将 T0 代植株上收获的种子种植成 T1 代株系,检测 各单株的潮霉素抗性。若少数 T1 代株系的所有植株都表现 为对潮霉素敏感,但其体内能检测到铁结合蛋白基因,造 成这一结果最可能的原因是______潮__霉__素__抗__性__基__因_____ ____没__有__表__达__(_或_潮__霉__素__抗__性__基__因__丢__失__等__)________。
12/9/2021
解析 (1)分析流程图可知①是逆转录过程。 (2)构建 A 基因重组载体时,首先需用限制性核酸内切 酶切割含有 A 基因的外源 DNA 分子和运载体,再用 DNA 连接酶连接 A 基因和运载体形成 A 基因重组载体。重组载 体的结构包括目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制 原点等。 (3)要检测目的基因是否进入受体细胞,常用的是 DNA 分子杂交法,检测目的基因是否表达可用抗原—抗体杂交的 方法。 (4)⑦是动物细胞融合过程,需采用细胞融合技术。
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②类型
③DNA 连接酶和限制酶的关系
(3)载体 ①载体的作用:携带外源 DNA 片段进入受体细胞。 ②常用载体: 质粒 。其他载体:λ 噬菌体衍生物、 动植物病毒 等。
③质粒
a.概念:质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌 拟核 DNA 之外,并具有自我复制能力的很小的双链 环状 DNA 分子。
基因表达。
②基因枪法:适用于 单子叶植物 ,成本较高。 ③花粉管通道法:将目的基因通过 花粉管通道
导入受体细胞,十分简便经济。
(2)目的基因导入动物细胞 ①方法: 显微注射 技术。 ②受体细胞:动物的 受精卵 。
③操作过程: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 经 胚 胎 早 期 培 养 后 , 移植 到 雌 性 动 物
4.基因治疗 (1)方法:把 正常基因 导入病人体内,使该基因的表 达产物发挥功能。
(2)效果:治疗 遗传病 的最有效的手段。 (3)分类: 体内基因治疗 和体外基因治疗。
四、蛋白质工程
1.概念: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
目的基因两条链 。
原料:四种脱氧核苷酸。 酶:热稳定 DNA 聚合酶 (Taq 酶)。 引物:人工合成的两条 DNA 片段 (引物 1,引物 2)。
⑤PCR 反应过程
⑥方式:指数形式扩增(2n,n 为扩增循环的次数)。 ⑦结果: 短时间内大量扩增目的基因 。 (3)人工合成 ①前提条件:核苷酸序列 已知 ,基因 比较小。 ②方法 a.反转录法:目的基因的 mRNA反―― 转→录
第十单元 现代生物科技专题
第35讲 基因工程
[考纲明细] 1.基因工程的诞生(Ⅰ) 2.基因工程的原理及技术(含 PCR 技术)(Ⅱ) 3.基因工程的应用(Ⅱ) 4.蛋白质工程(Ⅰ) 实验:DNA 的粗提取与鉴定
板块一 知识·自主梳理
一、基因工程的Leabharlann 念及基本工具1.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,并通过 体外 DNA 重组和转基因等技术,赋予生物以 新的 遗传特性 ,从而创造出更符合人们需要的新的
,并且可以 表达 和发
挥作用。
(2)组成
(3)构建过程
3.将目的基因导入受体细胞
(1)目的基因导入植物细胞 ① 农杆菌转化法 :最常用的方法。 a.受体细胞:植物 体细胞 或受精卵。 b.操作过程:将目的基因插入 Ti 质粒的 T-DNA 上―→转入 农杆菌 ―→导入 植物细胞 ―→T-DNA 上的目的基因整合到 受体细胞的染色体 DNA 上―→目的
生物类型 和生物产品。由于基因工程是在 DNA 分子 水 平 上 进 行 设 计 和 施 工 的 , 因 此 又 叫 做 DNA 重组技术 。
2.DNA 重组技术的基本工具 (1)限制性核酸内切酶(简称: 限制酶 ) ①来源:主要是从 原核 生物中分离纯化出来的。
② 作 用 : 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
b.特点:能自我复制;有一个至多个 限制酶切位点 ; 有特殊 标记基因 ,供重组 DNA 的鉴定和选择。
二、基因工程的基本操作程序片段,导入受体菌的群体中 储存 ,各个受体菌分 别 DNA(目的基因)
b.化学合成法:蛋白质的氨基酸序列―推―测→ mRNA 的核苷酸序列―推―测→ 目的基因 的核苷酸 序列―化 合―学 成→目的基因
2.基因表达载体的构建——基因工程的核心
(1)操作目的 使目的基因在受体细胞中 稳定存在 遗传 给下一过程
(2)利用 PCR 技术扩增目的基因 ①PCR 含义:是一项在生物体外 复制特定 DNA 片段 的核酸合成技术。 ②PCR 原理:DNA 双链复制 。 ③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 。
④要求 模板:
三、基因工程的应用 1.转基因植物 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力(如 抗除草剂、抗虫、抗病、 抗干旱 和抗盐碱等),以及改 良 农作物的品质 和利用植物 生产药物 等方面。 2.转基因动物 动物基因工程在动物品种改良、建立 生物反应器 、 器官移植等方面显示了广阔的应用前景。
3.基因工程药物 (1)来源:转基因的 工程菌 。 (2)成果:细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 (3)作用:用来预防和治疗人类肿瘤、心血管疾病、 遗传病 、各种传染病、糖尿病、类风湿等疾病。
的 输卵管或子宫内 ―→获得具有 新性状 的动
物。
(3)目的基因导入微生物细胞
①转化方法
a.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 )。
b.感受态细胞吸收 重组表达载体 DNA 分子 。
②受体细胞:原核细胞(使用最广泛的是大肠杆菌)。
之间的 磷酸二酯键 断开。 ③结果:产生 黏性末端
或 平末端 。
例:如下图所示,EcoRⅠ限制酶识别的碱基序列是 —GAATTC— ,切割位点在 G 和 A 之间;SmaⅠ限制酶
识别的碱基序列是 —CCCGGG— ,切割位点在 G 和 C 之间;说明限制酶具有 专一性 。
④本质:蛋白质。
(2)DNA 连接酶 ①作用:将限制酶切割下来的 DNA 片段 拼接成新的 DNA 分子 。
③原核生物的特点:繁殖快、多为单细胞、
遗传物质相对较少
等。
4.目的基因的检测与鉴定
(1)不论是复制水平、转录水平还是翻译水平的检测, 都是在 体外 进行的。
(2)在 DNA 分子、mRNA 分子上检测目的基因是否插 入、目的基因是否转录时,用的探针都是 放射性同位素 等标记的含有 目的基因 的 DNA 片段。
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