浙科版选修3 基因工程PPT幻灯片
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浙科版生物选修3基因工程课件说课讲解107页PPT
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
浙科版生物选修3基因工程课件说课讲 解
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财
高中生物选修3专题1 基因工程_ 基因工程的基本操作程序 (共27张PPT)[优秀课件][优秀课件]
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教学重难点
重点
1.基因工程的基本操作程序的四个步骤 。 2.获取目的基因的频内容回答： 基因工程包括哪些基本的操作步骤呢？
基因工程的基本操作程序主要包括 四个基本步骤：
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）目的基因的检测与鉴定
目的基因的获取
新课导入
【问题导学】阅读课本P9-10分回答以下问题： 1. 什么是目的基因？能举例说明吗？ 2. 获取目的基因的方法有哪些呢？
目的基因的获取
目的基因主要是___编__码__蛋__白__质__的__基__因_____ 获取目的基因的常用方法有哪些?
目的基因的获取
目的基因主要是_编__码__蛋__白__质__的__基__因__+_调__控__因子 获取库大小 基因中启动子
基因中内含子
基因多少动子
无
有
基因中内含子
无
有
基因多少 某种生物的部分基因 某种生物的全部基因
目的基因的mRNA
反转录
单链DNA(cDNA)
合成
双链DNA (即目的基因)
2、人工合成目的基因
（2）化学合成法：根据已知的氨基酸序列合成DNA
根据已知蛋白质的氨 基酸序列，推测出相应的 信使RNA序列，然后按照碱 基互补配对原则，推测出 它的结构基因的核苷酸序 列，再通过化学方法，以 单核苷酸为原料合成目的 基因。
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
获取目的基因常用的方法 还有吗？
利用PCR扩增
（下节课内容）
归纳总结：
1. 基因工程的四个操作步骤
重点
1.基因工程的基本操作程序的四个步骤 。 2.获取目的基因的频内容回答： 基因工程包括哪些基本的操作步骤呢？
基因工程的基本操作程序主要包括 四个基本步骤：
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）目的基因的检测与鉴定
目的基因的获取
新课导入
【问题导学】阅读课本P9-10分回答以下问题： 1. 什么是目的基因？能举例说明吗？ 2. 获取目的基因的方法有哪些呢？
目的基因的获取
目的基因主要是___编__码__蛋__白__质__的__基__因_____ 获取目的基因的常用方法有哪些?
目的基因的获取
目的基因主要是_编__码__蛋__白__质__的__基__因__+_调__控__因子 获取库大小 基因中启动子
基因中内含子
基因多少动子
无
有
基因中内含子
无
有
基因多少 某种生物的部分基因 某种生物的全部基因
目的基因的mRNA
反转录
单链DNA(cDNA)
合成
双链DNA (即目的基因)
2、人工合成目的基因
（2）化学合成法：根据已知的氨基酸序列合成DNA
根据已知蛋白质的氨 基酸序列，推测出相应的 信使RNA序列，然后按照碱 基互补配对原则，推测出 它的结构基因的核苷酸序 列，再通过化学方法，以 单核苷酸为原料合成目的 基因。
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
获取目的基因常用的方法 还有吗？
利用PCR扩增
（下节课内容）
归纳总结：
1. 基因工程的四个操作步骤
浙科版高中生物选修三1.3基因工程的应用 课件 (共30张PPT)
改善畜产品的品质
导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠
转基因的动物作器官移植的供体
导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
二、基因工程与疾病治疗
1、基因工程生产药物 胰岛素、干扰素、乙型肝炎疫苗 2、基因治疗
胰岛素
胰岛素从猪、牛等动物的 胰腺中提取，100Kg胰腺只能 提取1g的胰岛素，其产量之低 和价格之高可想而知。
将合成的胰岛素基因 导入大肠杆菌，每 2000L培养液就能产生 200g胰岛素！使其价 格降低了30%-50%!
干扰素
• 干扰素治疗病毒感染简直是 “万能灵药”！过去从人血 中提取，300L血才提取1mg！ 其“珍贵”程度自不用多说。
通过基因工程的方式创 造了能合成人干扰素的大肠 杆菌，每1Kg的培养液可提 取20~4０mg干扰素。
第三节 基因工程的应用
一、基因工程与遗传育种 二、基因工程与疾病治疗 三、基因工程与生态环境保护
一、基因工程与遗传育种
1、传统的遗传育种方法有哪些？
杂交育种、诱变育种、单倍体育种、 多倍体育种
2、基因工程育种的优点 时间短、定向改变生物性状，克服
远缘亲本杂交不亲和的障碍。
3、基因工程育种的实例
美国
回顾：
1.基因工程的基本步骤有哪些？哪些环节有碱 基互补配对发生？ 2.受体细胞有哪些？ 3.如何获得目的基因？
ch1L基因是蓝细菌拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。为研究 该基因对叶绿素合成的控制，需要构建该种生物缺失ch1L基因 的变异株细胞。技术路线如下图所示，对此描述错误的是 A．ch1L基因的基本组成单位是脱氧核苷酸 B．①②过程中使用的限制性核酸内切酶的作用是将DNA分子 的磷酸二酯键打开 C C．①②过程都要使用DNA聚合酶 D．若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株
选修三 第一章 基因工程-本章小结(共16张PPT)优秀课件
• 第四步：筛选含有目的基因的受体细胞
• 第五步：目的基因的表达
第三步：将重组DNA分子导入受体细胞
生物种 类
常用方 法
受体细 胞
转化过 程
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
农杆菌转化法
显微注射技术 感受态细胞法
体细胞
受精卵
细菌细胞
将目的基因插入到 将含有目的基因的 Ca2＋处理细胞
Ti质粒的T－DNA 表达载体提纯→取 →感受态细胞→
苷酸序列。 b.切割相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 ③结果：产生粘性末端或平末端。
GA A T T C C T T A AG
2.DNA连接酶
作用： 将具有末端碱基互补的DNA片段连接在一 起，形成磷酸二酯键。
G C T TAA
AATTC G
练习： 如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变
化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、
基因工程 小结
思考：
如何用基因工程的甲手醛段获得真正能够除
甲醛的矮牵牛？
一、基因工程
1.广义概念： 把一种生物的遗传物质移到另外一种生物的 细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信 息在受体细胞中表达。
2.核心：
构建重组DNA是生物遗传物质的发现，DNA双螺旋 结构的确立以及遗传信息传递方式的认定。
目的基因的表达 • 第四步将：目筛的选基含因有导目入的受基体因的细受胞体细胞
• 第五步：目的基因的表达
思考： 如何用基因工程的手段获得真正能够除甲醛的矮牵 牛？ 材料：矮牵牛细胞、兔肝细胞、的甲醛酶基因 限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体
• 第一步：获取目的基因
• 第二步：形成重组DNA分子
• 第三步：将重组DNA分子导入受体细胞
• 第五步：目的基因的表达
第三步：将重组DNA分子导入受体细胞
生物种 类
常用方 法
受体细 胞
转化过 程
植物细胞
动物细胞
微生物细胞
农杆菌转化法
显微注射技术 感受态细胞法
体细胞
受精卵
细菌细胞
将目的基因插入到 将含有目的基因的 Ca2＋处理细胞
Ti质粒的T－DNA 表达载体提纯→取 →感受态细胞→
苷酸序列。 b.切割相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 ③结果：产生粘性末端或平末端。
GA A T T C C T T A AG
2.DNA连接酶
作用： 将具有末端碱基互补的DNA片段连接在一 起，形成磷酸二酯键。
G C T TAA
AATTC G
练习： 如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变
化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、
基因工程 小结
思考：
如何用基因工程的甲手醛段获得真正能够除
甲醛的矮牵牛？
一、基因工程
1.广义概念： 把一种生物的遗传物质移到另外一种生物的 细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信 息在受体细胞中表达。
2.核心：
构建重组DNA是生物遗传物质的发现，DNA双螺旋 结构的确立以及遗传信息传递方式的认定。
目的基因的表达 • 第四步将：目筛的选基含因有导目入的受基体因的细受胞体细胞
• 第五步：目的基因的表达
思考： 如何用基因工程的手段获得真正能够除甲醛的矮牵 牛？ 材料：矮牵牛细胞、兔肝细胞、的甲醛酶基因 限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体
• 第一步：获取目的基因
• 第二步：形成重组DNA分子
• 第三步：将重组DNA分子导入受体细胞
选修三-专题一-基因工程1PPT课件
2021
技术发明使基因工程的实施成为可能 1.基因转移载体的发现 2.工具酶的发现 3.DNA合成和测序技术的发明 4.DNA体外重组的实现 5.重组DNA表达实验的成功 6.第一例转基因动物问世 7.PCR技术的发明
2021
基因工程的概念
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重 组技术。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。
间连接起来，不能将双链DNA片段平末端之
间进行连接
T4 DNA 连接酶
既可“缝合”双链DNA片段互补的黏性
末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末
端，但连接平末端之间的效率比较低
2021
DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？
相同点： 两者都是形成磷酸二酯键。
不同点： DNA连接酶:是将DNA双链上的两个缺口同
胞染色体外能够自我复制。
2021
大肠杆菌质粒的分子结构示意图
2021
大肠杆菌质粒的分子结构示意图
2021
（4）必需是安全的，不会对受体细 胞有害，也就是能够安全地“借居” 在受体细胞中。
（5）分子大小应适合，以便提取和 在体外进行操作。
实际上自然存在的质粒DNA分子并不 完全具备上述条件，都要进行人工改 造后才能用于基因工程操作。
2、种类：4000种。
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：形成两种末端 粘性末端
平末端
2021
什么叫磷酸二酯键？
2021
5
A
磷
4
1
技术发明使基因工程的实施成为可能 1.基因转移载体的发现 2.工具酶的发现 3.DNA合成和测序技术的发明 4.DNA体外重组的实现 5.重组DNA表达实验的成功 6.第一例转基因动物问世 7.PCR技术的发明
2021
基因工程的概念
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重 组技术。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。
间连接起来，不能将双链DNA片段平末端之
间进行连接
T4 DNA 连接酶
既可“缝合”双链DNA片段互补的黏性
末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末
端，但连接平末端之间的效率比较低
2021
DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？
相同点： 两者都是形成磷酸二酯键。
不同点： DNA连接酶:是将DNA双链上的两个缺口同
胞染色体外能够自我复制。
2021
大肠杆菌质粒的分子结构示意图
2021
大肠杆菌质粒的分子结构示意图
2021
（4）必需是安全的，不会对受体细 胞有害，也就是能够安全地“借居” 在受体细胞中。
（5）分子大小应适合，以便提取和 在体外进行操作。
实际上自然存在的质粒DNA分子并不 完全具备上述条件，都要进行人工改 造后才能用于基因工程操作。
2、种类：4000种。
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：形成两种末端 粘性末端
平末端
2021
什么叫磷酸二酯键？
2021
5
A
磷
4
1
相关主题
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生存没有影响。 ➢ 具有多种限制核酸内切酶切点，以便与目的基因连接。 ➢ 具有某些标记基因，便于进行检测和筛选。
常用的载体： 质粒 、λ噬菌体、动植物病毒
基因工程的诞生
1972年，美国斯坦福大学的科学家得到 了猿猴病毒SV40DNA和噬菌体DNA连接 物，这是第一个人工DNA重组产物。
1973年，斯坦福大学的科学家进一步实 现了细菌之间的性状转移，这是基于工 程发展史上第一个成功的基因克隆实验， 标志着基因工程的诞生。
生物B基因片段
……GAATTC…… ……CTTAAG……
EcoRⅠ酶切
……G AATTC…… ……CTTAATAA G……
……GAATTC…… ……CTTAAG……
不同来源的DNA片段混合
……GAATTC…… ……CTTAAG……
将不同种来源的DNA片段连接起来
DNA酶
断裂磷酸二酯 键，将DNA水解成 单个脱氧核苷酸。
对象
两个DNA片段
单个核苷酸 加到已有的核
限制性核酸内切酶
酸片段上
断裂磷酸二酯
键，将DNA切割成
模板 无
以一条DNA链 片段。
为模板
3、（运）载体—“基因的运输工具”
作用：①与目的基因相连接； ②将目的基因导入受体细胞
作为运载体的必备条件： ➢ 能够在宿主细胞中复制并稳定地保存,而对宿主细胞的
资料
苏云金芽孢杆菌 毒蛋白
棉铃虫中毒死亡
棉铃虫
理论基础一：DNA是遗传物质
a、肺炎双球菌转化实验 b、噬菌体侵染细菌实验
三个实验图片
理论基础二：DNA的双螺旋结构
1953年，沃森和克 里克发现了DNA双螺旋 的结构，开启了分子生 物学时代，使遗传的研 究深入到分子层次。
生物A基因片段
……GAATTC…… ……CTTAAG……
（2）切割完成后，采用 DNA连接酶 酶将运载体 与该抗病基因连接，连接后得到的DNA分子称 为 重组DNA分子。
3、（运）载体—“基因的运输工具” 质粒
①存在：细菌和酵母菌细胞 质中的小型环状DNA分子
②本质： ③特点：
限制性核酸内切酶的种类
EcoR.I 限制性核酸内切酶
粘性末端
粘性末端
可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，
即恢复被限制性核酸内切酶切开的两个DNA片段之间的 磷酸二酯键
2、DNA连接酶—“基因的针线”
作用:把两个DNA片段的粘性末端缝合起来。 形成的键：脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键。
P
AT
P
CG
P
P
GC
P
P
TA
思考：DNA连接酶与DNA聚合酶一样吗？
形成磷酸二酯键
【习题】 农业科技工作者在烟草中找到了一抗
病基因，现在采用基因工程技术将该基因转入棉
花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题：
（1）要使运载体与该抗病基因连接，首先应使用
限_制__性__内__切__酶_进行切割。假如运载体被切割后，得
到的分子末端序列为
，则能与该运载体
连接的抗病基因分子末端是（ A ）
基因工程
在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和 “拼接”，从而对生物的基因进行改造和重新组合，然 后导入受体细胞内，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。
核 心: 构建重组DNA分子 操作水平: 分子水平 技术原理: 基因重组 技术优点: 定向改造 工 具: 限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体
常用的载体： 质粒 、λ噬菌体、动植物病毒
基因工程的诞生
1972年，美国斯坦福大学的科学家得到 了猿猴病毒SV40DNA和噬菌体DNA连接 物，这是第一个人工DNA重组产物。
1973年，斯坦福大学的科学家进一步实 现了细菌之间的性状转移，这是基于工 程发展史上第一个成功的基因克隆实验， 标志着基因工程的诞生。
生物B基因片段
……GAATTC…… ……CTTAAG……
EcoRⅠ酶切
……G AATTC…… ……CTTAATAA G……
……GAATTC…… ……CTTAAG……
不同来源的DNA片段混合
……GAATTC…… ……CTTAAG……
将不同种来源的DNA片段连接起来
DNA酶
断裂磷酸二酯 键，将DNA水解成 单个脱氧核苷酸。
对象
两个DNA片段
单个核苷酸 加到已有的核
限制性核酸内切酶
酸片段上
断裂磷酸二酯
键，将DNA切割成
模板 无
以一条DNA链 片段。
为模板
3、（运）载体—“基因的运输工具”
作用：①与目的基因相连接； ②将目的基因导入受体细胞
作为运载体的必备条件： ➢ 能够在宿主细胞中复制并稳定地保存,而对宿主细胞的
资料
苏云金芽孢杆菌 毒蛋白
棉铃虫中毒死亡
棉铃虫
理论基础一：DNA是遗传物质
a、肺炎双球菌转化实验 b、噬菌体侵染细菌实验
三个实验图片
理论基础二：DNA的双螺旋结构
1953年，沃森和克 里克发现了DNA双螺旋 的结构，开启了分子生 物学时代，使遗传的研 究深入到分子层次。
生物A基因片段
……GAATTC…… ……CTTAAG……
（2）切割完成后，采用 DNA连接酶 酶将运载体 与该抗病基因连接，连接后得到的DNA分子称 为 重组DNA分子。
3、（运）载体—“基因的运输工具” 质粒
①存在：细菌和酵母菌细胞 质中的小型环状DNA分子
②本质： ③特点：
限制性核酸内切酶的种类
EcoR.I 限制性核酸内切酶
粘性末端
粘性末端
可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，
即恢复被限制性核酸内切酶切开的两个DNA片段之间的 磷酸二酯键
2、DNA连接酶—“基因的针线”
作用:把两个DNA片段的粘性末端缝合起来。 形成的键：脱氧核糖与磷酸之间的磷酸二酯键。
P
AT
P
CG
P
P
GC
P
P
TA
思考：DNA连接酶与DNA聚合酶一样吗？
形成磷酸二酯键
【习题】 农业科技工作者在烟草中找到了一抗
病基因，现在采用基因工程技术将该基因转入棉
花，培育抗病棉花品系。请回答下列问题：
（1）要使运载体与该抗病基因连接，首先应使用
限_制__性__内__切__酶_进行切割。假如运载体被切割后，得
到的分子末端序列为
，则能与该运载体
连接的抗病基因分子末端是（ A ）
基因工程
在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和 “拼接”，从而对生物的基因进行改造和重新组合，然 后导入受体细胞内，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。
核 心: 构建重组DNA分子 操作水平: 分子水平 技术原理: 基因重组 技术优点: 定向改造 工 具: 限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体