苏教版高考生物一轮复习选修3第一章基因工程概述共59张PPT[可修改版ppt]
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2020版高考生物一轮复习第1讲基因工程课件苏教版选修3
2．根据质粒的特点确定限制酶的种类 (1)所选限制酶要与切割目的基因的限制酶相一致， 相同的黏性末端。 (2)质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择 量不要破坏这些结构，如图乙中限制酶 SmaⅠ会破坏标 果所选酶的切点不止一个，则切割重组后可能丢失某些 失的片段含复制起点区，则切割重组后的片段进入受体 自主复制。
图(c) (3)DNA 连接酶是将两个 DNA 片段连接起来的酶
___________和______________，其中既能连接黏性末端 末端的是________。
解
解析：(1)由题图可知，BamH Ⅰ 和 Sau3A Ⅰ 两种 酶的共同识别序列是错误！，二者切割可以形成相同的黏性 经 BamH Ⅰ酶切得到的目的基因可以与图(b)所示表达载 Ⅰ酶切后的产物连接。(2)在基因表达载体中，启动子应 因的首端，终止子应位于目的基因的尾端，这样基因才 录，再完成翻译过程，即顺利表达。图中甲所示的目的 启动子的上游，丙所示目的基因插入在终止子的下游， 基因均不能被转录，因此目的基因不能表达。(3)常见的 D 有 E·coliDNA 连接酶和 T4DNA 连接酶，其中 T4DNA 连接黏性末端又能连接平末端。
(2)限制酶和 DNA 连接酶的作用部位相同吗？DNA 连 用时，是否需要模板？
提示：相同，都是磷酸二酯键。不需要模板。
1．基因工程技术使用限制酶需注意的四个问题 (1)获取目的基因和切割载体时，经常使用同一种限制 用能切出相同末端的不同限制酶)，目的是产生相同的黏性 末端。 (2)获取一个目的基因需限制酶切割两次，共产生 4 个 或平末端。 (3)限制酶切割位点的选择，必须保证标记基因的完整 于检测。 (4)为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也 同的限制酶切割目的基因和质粒。
高中生物(苏教版)选修3课件：专题归纳课1第1章 基因工程(共34张PPT)
①从理论上推测， 第四轮循环产物中含有引物 A 的 DNA 片段所占的比例为________。 ②在第________轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸 链等长的 DNA 片段。
SJ · 生物
选修3 现代生物科技专题
(2)设计引物是 PCR 技术关键步骤之一。某同学设计的 两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如下图 )， 请分别 说明理由。
得到 16 个 DNA 分子，其中有 14 个含引物 A、B 的 DNA 分 子， 一个只含有引物 B 的 DNA 分子和一个只含引物 A 的 DNA 分子。②从图解原 DNA 与引物 A、B 的比例关系分析，经三 次复制后开始出现两条脱氧核苷酸链等长的 DNA 片段。 (2) 比较第一组引物的碱基顺序，可以发现引物Ⅰ与引物Ⅱ有两 对碱基能发生互补配对，形成局部双链结构而失效；而第二 组引物中， 引物Ⅰ′折叠后会发生碱基互补配对而导致失效。 (3)在 PCR 反应体系中， 引物首先与模板 DNA 单链互补配对 形成局部双链 DNA 片段，然后在 DNA 聚合酶的作用下将单 个脱氧核苷酸依次连接到引物链上。
转基因育种和传统杂交育种的比较
杂交育种 原理 处理 方法 基因重组 转基因育种 异源DNA(基因)重组
杂交→自交→筛选。先通过两 个具有不同优良性状的纯种杂 交得到F1，然后再将F1自交， 人工筛选获取所需品种 使位于不同个体上的多个优良 性状集中于一个个体上，即 “集优” 育种时间长
用纯种高秆抗病小麦与矮秆不 抗病小麦培育矮秆抗病小麦
SJ · 生物
选修3 现代生物科技专题
【答案】 (1)①15/16 ②三 (3)①引物Ⅰ与引物Ⅱ局部发生碱基互补配对而失效 ② 引物Ⅰ′自身折叠后会出现局部碱基互补配对而失 效 (3)DNA 聚合酶只能将单个脱氧核苷酸连续结合到双链 DNA 片段的引物链上 (4)见图
高三生物一轮复习课件：选修3 基因工程
操作水平
基本过程 实质 结果
DNA分子水平
切割 → 拼接 → 导入 → 表达 基因重组
人们需要的新的生物类型和生物产品
• 基因工程培育抗虫棉的简要过程：
苏云金芽孢杆菌
获取
普通棉花(无抗虫特性) 棉花细胞(含抗虫基因) 棉花植株(有抗虫特性)
抗虫基因
与运载体DNA拼接 导入
• 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？
2. DNA连接酶——“分子缝合针”
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙 “缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连 接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。
• 外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细 胞(如棉花细胞)？ 导入过程需要运输工具——载体。 • 载体的作用有哪些？
作用一：作为运输工具，将外源基因(抗虫 基因)转移到受体细胞(棉花细胞)中去。
• 为什么乳腺能成为基因药物最 理想的表达场所呢？ 1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入 体内循环，不会影响转基因动物本身的生理 代谢反应。 2）从乳汁中获取目的基因产物，产量高， 易提纯，表达的蛋白质已经过充分的修饰加 工，具有稳定的生物活性。 3）从乳汁中源源不断获得目的基因的产 物的同时，转基因动物又可无限繁殖。
• 基因工程培育抗虫棉的关键步骤： 关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌 细胞内提取出来 关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA连接 关键步骤三：抗虫基因导入受体(棉花)细胞
（二）DNA重组技术的基本工具
1. 限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
限制酶主要是从原核微生物中分离纯化出 来的。能识别双链DNA的某种特定核苷酸序列， 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。 特点：特异性。 即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸 序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。
高三生物一轮复习专题课件选修三专题一基因工程ppt
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_________________ __________________________________________________。
(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_________________ __________________________________________________。
苏教版高中生物选修3 第一章章末复习：《基因工程》章末复习课件
【解析】图中①是限制性核酸内切酶切割DNA分子； ②是DNA连接酶将两个DNA分子的缝隙缝合起来； ③是在解旋酶的作用下DNA分子双链解开成单链； ④为DNA复制时以解开的两条单链为模板，在DNA聚合 酶的作用下合成脱氧核苷酸子链； ⑤是以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶作用下转录 产生RNA。 【答案】C
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【例1】下图为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、DNA连接 酶、解旋酶、RNA聚合酶作用的正确顺序是（ ）
A.①②③⑤④ C.①④②③⑤
B.①②④③⑤ D.①④③⑤②
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知识点二 易混概念辨析
自主预习·自我领悟
基因工程的基本操作程序中存在多组易混的概念， 它们是学习中的难点，只有把它们的区别和联系搞 清楚，才能正确掌握关于基因工程的基本操作程序 的知识。下面是对几组易混概念的辨析。
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④终止密码子：是信使RNA上能够终止蛋白质合成的密码 子。 ⑤起始密码子：位于信使RNA上，是蛋白质合成开始的信 号，有两种：AUG、GUG。 (2)从本质上区分：启动子和终止子都是DNA分子中具有 调控作用的脱氧核苷酸序列，而起始密码子和终止密码子 都位于信使RNA上，分别是翻译的起始位置和终止位置， 终止密码子不能决定任何一种氨基酸。对于相似或相关概 念，通过比较分析的方法找出区别与联系，会加深对这些 知识的理解与掌握。
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【例1】下图为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、DNA连接 酶、解旋酶、RNA聚合酶作用的正确顺序是（ ）
A.①②③⑤④ C.①④②③⑤
B.①②④③⑤ D.①④③⑤②
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知识点二 易混概念辨析
自主预习·自我领悟
基因工程的基本操作程序中存在多组易混的概念， 它们是学习中的难点，只有把它们的区别和联系搞 清楚，才能正确掌握关于基因工程的基本操作程序 的知识。下面是对几组易混概念的辨析。
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④终止密码子：是信使RNA上能够终止蛋白质合成的密码 子。 ⑤起始密码子：位于信使RNA上，是蛋白质合成开始的信 号，有两种：AUG、GUG。 (2)从本质上区分：启动子和终止子都是DNA分子中具有 调控作用的脱氧核苷酸序列，而起始密码子和终止密码子 都位于信使RNA上，分别是翻译的起始位置和终止位置， 终止密码子不能决定任何一种氨基酸。对于相似或相关概 念，通过比较分析的方法找出区别与联系，会加深对这些 知识的理解与掌握。
苏教版高中生物选修3-现代生物科技专题：第一章 基因工程 复习课件
3.DNA 连接酶与 DNA 聚合酶的比较
项目
DNA连接酶
DNA聚合酶
相同点
作用实质相同，都是催化两个核苷酸之间形 成磷酸二酯键
是否需 要模板
不需要
需要
接DNA链
双链
单链
不 同 点
作用过程
在两个DNA片段间 形成磷酸二酯键
将单个核苷酸加到已存 在的DNA单链片段上， 形成磷酸二酯键
作用结果
将已存在的DNA片 段连接
（3）切割方式和结果： ①错位切―形―成→_黏__性__末端。 ②平切―形―成→_平__口__末端。 2.DNA 连接酶 （1）别名：“分__子__针__线___”。 （2）作用：将两个 DNA 片段连接在一起，形成重 __组 __D__N_A_分子。 3.载体 （1）别名：“分子搬运工”。
（2）功能：将外___源__基__因__导入受体细胞，并使其在受体细胞 中稳定遗传和表达。
基因工程的实施过程
1.PCR 过程中，需要解旋酶吗？所需要的 DNA 聚合酶应具 有什么特点？
提示：PCR 过程中，DNA 双链解开是在高温下完成的，不 需要解旋酶；由于 PCR 过程温度较高，所以需要能耐高温的 DNA 聚合酶。
2.制备重组 DNA 分子过程中需要哪些工具酶？ 提示：限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶。
4.基因工程的工具有限制性核酸内切 酶、DNA 连接酶和载体。
5.每种限制性核酸内切酶只能识别 特定的核苷酸序列，并在合适的条件下 切割 DNA 分子。
6.常见的载体有质粒、噬菌体及一些 动、植物病毒。
7.基因工程的一般过程：获取目的基 因→构建基因表达载体→导入目的基因 →检测和鉴定目的基因。
基因工程的诞生和发展
高考生物大一轮复习第一部分基因工程课件苏教版选修
尊重个体在基因工程研究和应用中的自 主选择权，包括知情同意、隐私保护等
。
利益公正分配原则
确保基因工程研究和应用产生的利益 得到公平分配，关注弱势群体的权益
。
不伤害原则
确保基因工程研究和应用不对个体或 群体造成伤害，避免基因歧视和基因 优化的滥用。
可持续发展原则
确保基因工程研究和应用符合可持续 发展要求，促进人类和生态系统的长 期健康发展。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，共同 探讨基因工程伦理问题，推 动全球范围内基因工程伦理 准则和规范的制定和实施。
伦理审查机制
建立健全的伦理审查机制， 对基因工程研究和应用项目 进行严格的伦理审查，确保 符合伦理原则和规范。
05
高考生物中基因工程考点 解析
考点梳理
基因工程的原理及技术基础
基因工程的原理、基因工程的基本操作步骤 、基因工程所需的工具等。
基因工程的基本原理
基于分子生物学和遗传学原理，通过基因操作技 术，将外源基因插入到生物体的基因组中，实现 基因的表达和调控。
基因工程的主要技术手段
包括基因克隆、载体构建、基因导入、基因表达 和检测等。
基因工程发展历程
1973年
美国科学家伯格首次成功地将外源基因导入 大肠杆菌，标志着基因工程的诞生。
重组蛋白的功能分析
对表达的重组蛋白进行生化活性分析 ，如酶活性检测、抗原抗体反应等。
重组DNA分子的序列分析
对阳性克隆的重组DNA分子进行序 列分析，验证目的基因的正确性。
实验结论总结
根据实验结果，总结实验结论，分析 实验的成功与不足之处，提出改进意 见。
04
基因工程伦理问题
基因工程的伦理原则
尊重自主性原则
。
利益公正分配原则
确保基因工程研究和应用产生的利益 得到公平分配，关注弱势群体的权益
。
不伤害原则
确保基因工程研究和应用不对个体或 群体造成伤害，避免基因歧视和基因 优化的滥用。
可持续发展原则
确保基因工程研究和应用符合可持续 发展要求，促进人类和生态系统的长 期健康发展。
国际合作与交流
加强国际合作与交流，共同 探讨基因工程伦理问题，推 动全球范围内基因工程伦理 准则和规范的制定和实施。
伦理审查机制
建立健全的伦理审查机制， 对基因工程研究和应用项目 进行严格的伦理审查，确保 符合伦理原则和规范。
05
高考生物中基因工程考点 解析
考点梳理
基因工程的原理及技术基础
基因工程的原理、基因工程的基本操作步骤 、基因工程所需的工具等。
基因工程的基本原理
基于分子生物学和遗传学原理，通过基因操作技 术，将外源基因插入到生物体的基因组中，实现 基因的表达和调控。
基因工程的主要技术手段
包括基因克隆、载体构建、基因导入、基因表达 和检测等。
基因工程发展历程
1973年
美国科学家伯格首次成功地将外源基因导入 大肠杆菌，标志着基因工程的诞生。
重组蛋白的功能分析
对表达的重组蛋白进行生化活性分析 ，如酶活性检测、抗原抗体反应等。
重组DNA分子的序列分析
对阳性克隆的重组DNA分子进行序 列分析，验证目的基因的正确性。
实验结论总结
根据实验结果，总结实验结论，分析 实验的成功与不足之处，提出改进意 见。
04
基因工程伦理问题
基因工程的伦理原则
尊重自主性原则
高考生物一轮复习 专题一 基因工程课件 苏教版选修3
第十八页，共32页。
【例2】 (2009·广东高考)(1)饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有
较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，
首先必须了解植酸酶的___空__间__结_构，然后改变植酸酶的______氨__基__酸, 序列(xùliè) 从而得到新的植酸酶。
(2)培育转植酸酶基因的大豆，可提高(tí gāo)其作为饲料原料时磷的利
(2)基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行 修饰、改造
第十三页，共32页。
即时(jíshí)突破
3．(2010·南通调研)下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不
正确的是
()
A．需要限制酶和DNA连接酶
B．必须在细胞内进行
C．抗生素抗性基因可作为标记基因
D．启动子位于目的基因的首端
解析：基因表达载体是目的基因与载体的结合(jiéhé)，在此过
程中
需用同一种限制酶切割目的基因与载体,用DNA连接酶将相同
的末端连接起来；基因表达载体的构建是在细胞外进行的；
基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始)、终止
子、目的基因和标记基因。
答案：B
第十四页，共32页。
4．(2010·南京调研)下列关于蛋白质工程的说法，正确的是 ()
A．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接 进行操作(cāozuò)
第三页，共32页。
2．载体 (1)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。 (2)具备的条件 ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。 ③具有特殊的标记基因，以便进行筛选。 (3)种类 ①质粒：一种(yī zhǒnɡ)祼露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之 外，能够自我复制的很小的双链环状DNA分子。 ②λ噬菌体的衍生物。 ③动植物病毒。
【例2】 (2009·广东高考)(1)饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有
较好的高温稳定性。利用蛋白质工程技术对其进行改造时，
首先必须了解植酸酶的___空__间__结_构，然后改变植酸酶的______氨__基__酸, 序列(xùliè) 从而得到新的植酸酶。
(2)培育转植酸酶基因的大豆，可提高(tí gāo)其作为饲料原料时磷的利
(2)基因工程中所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行 修饰、改造
第十三页，共32页。
即时(jíshí)突破
3．(2010·南通调研)下列关于基因表达载体构建的相关叙述，不
正确的是
()
A．需要限制酶和DNA连接酶
B．必须在细胞内进行
C．抗生素抗性基因可作为标记基因
D．启动子位于目的基因的首端
解析：基因表达载体是目的基因与载体的结合(jiéhé)，在此过
程中
需用同一种限制酶切割目的基因与载体,用DNA连接酶将相同
的末端连接起来；基因表达载体的构建是在细胞外进行的；
基因表达载体包括启动子(位于基因首端使转录开始)、终止
子、目的基因和标记基因。
答案：B
第十四页，共32页。
4．(2010·南京调研)下列关于蛋白质工程的说法，正确的是 ()
A．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接 进行操作(cāozuò)
第三页，共32页。
2．载体 (1)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。 (2)具备的条件 ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。 ③具有特殊的标记基因，以便进行筛选。 (3)种类 ①质粒：一种(yī zhǒnɡ)祼露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之 外，能够自我复制的很小的双链环状DNA分子。 ②λ噬菌体的衍生物。 ③动植物病毒。
高中生物选修三《专题1 基因工程》复习课件[可修改版ppt]
![高中生物选修三《专题1 基因工程》复习课件[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/9b815ff8647d27284b7351d9.png)
• a．PCR：是一项在生物体外复制特定DNA 片段的核酸合成技术。PCR扩增是获取目 的基因的一种非常有用的方法，也是进行分 子鉴定和检测的一种很灵敏的方法。
• b．目的：通过指数式扩增获取大量的目的 基因。
• (2)基因表达载体的构建学.科.网 zxxk.
• ①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，并使目的基因能够表达和发挥作用。
• 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、将目 的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定
• (1)目的基因的获取 • ①从基因中获取目的基因 • 优点：有了基因，就可以随时从中提取
所需要的目的基因，引入受体细胞使之表达。
• ②人工合成目的基因
• ③利用PCR技术扩增目的基因
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高中生物选修三《专题1 基因 工程》复习课件
限制酶 DNA连接酶
载体
作用 特点
(1)识别特定 的核苷酸序 列
(1)E·coli DNA连接酶 只连接黏性 末端
(1)能在宿主细 胞内稳定存在 并大量复制 (2)有多个限制
(条件) (2)在特定位 (2)T4DNA连 点上切割 接酶连接黏
重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然 后在_蔗__糖__为__唯__一_含__碳__营__养__物_质_____的培养基因培养， 以完成目的基因表达的初步检测。
1. 获取目的基因和切割载体时使用同一种限 制酶，目的是产生相同的黏性末端。 2. 获取一个目的基因需限制酶切割两次，共 产生4个黏性末端或平末端。 3. 限制酶切割位点的选择必须保证标记基因 的完整性，以便于检测和筛选。学.科.网 zxxk.
• b．目的：通过指数式扩增获取大量的目的 基因。
• (2)基因表达载体的构建学.科.网 zxxk.
• ①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，并使目的基因能够表达和发挥作用。
• 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、将目 的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定
• (1)目的基因的获取 • ①从基因中获取目的基因 • 优点：有了基因，就可以随时从中提取
所需要的目的基因，引入受体细胞使之表达。
• ②人工合成目的基因
• ③利用PCR技术扩增目的基因
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高中生物选修三《专题1 基因 工程》复习课件
限制酶 DNA连接酶
载体
作用 特点
(1)识别特定 的核苷酸序 列
(1)E·coli DNA连接酶 只连接黏性 末端
(1)能在宿主细 胞内稳定存在 并大量复制 (2)有多个限制
(条件) (2)在特定位 (2)T4DNA连 点上切割 接酶连接黏
重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然 后在_蔗__糖__为__唯__一_含__碳__营__养__物_质_____的培养基因培养， 以完成目的基因表达的初步检测。
1. 获取目的基因和切割载体时使用同一种限 制酶，目的是产生相同的黏性末端。 2. 获取一个目的基因需限制酶切割两次，共 产生4个黏性末端或平末端。 3. 限制酶切割位点的选择必须保证标记基因 的完整性，以便于检测和筛选。学.科.网 zxxk.
高三一轮复习：基因工程正式ppt课件
达到治疗疾病的目的。病人细胞中既有缺陷基因，也有
正常基因。
高考总复习.生物
二、 植物基因工程与动物基因工程的成果
外源基因类型及举例
成果举例
抗虫转基 因植物
抗虫基因：Bt毒蛋白基 因、蛋白酶抑制剂基因、 淀粉酶抑制剂基因
抗虫水稻、抗虫棉、 抗虫玉米
抗病转基 因植物
抗病毒基因：病毒外壳 蛋白基因、病毒的复制 酶基因抗真菌基因：几 丁质酶基因
3．PCR技术扩增目的基因
高考总复习.生物
(3)PCR技术扩增目的基因 ①原理：_D_N__A_复__制___。 ②过程 第一步：变性：_D__N_A__解__链__；第二步：复性：引物结合到 互补DNA链；第三步：延伸：在热稳定DNA聚合酶作用下， 从引物起始合成互补链。 2.基因表达运载体的构建 (1)目的：使目的基因在受体细胞中_稳__定__存__在___，并且可以 _遗_传__至__下_一__代_，使目的基因能够__表__达__和_发__挥_。作用 (2) 组 成 ： 目__的__基__因____ ＋ __启__动__子____ ＋ ___终__止__子___ ＋ __标__记__基__因__
三、将目的基因导入受体细胞
生物 种类
植物细胞
动物细胞
常用 农杆菌转化 显微注射技
方法 法
术
受体 细胞
体细胞
受精卵
高考总复习.生物
微生物细胞
感受态细胞 法
原核细胞
转化 过程
将目的基因 插入Ti质粒 的TDNA上→ 农杆菌→导 入植物细胞 →整合到受 体细胞的
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
用是（ ）C
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2.载体的作用和条件 (1)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。 (2)具备的条件： ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有一个至多个限制性核酸内切酶切割位点，以便与外源基因 连接。 ③具有特殊的标记基因，以便进行筛选。
【高考警示】 载体的酶切位点及与膜载体的区别 (1)切割质粒需使用限制性核酸内切酶1次，切割目的基因则需 要使用相同的限制性核酸内切酶2次。因为质粒是环状DNA， 而目的基因在DNA分子链上。 (2)质粒DNA分子上限制性核酸内切酶切割位点的选择必须保 证至少有一个标记基因是完整的，如果标记基因全部被切开则 不便于鉴定与选择。
考点 一 基因工程的工具 1.工具酶与其他酶的比较 (1)几种酶的比较：
项目 种类
限制性核 酸内切酶
DNA连接酶
作用底物
DNA分子 DNA分子
片段
Hale Waihona Puke 作用部位 磷酸二酯键 磷酸二酯键
作用结果
形成黏性末 端或平末端
形成重组 DNA分子
种类
项目
作用底物
作用部位
DNA聚合酶 脱氧核苷酸 磷酸二酯键
DNA(水 解)酶
1.基因工程是利用重组DNA技术将外源DNA直接导入有机体的生 物技术。( × ) 【分析】不一定是直接导入，现在大部分是将目的基因与载体 DNA相连成为重组载体，然后再把这种重组DNA分子导入受体 细 胞。 2.(2010浙江×T2A)用限制性核酸内切酶可以切割烟草花叶病毒 的核酸。( ) 【分析】限制性核酸内切酶是用来切割DNA分子的，而烟草花 叶病毒的核酸是RNA。
(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：
为使载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ
切割外，还可用另一种限制性核酸内切酶切割，该酶必须具有
的特点是
。
(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即
DNA连接酶和
DNA连接酶。
(4)反转录作用的模板是
，产物是
。若要在体
(5)基因工程中可以作为载体的除质粒外，还有λ噬菌体的衍生 物、动植物病毒等。(6)大肠杆菌细胞有细胞壁和细胞膜，能 阻止质粒(外源DNA)等物质的进入，通过Ca2+处理细胞，使 细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称 为感受态细胞)后才能作为受体细胞。
答案：(1)黏性末端 平末端 (2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的末端相同 (3)E·coli T4 (4)mRNA(或RNA) cDNA(或DNA) PCR (5)λ噬菌体的衍生物 动植物病毒 (6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱
段，产生____黏__性__末_和端平口
末端
DNA连接 将具有_________的2个DNA
黏性末端
酶 片段连接在一起
形成____________
重组DNA分子
2.载体——运载工具 (1)功能：将_外__源__基__因__导入受体细胞，并使其在受体细胞中 _稳__定__遗__传__和__表__达__。 (2)种类：_质__粒__、_噬__菌__体__以及一些动植物病毒。 (3)质粒：本质是细菌细胞中小型_环__状__D_N_A_分子。 三、基因工程的一般过程 1.获取目的基因 2.制备_重__组__D_N_A_分__子__ 3.转化受体细胞 4.筛选_重__组__细__胞__ 5.实现功能表达
苏教版高考生物一 轮复习选修3第一章 基因工程概述共59
张PPT
一、基因工程的概念理解
目的基因 体外
分子 基因重组
受体 远源杂交不亲和
二、基因工程的工具——酶与载体 1.限制性核酸内切酶和DNA连接酶
作用
结果
限制性 核酸内
切酶
_识__别__和__切__割_DNA分子内一
小段特定核苷酸序列
把DNA分子切割成不同的片
(3)基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。基因 工程中的载体是DNA分子，能将目的基因导入受体细胞内； 膜载体是蛋白质，与细胞膜的选择透过性有关。
【典例1】(2012·新课标全国卷)根据基因工程的有关知识，
回答下列问题：
(1)限制性核酸内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型
有
和
。
DNA解旋酶
DNA分子 DNA分子
磷酸二酯键
碱基对间 的氢键
作用结果
形成新的 DNA分子 形成脱氧 核苷酸 形成单链 DNA分子
(2)限制性核酸内切酶与DNA连接酶的关系(如图)：
①限制性核酸内切酶不切割自身DNA的原因：原核生物中不存 在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。 ②DNA连接酶起作用时不需要模板。
【变式训练】下列有关基因工程的叙述，正确的是( ) A.DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来 B.目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变 C.目的基因与载体结合的过程发生在细胞外 D.常使用的载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等 【解析】选C。DNA连接酶的作用是连接黏性末端和平末端之 间的磷酸二酯键，A错；目的基因导入受体细胞后，实现了与 受体细胞基因的重组，受体细胞不一定发生基因突变，B错； 基因表达载体的构建是在细胞外进行的，C对；大肠杆菌不具 备载体的基本条件，因此不能作为载体，D错。
外获得大量反转录产物，常采用
技术。
(5)基因工程中除质粒外，
和
也可作为载
体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未
处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是
。
【解析】(1)当限制性核酸内切酶在它识别序列的中心轴线两 侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限 制性核酸内切酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是 平末端。(2)为使载体与目的基因相连，不同的限制性核酸内 切酶应该切出相同的黏性末端。(3)DNA连接酶根据其来源的 不同分为两类，一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为 E·coliDNA连接酶，另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为 T4DNA连接酶。(4)反转录是指以RNA为模板在逆转录酶的作 用下合成DNA的过程，可以在体外短时间内大量扩增DNA的 技术叫PCR(多聚酶链式反应)技术。
3.提取目的基因和切割载体使用同一种限制性核酸内切酶。 ( √)
【分析】用同一种限制性核酸内切酶切割能形成相同的黏性末 端，形成重组DNA分子。 4.基因工程过程中都用到碱基互补配对。( × ) 【分析】转化受体细胞和筛选出获得目的基因的受体细胞步骤 中不出现碱基互补配对。 5.分子水平检测目的基因可用DNA分子杂交方法。( √ ) 【分析】可以利用DNA探针检测目的基因存在与否，判断目的 基因是否成功导入。