选修3基因工程课件
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人教版高中生物选修3课件：专题1 基因工程 (共36张PPT)
该方法是根据碱基互补配对原则， 把互补的双链DNA解开，把单链的DNA 小片段用同位素、荧光分子或化学发 光剂等进行标记，之后同被检测的DNA 中的同源互补序列杂交，从而检出所 要查明的DNA或基因。
目的基因的检测示意图
检测目的基因是否转录出了mRNA
过程:用上述探针和转基因生物的 mRNA杂交，若出现杂交带，表明目 的基因转录出了mRNA.
为具有新性状的动物
Ca2＋
微生 物细
胞
处理 增大 细胞 壁通
原核 细胞 或酵 母菌
透性
用Ca2＋处理细胞→感受 态细胞→重组表达载体 DNA分子与感受态细胞 混合→感受态细胞吸收
4.目的 基因的 检测与 鉴定
1.3 应用
一、基因工程的应用、安全性和生物武器 1．基因工程的应用 (1)动物:提高生长速度从而提高产品产量; 改善畜产品品质;生产药物;器官移植供体等 (2)植物:抗虫植物、抗病植物和抗逆植物; 利用转基因改良植物的品质. (3)基因诊断:采用基因检测的方法来判断患 者是否出现了基因异常或携带病原体。 (4)基因治疗:指利用正常基因置换或弥补缺 陷基因的治疗方法.
中心法则
复 制
DNA 转录 RNA 翻译 蛋白质
逆转录
蛋白质工程与基因工程的比较
项目 蛋白质工程
基因工程
预期蛋白质功
能→设计蛋白 目的基因的获取
质结构→推测 →基因表达载体
区 过 氨基酸序列→ 的构建→将目的
别
程
推测脱氧核苷 基因导入受体细 酸序列→合成 胞→目的基因的
DNA→表达 检测与鉴定
出蛋白质
D.多次重复.
PCR技术扩增与DNA复制的比较
PCR技术
DNA复制
目的基因的检测示意图
检测目的基因是否转录出了mRNA
过程:用上述探针和转基因生物的 mRNA杂交，若出现杂交带，表明目 的基因转录出了mRNA.
为具有新性状的动物
Ca2＋
微生 物细
胞
处理 增大 细胞 壁通
原核 细胞 或酵 母菌
透性
用Ca2＋处理细胞→感受 态细胞→重组表达载体 DNA分子与感受态细胞 混合→感受态细胞吸收
4.目的 基因的 检测与 鉴定
1.3 应用
一、基因工程的应用、安全性和生物武器 1．基因工程的应用 (1)动物:提高生长速度从而提高产品产量; 改善畜产品品质;生产药物;器官移植供体等 (2)植物:抗虫植物、抗病植物和抗逆植物; 利用转基因改良植物的品质. (3)基因诊断:采用基因检测的方法来判断患 者是否出现了基因异常或携带病原体。 (4)基因治疗:指利用正常基因置换或弥补缺 陷基因的治疗方法.
中心法则
复 制
DNA 转录 RNA 翻译 蛋白质
逆转录
蛋白质工程与基因工程的比较
项目 蛋白质工程
基因工程
预期蛋白质功
能→设计蛋白 目的基因的获取
质结构→推测 →基因表达载体
区 过 氨基酸序列→ 的构建→将目的
别
程
推测脱氧核苷 基因导入受体细 酸序列→合成 胞→目的基因的
DNA→表达 检测与鉴定
出蛋白质
D.多次重复.
PCR技术扩增与DNA复制的比较
PCR技术
DNA复制
高中生物 人教版 选择性必修三 基因工程整合 课件 (41张)
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第3章 基因工程
生物学（选择性必修3·RJ）
3．(2021·全国甲卷)PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病
人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：①分析PCR扩增结
果；②从病人组织样本中提取DNA；③利用PCR扩增DNA片段；④采
集病人组织样本。回答下列问题： (1) 若 要 得 到 正 确 的 检 测 结 果 ， 正 确 的 操 作 顺 序 应 该 是 __④__②__③__①__
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第3章 基因工程
生物学（选择性必修3·RJ）
解析：(1)PCR技术可用于临床的病原菌检测，若要得到正确的检测 结果，正确的操作顺序应该是④采集病人组织样本→②从病人组织样 本中提取DNA→③利用PCR扩增DNA片段→①分析PCR扩增结果。(2) 在 用 PCR 技 术 扩 增 DNA 时 ， DNA 的 复 制 过 程 与 细 胞 内 DNA 的 复 制 类 似，操作③中使用的酶是Taq酶(热稳定DNA聚合酶)，PCR 反应中的每 次循环可分为变性、复性、延伸三步，其中复性的结果是Taq酶从引物 起始进行互补链的合成。(3)DNA复制需要引物，为了做出正确的诊断， PCR反应所用的引物应该能与两条单链DNA特异性结合。(4)据分析可 知，PCR(多聚酶链式反应)技术是指一项在生物体外复制特定DNA片段 的核酸合成技术。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。
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第3章 基因工程
生物学（选择性必修3·RJ）
2．(2019·江苏卷)下列生物技术操作对遗传物质的改造，不会遗传
给子代的是
(D)
A．将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌，筛选获得基因工程菌
B．将花青素代谢基因导入植物体细胞，经组培获得花色变异植株
人教版高中生物选修3专题一课题113基因工程的应用课件共39张PPT[可修改版ppt]
![人教版高中生物选修3专题一课题113基因工程的应用课件共39张PPT[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/4517662319e8b8f67d1cb95f.png)
胰岛素从猪、牛等动物的胰 腺中提取，100Kg胰腺只能提取 4-5g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100g胰岛 素！使其价格降低 了30%-50%!
用转基因的植物生产药物
转基因抗乙肝西红柿(中国)，虽然不能治愈 乙肝，但一年只吃几个抗乙肝西红柿，就完全能 代替注射乙肝疫苗。抗乙肝西红柿属于转基因食 品，就是将乙肝疫苗植入西红柿内，经过多代繁 殖，使转入的基因稳定化。
注意事项： 要用同一种限制酶切取目的基因
和运载体，并用DNA连接酶连接。 1、常用的受体细胞： 大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌、动植 物细胞等 2、常用微生物作受体细胞的原因：
微生物增殖快、代谢快、目的产物多
一般检测：标记基因是否表达
1、基因工程与作物育种
抗虫转基因植物
生长快、肉质好的转基因 乳汁中含有人生长激素的
甚至还可以吸收和转化污染物。
“金大米”
转基因草莓
有玫瑰花和柠檬的香味 转基因西红柿
转基因植物的安全性争论
• 支持派认为：如果转基因农业生物技术得 不到社会支持，这一研究将被扼杀，并且 强调，迄今为止并没有发现转基因食品危 害人体健康和环境的确切证据。
转基因生物有利的一面:
⑴改变传统的育种方式缩短育种时间。培育 出高产优质、抗病虫害、抗旱、抗盐碱，抗除 草剂等特性的作物新品种。
2、“基因针线”——DNA连接酶
连 GCATTACGAT接酶TAGCTATAATATCGCGGCTAATGCTATAAATTCGCGCGTAATAT
连接酶的作用：将脱氧核糖和磷酸交 替连接的DNA骨架
连接的部位： 的缺口“缝合”。 生成磷酸二酯键
人教版 选修3 基因工程的应用 课件 (69张)
(2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。
3．利用转基因改良植物的品质 (1)优良性状基因：必需氨基酸含量多的蛋白质编码 基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有 关的基因。 (2)成果：富含赖氨酸的转基因玉米、转基因延熟番 茄和转基因矮牵牛。
要点二 动物基因工程前景广阔
应用
基因来源或处理
成果
其次是对患者进行相关细胞的基因替换，如对于遗传性 糖尿病患者，只对胰腺的胰岛B细胞进行基因替换，该 个体就能正常分泌胰岛素，使糖尿病得以治疗。但这种 局部细胞的基因替换，并没有改变患者其他部位细胞的 基因，如精原细胞，因此其后代很可能会患遗传性糖尿 病。
(3)基因治疗目前还处于初期的临床试验阶段。可以 说，在没有完全解释人类基因组的运转机制，充分了解 基因调控机制和疾病的分子机理之前，进行基因治疗是 十分困难的。
【例题3】 下列关于基因工程应用的叙述，正确的 是( )
A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因 B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交 C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒 D．原核生物的基因不能用来进行真核生物的遗传 改良
2．操作过程
3．乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较
比较项目 乳腺生物反应器
工程菌
哺乳动物基因的结构 细菌或酵母菌等生物
基因结构 与人类基因的结构基 基因的结构与人类基
本相同
因的结构有较大差异
细菌细胞内没有内质
基因表达
合成的药物蛋白与天 网、高尔基体等细胞 然蛋白质相同 器，合成的药物蛋白
可能没有活性
(3)金茶花叶片细胞具有抗病性，说明抗病基因已完成了 表达。
答案 (1)PCR
(2)同种限制性核酸内切酶
—G —CTTAA
3．利用转基因改良植物的品质 (1)优良性状基因：必需氨基酸含量多的蛋白质编码 基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有 关的基因。 (2)成果：富含赖氨酸的转基因玉米、转基因延熟番 茄和转基因矮牵牛。
要点二 动物基因工程前景广阔
应用
基因来源或处理
成果
其次是对患者进行相关细胞的基因替换，如对于遗传性 糖尿病患者，只对胰腺的胰岛B细胞进行基因替换，该 个体就能正常分泌胰岛素，使糖尿病得以治疗。但这种 局部细胞的基因替换，并没有改变患者其他部位细胞的 基因，如精原细胞，因此其后代很可能会患遗传性糖尿 病。
(3)基因治疗目前还处于初期的临床试验阶段。可以 说，在没有完全解释人类基因组的运转机制，充分了解 基因调控机制和疾病的分子机理之前，进行基因治疗是 十分困难的。
【例题3】 下列关于基因工程应用的叙述，正确的 是( )
A．基因治疗就是把缺陷基因诱变成正常基因 B．基因诊断的基本原理是DNA分子杂交 C．一种基因探针能检测水体中的各种病毒 D．原核生物的基因不能用来进行真核生物的遗传 改良
2．操作过程
3．乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较
比较项目 乳腺生物反应器
工程菌
哺乳动物基因的结构 细菌或酵母菌等生物
基因结构 与人类基因的结构基 基因的结构与人类基
本相同
因的结构有较大差异
细菌细胞内没有内质
基因表达
合成的药物蛋白与天 网、高尔基体等细胞 然蛋白质相同 器，合成的药物蛋白
可能没有活性
(3)金茶花叶片细胞具有抗病性，说明抗病基因已完成了 表达。
答案 (1)PCR
(2)同种限制性核酸内切酶
—G —CTTAA
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
CTGAA程 (共50张PPT)
EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
切割DNA分子 两个脱氧核 苷酸之间的 磷酸二酯键。
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
A
T
G
C
A
T
A
T
T
A
T
A
C
G
G
C
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
科学探索一：
如何“切割”目的基因？
…ATGAATTCA …TACTTAAGT
① ②
③ ④
⑤ ⑥
三、基因工程操作的基本步骤 从细胞中分
▪ Content
第2节 基因工程及其应用
“嫁接”了人胰岛素基因的大肠杆菌
1982年第一例转基因动物问世。科学家将大鼠的生 长激素基因导入小鼠体内，使小鼠体重为正常个体 的二倍，被称为"超级小鼠"。
转基因超级小鼠
转基因猴“安迪”
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
第2节 基因工程及
3
胰岛素基因 导入受体细 胞
(大肠杆菌)
基因的“剪刀” 基因的“针线” 基因的运载体
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
（二）基因操作的工具
基因的“剪刀” 限制性核酸内切酶
CTGAA程 (共50张PPT)
EcoRI 剪切目的基因
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAA GGGATT
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
切割DNA分子 两个脱氧核 苷酸之间的 磷酸二酯键。
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
A
T
G
C
A
T
A
T
T
A
T
A
C
G
G
C
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
科学探索一：
如何“切割”目的基因？
…ATGAATTCA …TACTTAAGT
① ②
③ ④
⑤ ⑥
三、基因工程操作的基本步骤 从细胞中分
▪ Content
第2节 基因工程及其应用
“嫁接”了人胰岛素基因的大肠杆菌
1982年第一例转基因动物问世。科学家将大鼠的生 长激素基因导入小鼠体内，使小鼠体重为正常个体 的二倍，被称为"超级小鼠"。
转基因超级小鼠
转基因猴“安迪”
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
第2节 基因工程及
3
胰岛素基因 导入受体细 胞
(大肠杆菌)
基因的“剪刀” 基因的“针线” 基因的运载体
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
人教版高中生物选修三 基因工程 (共50张PPT)
（二）基因操作的工具
基因的“剪刀” 限制性核酸内切酶
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]
![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]](https://img.taocdn.com/s3/m/3d3c354c90c69ec3d5bb75ce.png)
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
人教版选修三专题一《基因工程》课件 (共74张PPT)
1970年工具酶的发现
1965年氨基酸测序和1977年DNA测序技术的发明 1972年DNA体外重组的实现 1973年重组DNA表达实验的成功 1980年第一例转基因动物和1983年第一例转基因 植物问世 1988年PCR技术的发明
技 术 发 明
【应城一中生物】
17
专题一 基因工程
操作水平
基本过程 结果
【应城一中生物】
剪切 → 拼接 → 导入→ 表达
人类需要的新生物类型和产品
7
【应城一中生物】
8
早 期 基 础 理 论
1859年达尔文提出生物进化论
【应城一中生物】
9
早 期 基 础 理 论
1900年孟德尔基因分离定律和自由组合定律的再度提出
【应城一中生物】
10
早 期 基 础 理 论
要切两个切口，产生四个黏性(平)末端。
• 如果把两种来源不同的DNA用同种限制酶来切割，会怎样？
会产生相同的黏性(平)末端
• 如果把具有相同黏性(平)末端的DNA连接起来，又会怎样呢？
得到重组DNA
【应城一中生物】
31
【应城一中生物】
黏性末端
【应城一中生物】
27
SmaI限制酶的作用
SmaI只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。
在G与C之 间切割
中轴线
【应城一中生物】
28
SmaI限制酶的切割
当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA 两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。
平末端
【应城一中生物】
平末端
29
1958年梅塞尔松、斯塔尔证明DNA的半保留复制
生物选修3----基因工程课件
)
A．甲、乙、丙粘性末端是由各自不同的限制性核酸内切酶催化产 生的 B．甲、乙具相同的粘性末端可形成重组DNA分子，但甲、丙之间 不能 C．DNA连接酶作用位点在b处，催化磷酸基团和脱氧核糖之间形 成化学键 D．切割甲的限制性核酸内切酶不能识别由甲、乙片段形成的重组 DNA分子 解析：b处表示的是DNA两条链之间的氢键，解旋酶作用于此处。 答案：C
答案：C
菜 单
隐 藏
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
2．下表为常用的限制性核酸内切酶(限制酶)及其识别序列和切割 位点，由此推断的以下说法正确的是( )
BamH Ⅰ
EcoRⅠ
G↓GATCC
C↓AATTC
Kpn Ⅰ
(2)将转基因白细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常是由 于产生了________，产生这种物质的两个基本步骤是________和 ________。 (3)人的腺苷酸脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其主要差别是 ________；与大肠杆菌基因相比，其转录而来的RNA产物经 ________才能成为成熟的mRNA。 (4)该病的治疗方法属于基因工程应用中的________，这种治疗方法 的原理是 ___________________________________________________________ _____________。
山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
菜 单
隐 藏
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
基因工程的三大操作工具 1．限制酶 (1)限制性核酸内切酶(限制酶)的作用 限制酶切割时断开的是DNA分子中的磷酸二酯键(即相邻脱氧 核苷酸间的键)，而不是两条链之间的氢键。 (2)限制酶具有专一性，表现在两个方面 ①识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列。 ②切割特定序列中的特定位点。如图： 2．DNA连接酶 (1)DNA连接酶的作用 两种来源不同的DNA用相同的限制性 核酸内切酶切割，形成相同的粘性末 端。DNA连接酶能催化磷酸与脱氧核 糖之间化学键的形成，将两DNA末端 的缝隙“缝合”起来。
人教版高中生物选修3专题1第3节基因工程的应用课件共34张PPT[可修改版ppt]
![人教版高中生物选修3专题1第3节基因工程的应用课件共34张PPT[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/a6636cc54a7302768f993958.png)
• 基因工程药品 —— 生长激素
治疗侏儒症的唯一方法，是向人体注射 生长激素。而生长激素的获得很困难。以前， 要获得生长激素，需解剖尸体，从大脑的底 部摘取垂体，并从中提取生长激素。
现可利用基因工程方法，将人的生长激 素基因导入大肠杆菌中，使其生产生长激素。 人们从 450 L大肠杆菌培养液中提取的生长 激素，相当于6万具尸体的全部产量。
• 基因工程在环保方面有什么应用？ 1）用于环境监测。 2）用于被污染环境的净化。
• 通过基因工程方法怎样进行环境监测？ 例如：用DNA探针可以检测饮用水中
病毒的含量。此方法的特点是快速、灵敏， 1吨水中有10个病毒也能检测出来。
• DNA分子杂交原理：
DNA分子杂交是基因诊断最基本的方 法之一。其基本原理是：互补的DNA单链 能够在一定条件下结合成双链，即能够进行 杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基 互补配对进行。因此，当用一段已知基因的 核苷酸序列作为探针，与被测基因进行接触， 若两者的碱基完全配对成双链，则表明被测 基因中含有已知的基因序列。
• 就基因药物而言，最理想的表达场所是哪里？
转基因动物的乳腺。
• 什么叫转基因动物？ 是指把人或哺乳动物的某种基因导入到
哺乳动物(如鼠、兔、羊和猪)的受精卵里， 目的基因若与受精卵染色体DNA整合，细胞 分裂时，该基因随染色体的倍增而倍增，使 每个细胞中都带有目的基因，使性状得以表 达，并稳定地遗传给后代，从而获得基因产 品。这样一种新的个体，称为转基因动物。
加特异表达的启动子）
形成胚胎 将胚胎送入母体动物
发育成转基因动物（只有在产下的雌性动物个体中，转
入的基因才能表达）
• 什么叫显微注射技术？
用口径为1μm的DNA 注射器，将大量的目的基 因片段注入到受精卵的核 内，然后把经过注射的受 精卵移植到另一只雌性动 物的子宫内，使受精卵发 育为转基因动物。
生物选修三专题一基因工程PPT课件
农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法
将目的基因导入 动物细胞
——显微注射法
将目的基因导入 微生物细胞
——Ca2+处理法
四、目的基因的检测与鉴定
（一）检测（分子水平）
1、检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因
（1）方法: DNA分子杂交 （2）过程:
①提取转基因生物的基因组DNA ②用含目的基因的DNA片段用放射性同位素等作 标记，以此做探针 ③使探针和转基因生物的基因组杂交,若显示出 杂交带，表明染色体已插入染色体DNA中
启动子+目的基因+终止子+标记基因
三、将目的基因导入受体细胞
（一）转化：
目的基因进入_受__体__细__胞__内，并且在 受体细胞内维持_稳__定__和_表__达__的过程。
（二）方法
1、将目的基因导入植物细胞的方法：
（1）农杆菌转化法
①农杆菌特点：
易感染双子叶植物和裸子植物，对大多数单 子叶植物没有感染能力。
双链DNA片段 与载体连接
启动子 内含子
1.概念：PCR全称为_多__聚__酶__链__式__反__应____， 是一项在生物_体__外___复制_特__定__D_N_A_片__段____的 核酸合成技术。 2.目的： 在短时间内大量扩增目的基因 3.原理： 碱基互补配对原则
一、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）目的基因的来源：
1、从自然界中已有物种中分离出来 2、人工的方法合成 （三）获 5 直接分离法
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一、植物基因工程硕果累累
转基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力, 以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
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基因工程的基本操作程序的步骤： 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、什么是目的基因？ 2、获取目的基因的方法有哪些？其操 作过程分别是怎样的？
一、目的基因的获取
1、目的基因概念： 主要指的是编码蛋白质的结构基因。也 可以是一些具有调控作用因 化学方法直接人工合成
四、目的基因的检测与鉴定
目的基因的检测内容和方法
3.目的基因是否翻译出蛋白质 检测方法: 抗原—抗体杂交
四、目的基因的检测与鉴定
4、个体生物学水平的鉴定
思考与探究
β—珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成 成分，当它的成分异常时，动物可能患 某种疾病，如镰刀型细胞贫血症，假如 让你用基因工程的方法使大肠杆菌生产 出鼠的β—珠蛋白，想一想，应该如何 设计？
利用PCR技术扩增目的基因
PCR的条件： 模板 ——目的基因DNA
原料 ——四种脱氧核苷酸
引物 ——如单链DNA分子片段 酶 ——耐热的DNA聚合酶
控制温度 ——PCR仪自动调控
利用PCR技术扩增目的基因
PCR的过程：
变性(90-95℃)
复性(55-60℃)
延伸(70-75℃)
用化学方法直接3.目的基因导入微生物细胞
原核生物的特点: 繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较 少。 大肠杆菌的转化过程: 增加细胞壁的透性，
与细胞膜无关 用Ca2+处理细胞 → 感受态细胞 感受态细胞吸收DNA分子
重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合
四、目的基因的检测与鉴定
1、导入目的基因后需要检测哪些方面？ 各采取什么方法？ 2、什么是DNA分子探针？检测时的DNA探 针通过什么原理来检测目的基因和相 应的mRNA？ 3、利用抗体－抗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 （如cDNA）基因的构建过程基 因 组 文 库
限制酶
供体细胞的 全部DNA
大量DNA 片段 拼接到载体上
三、目的基因导入受体细胞
转化
目的基因进入受体细胞内，并且在受 体细胞内维持稳定和表达的过程。
三、目的基因导入受体细胞
1.目的基因导入植物细胞
常用的方法: 农杆菌转化法、基因枪法、花粉 管通道法 农杆菌的特点: a.易感染双子叶植物和祼子植物。 b.具有趋化性。 c.Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞， 并整合到受体细胞染色体的DNA上
思考与探究
1.从小鼠中克隆出β—珠蛋白基因的编码序列 （CDNA）。 2.将cDNA前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子， 另外加上抗四环素的基因，构建成一个表达载体。 3.将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然 后在含有四环素的培养基上培养大肠杆菌。如果表 达载体未进入大肠杆菌中，大肠杆菌会因不含有抗 四环素基因而死掉；如果培养基上长出了大肠杆菌 菌落，则表明β—珠蛋白基因已进入。 4.培养进入了β—珠蛋白基因的大肠杆菌，收集菌 体，破碎后从中提取β—珠蛋白。
二、基因表达载体的构建—核心
启动子的作用：
是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才 能驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质。
终止子作用： 使转录在所需要的地方停止。 标记基因作用：
是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基 因，从而将有目的基因的细胞筛选出来， 如青霉素基因。
二、基因表达载体的构建—
单链信息。 如：根据基因的核苷酸序列 基因在染色体上的位置 基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性。
利用PCR技术扩增目的基因
PCR的全称： 聚合酶链式反应 PCR的原理： DNA复制 PCR技术扩增目的基因的前提条件： 要有一段已知的目的基因的核苷酸序列。
2、基因表达载体的构建目的： a.使目的基因在受体细胞中稳定存在， 并且可以遗传给下一代。 b.使目的基因能够表达和发挥作用。
三、目的基因导入受体细胞
1、什么是转化？ 2、目的基因导入植物细胞常用的方法 是什么？具体过程是怎样的？ 3、目的基因导入动物细胞常用的方法 是什么？基本操作程序是怎样的？ 4、目的基因导入大肠杆菌的方法是怎 样的？钙离子有什么作用？
三、目的基因导入受体细胞
1.目的基因导入植物细胞
农杆菌转化法的导入过程: 构建基因表达载体
转入
农杆菌
导入
稳定维持和表达
植物细胞
三、目的基因导入受体细胞
２.目的基因导入动物细胞
常用的方法: 显微注射技术 操作程序： a.先提纯含目的基因的表达载体 b.从动物体内取出卵(受精卵） c.显微注射仪进行显微注射 d.将含目的基因的受精卵移植到输卵 管或子宫中发育成新个体
条件：基因较小，核苷酸序列已知。
二、基因表达载体的构建—核心
用切目的基因相 同的限制性内切 酶切割质粒
二、基因表达载体的构建—核心
二、基因表达载体的构建—核心
目的基因
二、基因表达载体的构建—核心
1、基因表达载体的组成 目的基因 启动子: 一段有特殊结构的DNA片段。 位于基因的首端。 终止子: 一段有特殊结构的DNA片段。 位于基因的尾端。 标记基因等
四、目的基因的检测与鉴定
目的基因的检测内容和方法
1.目的基因是否插入受体细胞染色体的 DNA上 检测方法: DNA分子杂交技术
DNA探针： 用放射性同位素等作标记的含有 目的基因的DNA片段。
四、目的基因的检测与鉴定
目的基因的检测内容和方法
2.目的基因是否转录出mRNA
检测方法: 分子杂交技术 用DNA探针与mRNA杂交。
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、什么是目的基因？ 2、获取目的基因的方法有哪些？其操 作过程分别是怎样的？
一、目的基因的获取
1、目的基因概念： 主要指的是编码蛋白质的结构基因。也 可以是一些具有调控作用因 化学方法直接人工合成
四、目的基因的检测与鉴定
目的基因的检测内容和方法
3.目的基因是否翻译出蛋白质 检测方法: 抗原—抗体杂交
四、目的基因的检测与鉴定
4、个体生物学水平的鉴定
思考与探究
β—珠蛋白是动物血红蛋白的重要组成 成分，当它的成分异常时，动物可能患 某种疾病，如镰刀型细胞贫血症，假如 让你用基因工程的方法使大肠杆菌生产 出鼠的β—珠蛋白，想一想，应该如何 设计？
利用PCR技术扩增目的基因
PCR的条件： 模板 ——目的基因DNA
原料 ——四种脱氧核苷酸
引物 ——如单链DNA分子片段 酶 ——耐热的DNA聚合酶
控制温度 ——PCR仪自动调控
利用PCR技术扩增目的基因
PCR的过程：
变性(90-95℃)
复性(55-60℃)
延伸(70-75℃)
用化学方法直接3.目的基因导入微生物细胞
原核生物的特点: 繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较 少。 大肠杆菌的转化过程: 增加细胞壁的透性，
与细胞膜无关 用Ca2+处理细胞 → 感受态细胞 感受态细胞吸收DNA分子
重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合
四、目的基因的检测与鉴定
1、导入目的基因后需要检测哪些方面？ 各采取什么方法？ 2、什么是DNA分子探针？检测时的DNA探 针通过什么原理来检测目的基因和相 应的mRNA？ 3、利用抗体－抗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 （如cDNA）基因的构建过程基 因 组 文 库
限制酶
供体细胞的 全部DNA
大量DNA 片段 拼接到载体上
三、目的基因导入受体细胞
转化
目的基因进入受体细胞内，并且在受 体细胞内维持稳定和表达的过程。
三、目的基因导入受体细胞
1.目的基因导入植物细胞
常用的方法: 农杆菌转化法、基因枪法、花粉 管通道法 农杆菌的特点: a.易感染双子叶植物和祼子植物。 b.具有趋化性。 c.Ti质粒上的T-DNA可转移到受体细胞， 并整合到受体细胞染色体的DNA上
思考与探究
1.从小鼠中克隆出β—珠蛋白基因的编码序列 （CDNA）。 2.将cDNA前接上在大肠杆菌中可以适用的启动子， 另外加上抗四环素的基因，构建成一个表达载体。 3.将表达载体导入无四环素抗性的大肠杆菌中，然 后在含有四环素的培养基上培养大肠杆菌。如果表 达载体未进入大肠杆菌中，大肠杆菌会因不含有抗 四环素基因而死掉；如果培养基上长出了大肠杆菌 菌落，则表明β—珠蛋白基因已进入。 4.培养进入了β—珠蛋白基因的大肠杆菌，收集菌 体，破碎后从中提取β—珠蛋白。
二、基因表达载体的构建—核心
启动子的作用：
是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才 能驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质。
终止子作用： 使转录在所需要的地方停止。 标记基因作用：
是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基 因，从而将有目的基因的细胞筛选出来， 如青霉素基因。
二、基因表达载体的构建—
单链信息。 如：根据基因的核苷酸序列 基因在染色体上的位置 基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性。
利用PCR技术扩增目的基因
PCR的全称： 聚合酶链式反应 PCR的原理： DNA复制 PCR技术扩增目的基因的前提条件： 要有一段已知的目的基因的核苷酸序列。
2、基因表达载体的构建目的： a.使目的基因在受体细胞中稳定存在， 并且可以遗传给下一代。 b.使目的基因能够表达和发挥作用。
三、目的基因导入受体细胞
1、什么是转化？ 2、目的基因导入植物细胞常用的方法 是什么？具体过程是怎样的？ 3、目的基因导入动物细胞常用的方法 是什么？基本操作程序是怎样的？ 4、目的基因导入大肠杆菌的方法是怎 样的？钙离子有什么作用？
三、目的基因导入受体细胞
1.目的基因导入植物细胞
农杆菌转化法的导入过程: 构建基因表达载体
转入
农杆菌
导入
稳定维持和表达
植物细胞
三、目的基因导入受体细胞
２.目的基因导入动物细胞
常用的方法: 显微注射技术 操作程序： a.先提纯含目的基因的表达载体 b.从动物体内取出卵(受精卵） c.显微注射仪进行显微注射 d.将含目的基因的受精卵移植到输卵 管或子宫中发育成新个体
条件：基因较小，核苷酸序列已知。
二、基因表达载体的构建—核心
用切目的基因相 同的限制性内切 酶切割质粒
二、基因表达载体的构建—核心
二、基因表达载体的构建—核心
目的基因
二、基因表达载体的构建—核心
1、基因表达载体的组成 目的基因 启动子: 一段有特殊结构的DNA片段。 位于基因的首端。 终止子: 一段有特殊结构的DNA片段。 位于基因的尾端。 标记基因等
四、目的基因的检测与鉴定
目的基因的检测内容和方法
1.目的基因是否插入受体细胞染色体的 DNA上 检测方法: DNA分子杂交技术
DNA探针： 用放射性同位素等作标记的含有 目的基因的DNA片段。
四、目的基因的检测与鉴定
目的基因的检测内容和方法
2.目的基因是否转录出mRNA
检测方法: 分子杂交技术 用DNA探针与mRNA杂交。