高中生物选修三《专题1 基因工程》复习课件
合集下载
人教版高中生物选修三专题1《基因工程》ppt专题复习课件
• (1)利用PCR技术扩增目的基因，其原理与细胞内DNA 复制类似(如图所示)。图中引物为单链DNA片段，它 是子链合成延伸的基础。
• 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。
• 质粒只得到长度为14 kb的一个片段，说明该酶在质粒 上只有1个切点；同理可以推测Mbo Ⅰ在质粒上有2个 切点；由图中可以看出同时用两种限制酶切割时得到 了3个片段，由此可以推测限制酶EcoRV的切点在图中 11.5 kb的DNA片段中。具体切割位点见答案。
答案 ①1156 ②三 (2)①引物Ⅰ和引物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 ③DNA 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
•
2、不要看书，要看老师的眼睛
•
只要老师不是在一味地读教材，那老师的“话”就不可能和你低头看着的教材上的“文字”一致。头脑聪明的学生，也许能做到既集中精神听老师的话，又集中精神看眼前书上的内容。可是实际上大部分的学生都做不到这一点。
•
认真听讲的第一个阶段就是上课时间无条件地“往前看”，上课的时候看书往往很容易开小差。摒除杂念，将视线从摊在眼前的书上移开。老师讲课的时候只看前面，集中注意力听老师嘴里说出来的话，那才是认真听讲的态度。
可以
部分基因以中含有某种生物的全部基个基因控制的性状相同， 则这两个基因的结构也完全相同
难读到老师的表情。认真听讲不单纯是指听老师说的话，把握老师的表情和语调之类的小细节也是很有必要的。说话比平时更用力，或者表情严肃地强调的那个部分几乎百分之百地会出现在考试中。但是如果坐在后面，那种重要的提示就全都错过了。
【公开课课件】人教版高中生物选修三课件：专题一基因工程(共77张PPT)
免疫-抗体
蛋白质是生命活动的 主要承担者 。
蛋白质工程实例
实例一：干扰素的保存 原因:干扰素易形成二聚体,变性使活性降低。 设计:如果将其分子上的一个半胱氨酸变成丝氨 酸，那么在-70℃的条件下，可以保存半年。
一、蛋白质工程的崛起的缘由
基因工程在原则上只能生产自然界已存 在的蛋白质。
蛋白质工程能产生自然界原本不存在的 新的蛋白质。
许多工业用酶是在改变天然酶的特性后，才 使之适应生产和使用需要的。
旁栏思考题
你知道人类蛋白质组计划吗？它与蛋白质工 程有什么关系？我国科学家承担了什么任务？
人类蛋白质组计划是继人类基因组计划 之后，生命科学乃至自然科学领域一项重大 的科学命题。2001年，国际人类蛋白质组组 织宣告成立。之后，该组织正式提出启动了 两项重大国际合作行动：一项是由中国科学 家牵头执行的“人类肝脏蛋白质组计划”； 另一项是以美国科学家牵头执行的“人类血 浆蛋白质组计划”，由此拉开了人类蛋白质 组计划的帷幕。
P27/“讨论”
3、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。
4、蛋白质工程与基因工程的关系
蛋白质工程是在基因工程的基础上， 延伸出来的第二代基因工程，是包含多学 科的综合科技工程领域。
导入微生物细胞 ——Ca2+处理成感受态细胞
1、将目的基因导入植物细胞:
卵细胞 极核
花粉粒
花粉粒萌发
花 粉 管
花 粉 管
精子
（2）
受 精 卵
受精卵 受精极核
2、将目的基因导入动物细胞:
含目的基因的表达载体提纯
高中生物人教版选修3课件：专题1 基因工程
如何利用规律实现更好记忆呢？
-26-
专题整合
超级记忆法-记忆规律
第四个记忆周期是 1天 第五个记忆周期是 2天 第六个记忆周期是 4天 第七个记忆周期是 7天 第八个记忆周期是15天 这五个记忆周期属于长期记忆的范畴。 所以我们可以选择这样的时间进行记忆的巩固，可以记得更扎实。
如何利用规律实现更好记忆呢？
-11-
专题整合
什么是学习力-常见错误学习方式
案例式 学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
-12-
专题整合
什么是学习力-高效学习必备习惯
积极 主动
以终 为始
分清 主次
不断 更新
-13-
高效学习模型
专题整合
高效学习模型-学习的完整过程
方向
资料
筛选
认知
-15-
专题整合
高效学习模型-学习的完整过程
消化
固化
-32-
专题整合
超级记忆法-记忆方法
TIP1：NPC代入，把自己想成其中的人物，会让自己的记忆过程更加有趣 （比如你穿越回去，成为了岳飞的母亲，你会在什么背景下怀着怎样的心情在 背上刺下“精忠报国”四个字）； TIP2：越夸张越搞笑，越有助于刺激我们的大脑，帮助我们记忆，所以不妨在 编故事时，让自己脑洞大开，尝试夸张怪诞些~
优秀同龄人的陪伴 让你的青春少走弯路 -6-
专题整合
小案例—哪个是你
忙忙叨叨，起早贪黑， 上课认真，笔记认真， 小A 就是成绩不咋地……
好像天天在玩， 上课没事儿还调皮气老师， 笔记有时让人看不懂， 但一考试就挺好…… 小ents
1. 什么是学习力 2. 高效学习模型 3. 超级记忆法 4. 费曼学习法
-20-
-26-
专题整合
超级记忆法-记忆规律
第四个记忆周期是 1天 第五个记忆周期是 2天 第六个记忆周期是 4天 第七个记忆周期是 7天 第八个记忆周期是15天 这五个记忆周期属于长期记忆的范畴。 所以我们可以选择这样的时间进行记忆的巩固，可以记得更扎实。
如何利用规律实现更好记忆呢？
-11-
专题整合
什么是学习力-常见错误学习方式
案例式 学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
-12-
专题整合
什么是学习力-高效学习必备习惯
积极 主动
以终 为始
分清 主次
不断 更新
-13-
高效学习模型
专题整合
高效学习模型-学习的完整过程
方向
资料
筛选
认知
-15-
专题整合
高效学习模型-学习的完整过程
消化
固化
-32-
专题整合
超级记忆法-记忆方法
TIP1：NPC代入，把自己想成其中的人物，会让自己的记忆过程更加有趣 （比如你穿越回去，成为了岳飞的母亲，你会在什么背景下怀着怎样的心情在 背上刺下“精忠报国”四个字）； TIP2：越夸张越搞笑，越有助于刺激我们的大脑，帮助我们记忆，所以不妨在 编故事时，让自己脑洞大开，尝试夸张怪诞些~
优秀同龄人的陪伴 让你的青春少走弯路 -6-
专题整合
小案例—哪个是你
忙忙叨叨，起早贪黑， 上课认真，笔记认真， 小A 就是成绩不咋地……
好像天天在玩， 上课没事儿还调皮气老师， 笔记有时让人看不懂， 但一考试就挺好…… 小ents
1. 什么是学习力 2. 高效学习模型 3. 超级记忆法 4. 费曼学习法
-20-
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_________________ __________________________________________________。
专题1基因工程复习课件课件高二生物人教版选修三
联系与区别？
一、基因操作的工具
3.基因的运输工具—运载体
要将外源基因送入受体细胞，还需要有专门的运输工 具，就是运载体。质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生 物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分 子。
(1)作用： 将外源基因送入受体 细胞
(2)种类： 质粒、噬菌体和动、 植物病毒等
注意：质粒的存在与否对宿主细胞 生存没有决定性的作用。
a.E·coliDNA连接酶： 从大肠杆菌中分离得到的， 只能连接互补的黏性末端， 不能连接平末端。
b.T4DNA连接酶：
从T4噬菌体中分离出来的， 既能连接互补的黏性末端， 又能连接平末端，但连接 平末端的效率比较低。
思考: 用D几个磷酸二酯键？
2个
思考: DNA连接酶和DNA聚合酶有什么
基因工程的基本程序是：（1）获得目的基因（外源DNA片段）
（2）将目的基因连接到载体上，得杂化载体；（3）将杂化载体 （环状的DNA）引入宿主细胞（受体细胞），使目的基因及载体上 其它基因得以转录和翻译。
（一）提取目的基因的途径
从供体细胞的DNA中 直接分离基因 方法：鸟枪法 （1）鸟枪法的过程：
黏性末端的碱基之间形成氢键，这 样就真的合成重组的DNA分子了?
运载体的基因
CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT
目的基因 ACGAATTCCGTAG AATTCCCATT TGCTTAAGGCATCTTAA GGGTAA
被同一种限制酶切断的几个DNA具有相同的黏 性末端，碱基能够通过互补进行配对。
基因工程的 别名
基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境 操作对象 操作水平 基本过程
剪切
一、基因操作的工具
3.基因的运输工具—运载体
要将外源基因送入受体细胞，还需要有专门的运输工 具，就是运载体。质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生 物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分 子。
(1)作用： 将外源基因送入受体 细胞
(2)种类： 质粒、噬菌体和动、 植物病毒等
注意：质粒的存在与否对宿主细胞 生存没有决定性的作用。
a.E·coliDNA连接酶： 从大肠杆菌中分离得到的， 只能连接互补的黏性末端， 不能连接平末端。
b.T4DNA连接酶：
从T4噬菌体中分离出来的， 既能连接互补的黏性末端， 又能连接平末端，但连接 平末端的效率比较低。
思考: 用D几个磷酸二酯键？
2个
思考: DNA连接酶和DNA聚合酶有什么
基因工程的基本程序是：（1）获得目的基因（外源DNA片段）
（2）将目的基因连接到载体上，得杂化载体；（3）将杂化载体 （环状的DNA）引入宿主细胞（受体细胞），使目的基因及载体上 其它基因得以转录和翻译。
（一）提取目的基因的途径
从供体细胞的DNA中 直接分离基因 方法：鸟枪法 （1）鸟枪法的过程：
黏性末端的碱基之间形成氢键，这 样就真的合成重组的DNA分子了?
运载体的基因
CTTCATG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGGATT
目的基因 ACGAATTCCGTAG AATTCCCATT TGCTTAAGGCATCTTAA GGGTAA
被同一种限制酶切断的几个DNA具有相同的黏 性末端，碱基能够通过互补进行配对。
基因工程的 别名
基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境 操作对象 操作水平 基本过程
剪切
人教版高中生物选修3专题1第2节基因工程的基本操作程序(共42张PPT)
主要是指编码蛋白质的结构基因，也可以 是一些具有调控作用的因子。
目前被广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌 抗虫基因、植物抗病基因（抗病毒、抗细菌)、人胰 岛素基因等。
（一）获取目的基因的常用方法有哪些?
初始目的基因的来源 1. 从生物中直接获取 2. 人工合成
注意：要保持基因的完整性
目的基因的核苷酸序列未知）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，各个受体菌分别含有 这种生物的不同基因，称为基因。基因基因组
部分基因 （如:cDNA）•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/8/122021/8/12Thursday, August 12, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/122021/8/122021/8/128/12/2021 9:54:53 PM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/8/122021/8/122021/8/12Aug-2112-Aug-21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/8/122021/8/122021/8/12Thursday, August 12, 2021
PCR技术扩增与DNA复制的比较
碱基互补配对 四种脱氧核苷酸
模板、能量、酶
DNA在高温下 变性解旋
体外复制
解旋酶催化 细胞核内
热稳定的DNA聚合酶 细胞内的DNA聚合酶
大量的DNA片段 形成整个DNA分子
3.人工合成
——根据已知的氨基酸序列合成DNA 蛋白质的氨基酸序列
目前被广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌 抗虫基因、植物抗病基因（抗病毒、抗细菌)、人胰 岛素基因等。
（一）获取目的基因的常用方法有哪些?
初始目的基因的来源 1. 从生物中直接获取 2. 人工合成
注意：要保持基因的完整性
目的基因的核苷酸序列未知）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，各个受体菌分别含有 这种生物的不同基因，称为基因。基因基因组
部分基因 （如:cDNA）•9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。2021/8/122021/8/12Thursday, August 12, 2021 •10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2021/8/122021/8/122021/8/128/12/2021 9:54:53 PM •11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。2021/8/122021/8/122021/8/12Aug-2112-Aug-21 •12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。2021/8/122021/8/122021/8/12Thursday, August 12, 2021
PCR技术扩增与DNA复制的比较
碱基互补配对 四种脱氧核苷酸
模板、能量、酶
DNA在高温下 变性解旋
体外复制
解旋酶催化 细胞核内
热稳定的DNA聚合酶 细胞内的DNA聚合酶
大量的DNA片段 形成整个DNA分子
3.人工合成
——根据已知的氨基酸序列合成DNA 蛋白质的氨基酸序列
高中生物专题1基因工程专题归纳课件新人教版选修3
(2) 以 P 基 因 序 列 为 基 础 ， 获 得 P1 基 因 的 途 径 有 修 饰 ________基因或合成________基因。所获得的基因表达是遵循 中心法则的，中心法则的全部内容包括________的复制；以及 遗传信息在不同分子之间的流动，即：____________。
(3)蛋白质工程也被称为第二代基因工程，其基本途径是从 预期蛋白质功能出发，通过________和________，进而确定相 对应的脱氧核苷酸序列，据此获得基因，再经表达、纯化获得 蛋白质，之后还需要对蛋白质的生物________进行鉴定。
(4)利用β－半乳糖苷酶与胰岛素A链或B链融合表达的意义 是将胰岛素肽链上的蛋白酶切割位点隐藏在β－半乳糖苷酶内 部，从而防止胰岛素A链或B链被大肠杆菌体内的蛋白酶降 解。
(5)根据溴化氰的作用特点可知，溴化氰可将β－半乳糖苷 酶切成多个肽段，但不会切割胰岛素A、B链，这与肽链中含 有的甲硫氨酸数量有关。
[解析] (1)由题干信息可知改造蛋白质的功能，可通过改 变蛋白质的结构实现。
(2)依据蛋白质工程的定义及题中信息可知获得P1基因的途 径有修饰现有(P)基因或合成新(P1)基因。中心法则的全部内容 包括：DNA的复制、RNA的复制、转录、逆转录和翻译。
[解析] (1)完整的基因表达载体应包含目的基因、启动 子、终止子、标记基因等，图1中没有标注出终止子。
(2)启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，可驱动转录 出mRNA；氨苄青霉素抗性基因属于标记基因，可利用含氨苄 青霉素的培养基筛选出含有重组质粒的大肠杆菌。
(3)构建基因表达载体需用限制酶分别切割目的基因和质 粒，再用DNA连接酶将两者连接形成重组质粒。
成才之路 ·生物
人教版 ·选修3
人教版·高中生物·选修3·专题1·基因工程(高三复习课件)
（2）动物细胞 显微注射法 （3）微生物细胞 Ca2+处理法（制备感受态细胞）
农杆菌转化法 原理：植物受损伤—细胞分泌酚类物质—吸引农杆菌—Ti质 粒上的T-DNA可转移到受体细胞中并整合到细胞DNA上
三、基因工程的基本流程 4、目的基因的检测和鉴定
检测目的基因是否插入受体DNA中 DNA分子杂交（Southern杂交） 检测目的基因是否转录 分子杂交（Northern杂交）
识别CCCGGG，并在C与G间切开
平末端
二、基因工程的基本工具 2、DNA连接酶
将DNA片段拼接成新的DNA分子，连接磷酸二酯键 E.coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 只能连接粘性末端 既连接粘性末端又连接平末端
3、运载体 质粒
自我复制、多个酶切位点、标记基因等
λ噬菌体衍生物、动植物病毒等
三、基因工程的基本流程 1、目的基因的获取
A.变性过程中被切断的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可 利用解旋酶实现 B.复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基互补配对原 则完成 C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸 D.PCR与细胞内DNA复制相 比所需要酶的最适温度较高
3.蛋白质工程在实施中最大的难题是( ) A.生产的蛋白质无法应用 B.发展前景太窄 C.对于大多数蛋白质的高级结构不清楚 D.无法人工合成目的基因 4.下列不可能作为基因工程受体细胞的是( ) A.动物的受精卵细胞 B.人的神经细胞 C.大肠杆菌细胞 D.酵母菌细胞 5.将一个目的基因放入PCR扩增仪中,其他条件都具 备的条件下循环30次,合成的目的基因个数为( ) A.30 B.60 C.229 D.230
8.质粒是基因工程常用的载体,它的特点是(
)
选修三专题一基因工程课件
选修三_专题一_基因工 程课件
PPT文档演模板
2020/12/19
选修三专题一基因工程课件
目录
q 专题1 基因工程 q 专题2 细胞工程 q 专题3 胚胎工程 q 专题4 生物技术的安全性和伦理问题 q 专题5 生态工程
PPT文档演模板
选修三专题一基因工程课件
专题1 基因工程
PPT文档演模板
选修三专题一基因工程课件
PPT文档演模板
选修三专题一基因工程课件
• 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 时连接起来，不需要模板。
DNA聚合酶:是以一条DNA链为模板，将单 个核苷酸通过磷酸二酯键连接到正在合 成的DNA单链中，形成一条与模板链互补 的DNA链；
物的细胞里， •定向地 改造生物
的遗传性状。
PPT文档演模板
选修三专题一基因工程课件
•“分子手术刀” ── •限制酶
•“分子缝合针” ──•DNA连接酶
•“分子运输车” • ── •基因进入受体细胞的载体
酸内切酶
q 主要是从 •原核生物中分离纯化出来 的一种酶。
• 1、来源•：主要是从原核生物中分离纯化出来的一
种酶。能将外来的DNA切断，由于这种 切割作用是在DNA分子内部进行的，故 名限制性核酸内切酶。
•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
基础理论和技术的发展催生了基因工程
20世纪中叶，基础理论取得了重大突破 q 1.DNA是遗传物质的证明 q 2.DNA双螺旋结构和中心法则的确立 q 3.遗传密码的破译
PPT文档演模板
2020/12/19
选修三专题一基因工程课件
目录
q 专题1 基因工程 q 专题2 细胞工程 q 专题3 胚胎工程 q 专题4 生物技术的安全性和伦理问题 q 专题5 生态工程
PPT文档演模板
选修三专题一基因工程课件
专题1 基因工程
PPT文档演模板
选修三专题一基因工程课件
PPT文档演模板
选修三专题一基因工程课件
• 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 时连接起来，不需要模板。
DNA聚合酶:是以一条DNA链为模板，将单 个核苷酸通过磷酸二酯键连接到正在合 成的DNA单链中，形成一条与模板链互补 的DNA链；
物的细胞里， •定向地 改造生物
的遗传性状。
PPT文档演模板
选修三专题一基因工程课件
•“分子手术刀” ── •限制酶
•“分子缝合针” ──•DNA连接酶
•“分子运输车” • ── •基因进入受体细胞的载体
酸内切酶
q 主要是从 •原核生物中分离纯化出来 的一种酶。
• 1、来源•：主要是从原核生物中分离纯化出来的一
种酶。能将外来的DNA切断，由于这种 切割作用是在DNA分子内部进行的，故 名限制性核酸内切酶。
•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
基础理论和技术的发展催生了基因工程
20世纪中叶，基础理论取得了重大突破 q 1.DNA是遗传物质的证明 q 2.DNA双螺旋结构和中心法则的确立 q 3.遗传密码的破译
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。
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• (2)基因表达载体的构建方法
•
(1)一般来说，天然载体往往 不能满足人类的所有要求，因此人们 根据不同的目的和需要，需要对某些 天然的载体进行人工改造。 • (2)插入的目的基因的表达需要调控 序列，因而用作载体的质粒的插入部 位之前需有启动子，之后需有终止子。
• 1．(2009年潍坊模拟)质粒作为“分 子运输车”的条件是 ( ) • ①能够自我复制 ②双链环状DNA 分子 ③有多个限制酶切点 ④有标 记基因 ⑤真核细胞中没有 • A．①②③④⑤ B．①②③④ • C．①③④ D．②③⑤
称Bt基因)及形成转基因抗虫植物的图解。请分析回答： 录法 ②化学合成法 (3)限制性核酸内切 DNA连接
(4)受精卵
动物乳汁中含此种抗体
(1)写出b过程的表达式________________________。 (2)人工合成目的基因的方法有①________；② ________。 (3)将目的基因和载体(质粒)结合的工具酶有________ 酶和________酶。 (4)科学家计划从哺乳动物的乳汁中提取某种抗体，应 将控制抗体合成的基因导入该种动物的________中， 导入基因成功表达的标志是________。
• 【答案】 C
• 2．(2009年南通调研)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
• 【答案】
B
• (3)将目的基因导入受体细胞 • ①目的：目的基因进入受体细胞内并在受体 细胞内维持稳定和表达的过程。 • ②受体细胞种类不同，导入方法不同。 受体细 胞种类
DNA连接酶
载体
常用 类型
(1)能在宿主细 (1)E· coli (1)识别特定 DNA连接酶 胞内稳定存在 的核苷酸序 只连接黏性 并大量复制 (2)有多个限制 列 末端 酶切割位点 (2)在特定位 (2)T4DNA连 (3)具有特殊的 接酶连接黏 点上切割 标记基因 性末端和平 末端 DNA连接酶 E· coli T4DNA连接酶 学.科.网 质粒、噬菌体、 EcoRⅠ限制酶 zxxk. 动植物病毒 SmaⅠ限制酶
限制酶 识别序列及 切割位点
BamH Ⅰ G↓GATC C C CTAG↑G
Hind Ⅲ A↓AGCT T T TCGA↑A
EcoR Ⅰ G↓AATT C C TTAA↑G
Sma Ⅰ CCC↓ GGG GGG↑CCC
(1)一个图1所示的质粒分子经Sma Ⅰ切割前后，分别含有 0,2 ________个游离的磷酸基团。 (2)若对图中质粒进行改造，插入的Sma Ⅰ酶切位点越多，质 粒的热稳定性越________。 高 (3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用Sma Ⅰ 切割，原因是________________ Sma Ⅰ会破坏质粒的抗性基因、外源 。 DNA中的目的基因 (4)与只使用Eco RⅠ相比较，使用Bam HⅠ和Hind Ⅲ两种限 制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止________。
体外 基因 治疗
腺苷 酸脱 氨酶 基因
治疗遗 传性囊 性纤维 化病的 基因
体内 基因 治疗
操作 外源基因―→载体携 简单 带 体内相
•
基因治疗是治疗人类遗传病的根本 方法，但由于尚未全面了解基因调控机制 和疾病的分子机理，基因治疗只处于初期 的临床试验阶段。
• ②人工合成目的基因
• ③利用PCR技术扩增目的基因 • 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。
☆ 选修3
现代生物科技专题 ☆
专题1 基因工程
• •
一、基因工程的工具及其操作程序 1．基因工程的基本工具 限制酶 作用 作用 部位 切割目的基 因和载体 DNA连接酶 载体
连接DNA片 携带目的 段，形成重 基因进入 组DNA 受体细胞
核苷酸的脱氧核糖与磷酸间 形成的磷酸二酯键
限制酶 作用 特点 (条件)
1. 使用限制酶切割目的基因和质粒时，既 要保证形成相同黏性末端，又要考虑保证目 的基因和质粒中的标记基因的完整性。 2. 标记基因是鉴别受体细胞中是否含目的 基因的依据。利用质粒作载体时往往利用其 上的某抗性基因作标记基因，又可利用其抗 性在适当的选择培养基上选择培养。
【答案】(1)Bt基因mRNA原毒素(晶体蛋白) (2)①反转 2. 如图表示从苏云金芽孢杆菌分离出杀虫晶体蛋白基因(简
• ③受体生物不同，所用的受体细胞种类也不 相同。 • a．植物：可以是卵细胞(受精卵)、体细胞 (可经组织培养成为完整植株)。 • b．动物：受精卵(因为体细胞的全能性受到 严格限制)。 • ④转化实质：目的基因整合到受体细胞染色 体基因组中。
基因工程中受体细胞的选择 基因工程的目的不同，可选用的受体细胞不同。 (1)培育转基因动物，受体细胞一般选用受精卵。 (2)培育转基因植物，受体细胞可选用受精卵或 体细胞，若选用体细胞，再通过植物组织培养， 即可获得转基因植株。 (3)若生产基因工程药品，受体细胞一般选用细 菌，利用细菌繁殖速度快的特点，可在短期内获 得大量产品。
①抗虫或抗病的接种实验 个体生物学水平的 ②基因工程产品与天然产品活 鉴定 性的比较
【例2】 (2009· 福建高考· T32)转基因抗病香蕉的培 育过程如图所示。质粒上有Pst Ⅰ、Sma Ⅰ、EcoR Ⅰ、Apa Ⅰ等四种限制酶切割位点。请回答：
(1)构建含抗病基因的表达载体A时，应选用限制酶 含抗病基因的DNA、 __________________，对_________________进行切割。 Pst Ⅰ、EcoR Ⅰ 质粒 (2)培养基中的卡那霉素会抑制香蕉愈伤组织细胞的生 长，欲利用该培养基筛选已导入抗病基因的香蕉细胞， 应使基因表达载体A中含有______________，作为标记 抗卡那霉素基因 基因。
区 别 实 定向改造或生产人类所需 质 蛋白质
结 生产自然界没有的蛋白质 果
蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二 联系 代基因工程。对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白 质，必须通过基因修饰或基因合成实现
•
蛋白质工程的实施步骤(蛋白质工 程的实质即“中心法则”的逆推：
• 3．继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功 后，膀胱生物反应器的研究也取得了一定 进展。最近，科学家培育出一种转基因小 鼠，其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激 素并分泌到尿液中。请回答： • (1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细 胞，常用方法是______________。 显微注射技术 • (2)进行基因转移时，通常要将外源基因 受精卵(或早期胚胎) 转入____________________中，原因是 受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性，可 ________________________________ 使外源基因在相应组织细胞表达 _____。
质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化
限制酶 识别序列及 切割位点
BamH Ⅰ G↓GATC C C CTAG↑G
Hind Ⅲ A↓AGCT T T TCGA↑A
EcoR Ⅰ G↓AATT C C TTAA↑G
Sma Ⅰ CCC↓ GGG GGG↑CCC
(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片 段混合，并加入________________酶。 DNA连接 (6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了 鉴别和筛选含有目的基因的细胞 导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然 蔗糖为唯一含碳营养物质 后在________________________的培养基因培养， 以完成目的基因表达的初步检测。
• 2．蛋白质工程 • (1)概念：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，或制造一种新的蛋白质，以满足人类 的生产和生活的需求。 • (2)过程：预期蛋白质功能→设计预期的 蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找 到对应的脱氧核苷酸序列。
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.
• 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。
【例1】 (2010· 江苏高考· T27)下表中列出了几种限制酶识 别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的 酶切位点。请回答下列问题：
限制酶 识别序列及 切割位点 BamH Ⅰ G↓GATC C C CTAG↑G Hind Ⅲ A↓AGCT T T TCGA↑A EcoR Ⅰ G↓AATT C C TTAA↑G Sma Ⅰ CCC↓ GGG GGG↑CCC
•
乳腺生物反应器受生物性别 的限制，若从动物尿液中提取目的 基因产物则不受性别限制。
• (2)基因治疗
项目 类型
外源基 因类型 及举例
过程 ①从病人体内获得某 种细胞 ②细胞培养 ③体外完成基因转移 ④筛选并扩增培养 ⑤重新输入患者体内
特点 操作 复杂 ，但 成功 率高
成果举 例 治疗复 合型免 疫缺陷 症
• (3)蛋白质工程与基因工程比较
项目 蛋白质工程 基因工程 获取目的基因→构建基 因表达载体→将目的基 因导入受体细胞→目的 基因的检测与鉴定 定向改造生物的遗传特 性，以获得人类所需的 生物类型或生物产品 一般是生产自然界已有 的蛋白质 预期蛋白质功能→设计预 过 期的蛋白质结构→推测应 程 有的氨基酸序列→找到对 应的脱氧核苷酸序列