高中生物 基因工程ppt课件

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高二生物学基因工程PPT课件

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D.酶a和酶b切出的DNA片段不能相互连接
酶a切割产物(bp) 酶b再次切割产物(bp)
2100,1400, 1000,500
1900,200,800,600, 1000,500
酶a切割位点 线性DNA分子 酶b切割位点
2100
1400 1000 500
1900 200 800 600 1000 500
霉素基因); • 能启动外源目的基因的转录和翻译。
3.载体选择的原则 由于重组载体导入受体细胞时,主要依据的是质粒或病毒
感染宿主细胞的能力。所以必须根据受体细胞的类型确定使用 何种载体。
计划让大肠杆菌表达人类激素? 质粒、噬菌体
计划让转基因羊的乳汁里含有人的凝血蛋白? 动物病毒
用一种特定的限制酶切割目的基因与载体,再用DNA连接酶 进行连接,可以得到怎样的连接产物?
通俗的说,就是按照人们的意愿,将一种生物的某种基因 提取出来,转移至另一种生物细胞里,定向地改造生物的 遗传性状。
基因工程需要哪些技术支持?
(1)基因转移载体的发现——1967年发现质粒DNA可以自我复制 并在细菌间转移。
(2)工具酶的发现——70年代相继发现多种限制酶、连接酶、逆转 录酶,为DNA的切割、连接及功能基因的获得创造了条件。
需要的 重组质粒
质粒
质粒短片段
两质粒
两质粒 两目的 和目的 质粒长片段和
长片段环化 短片段环化 基因环化 基因环化 目的基因环化
猿猴病毒SV40的DNA
噬菌体DNA分子
HindⅢ限制性核酸内切酶
相同的黏性末端
DNA连接酶
重组DNA分子 1972年,美国斯坦福大学伯格教授小组实现了世界首 例DNA重组分子,并因此获得1980年诺贝尔化学奖。

人教版生物必修二《6.2 基因工程》课件 (共56张PPT)

人教版生物必修二《6.2 基因工程》课件 (共56张PPT)
”.
1.概念:PCR即“聚合酶链式反应”,是一种在生 物体外复制特定DNA片断的技术. 2.原理:DNA的半保留复制.
3.过程:(见图). 4.优点:大量获取目的基因.(指数式扩增, 近2n)
步骤一:目的基因的获取
▲什么叫目的基因? 主要是指编码蛋白质的结构基因.
▲获取目的基因的途径有哪些”DNA片段, 导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有 这种生物的不同的基因,称为基因步骤三:将目的基因导入受体细胞
▲什么叫转化?
目的基因进入受体细胞内,并且在受体细 胞内维持稳定(如复制)和表达(即转录、翻译为 特定蛋白质及表现特定性状等)的过程.
▲受体细胞是指什么?它包括哪些细胞?
▲提示: 注意,目的基因是随着基因表达载体被导入受体 细胞的,而不是被单独导入的.
1.将目的基因导入植物细胞----农杆菌转化法.
目的基因
获取目的基因后,能直接导入受体细胞吗? 如何将目的基因导入受体细胞呢?
必须借助载体!
怎样借助载体将目的 基因导入受体细胞呢? 必须把目的基因“装 到”载体上! 如何装?
步骤二:基因表达载体的构建.(核心) ▲什么是“基因表达载体”? 就是已经装上了(含有)目的基因的载体.
▲基因表达载体的构建步骤. ----见课文.
如一个抗虫或抗 病的目的基因导入 植物细胞后,是否 赋予抗虫或抗病特 性,需要做抗虫或 抗病的接种实验, 以确定是否具有抗 性以及抗性的程度。
2.看左图回答: 基因表达载体 由哪些部分组 成?___________.
3.启动子:有特殊结构的DNA片断,位于目的基因 的首端,是RNA聚合酶的识别和结合的部位.有它 才能驱动目的基因转录出MRNA.最终获得蛋白质.
4.终止子:位于目的基因的端尾端.作用是终止 转录.

基因工程ppt课件高三

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03
基因工程在医学领域的应用
基因治疗
基因治疗是指通过改变人类基因来治疗遗传性疾病和获得性病变的方法 。
基因治疗可以分为直接基因治疗和间接基因治疗。直接基因治疗是将正 常的基因导入病变细胞,以取代异常基因;间接基因治疗则是通过调节
病变细胞的基因表达来达到治疗目的。
基因治疗在遗传性疾病、肿瘤、感染性疾病等领域具有广泛的应用前景 ,例如囊性纤维化、镰状细胞贫血、癌症等疾病的基因治疗研究已经取 得了一定的成果。
基因工程的发展历程
自20世纪80年代以来,基因工程技术不断发展 和完善,已经广泛应用于农业、工业、医学等领 域。
基因工程的未来发展
随着基因编辑技术的发展和应用,基因工程将在 未来发挥更加重要的作用,有望解决许多人类面 临的重大问题。
基因工程的应用领域
农业领域
基因工程在农业上的应用主要包 括抗虫、抗病、抗除草剂等转基 因作物的培育,以及提高农作物
合成生物学
通过设计和构建人工基因组和细胞系统,实现生物体的定制化,为工 业生产、环境保护等领域提供新的解决方案。
基因工程面临的挑战与问题
安全问题
基因工程操作可能引发不可预测的后果,如基因突变、生态失衡等,需要建立严格的安 全评估和监管机制。
伦理问题
基因工程涉及到人类和动物的遗传信息,可能引发隐私、公平和尊严等方面的伦理问题 ,需要制定相应的伦理准则和法规。
开展基因工程伦理
教育
在学校、社区、企事业单位等各 个层面开展基因工程伦理教育, 引导人们正确看待基因工程技术 的利与弊,树立正确的科技伦理 观念。
05
未来展望与挑战
基因工程的未来发展趋势
基因治疗
利用基因工程技术治疗遗传性疾病和癌症等严重疾病,提高患者的 生活质量和生存率。

基因工程-课件ppt

基因工程-课件ppt

(7)用于载体的质粒 DNA 分子上至少含一个限制酶识别位点(√ )
(8)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中,使之稳定存在
并表达
(√)
在日常生 活中, 随处都 可以看 到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
2.载体需具备的条件及其作用(连线)
对点落实
返回
1.(2016·全国卷Ⅲ)图(a)中的三个 DNA 片段上依次表示出了
EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ和 Sau3AⅠ三种限制性内切酶的识别序列
与 切 割 位 点 , 图 (b) 为 某 种 表 达 载 体 的 示 意 图 ( 载 体 上 的
EcoRⅠ、Sau3AⅠ的切点是唯一的)。



——GAATTC—— ——GGATCC—— ——GATC——
返回
(2)写出产生的末端的种类:①产生的是黏性末端;②产生的 是 平末端 。 (3)EcoRⅠ限制酶和 SmaⅠ限制酶识别的碱基序列 不同,切割 位点不同 (填“相同”或“不同”),说明限制酶具有专一性 。
在日常生 活中, 随处都 可以看 到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
图(b)
图(c)
(3)DNA 连接酶是将两个 DNA 片段连接起来的酶,常见的
有__E_·_c_o_l_i__D_NA_连__接__酶_和____T_4D_N_A_连___接__酶___,其中既能连接黏 性末端又能连接平末端的是__T_4D_N_A__连__接__酶___。
解析
在日常生 活中, 随处都 可以看 到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费,也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么

高中生物基因工程课件

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斯坦利·科恩和赫伯特·伯洛克首次成功进行基因重组实验。
2
1983年
库里和米尔斯获得第一个成功的重组疫苗——乙肝疫苗。
3
1990年代
人类基因组计划的启动,标志着基因工程进入全基因组时代。
基因工程的应用
医学研究
基因工程在疾病诊断、药物 研发和治疗方面有着广泛的 应用,为医学领域带来革命 性变革。
农业改良
个体化疾病诊断 精准医学 基因药物研发
通过基因检测,实现对个体疾病易感性和风险的 准确评估。
利用基因工程技术,制定个性化治疗方案,提高 疗效和降低药物不良反应。
基因工程为创新药物的研发提供了新的方向,有 望开发更有效的药物来治疗疾病。
高中生物基ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ工程ppt课件
欢迎来到高中生物基因工程的PPT课件。让我们一起探索基因工程的定义、历 史、应用、基因组编辑技术、优势与风险、伦理问题以及医学领域的前景。
基因工程的定义
基因工程是一种利用人工手段对生物体的基因进行改造和调控的技术,以实 现特定目的的生物工艺过程。
基因工程的历史
1
1973年
TALEN技术
TALEN是另一种基因组编辑技术, 具有高度的精确性和特异性。
基因工程的优势与风险
1 优势
基因工程能够提供潜在的医学和农业解决方案,推动科技进步和经济发展。
2 风险
基因工程可能带来伦理问题、生态风险和技术滥用的风险,需要谨慎使用和监管。
基因工程的伦理问题
隐私保护
个人基因信息的收集和使用如 何保护隐私和数据安全是一个 重要的伦理问题。
公平分配
基因治疗等高技术手段的费用 和资源如何公平分配,涉及社 会正义和公共利益问题。

高三一轮复习:基因工程正式ppt课件

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

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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3
复习
• 基因工程培育抗虫棉的简要过程:
苏云金芽孢杆菌
普通棉花(无抗虫特性)
提取
与运载体DNA拼接
抗虫基因
棉花细胞(含抗虫基因)
导入
棉花植株(有抗虫特性)
5
复习
• 基因工程的关键步骤: 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
专题1 基因工程
§1-1 DNA重组技术 的基本工具和基本操
作程序
1
一 基因工程的基本内容
• 主要内容 (一)基因工程的概念 (二)基因工程的基本工具 (三)基因工程的基本操作程序 (四)基因工程的应用
2
复习
• 基因工程的概念
基因工程又叫基因拼接技术或DNA重 组技术。该技术是在生物体外,通过对 DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”, 对生物的基因进行改造和重新组合,然后 导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组基 因在受体细胞内表达,产生出人类所需要NA 片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌
为什么要用运载体?
1、直接将目的基因连接到受体细胞的DNA 上不能表达。 2、只有利用某种能够侵染受体细胞,并且 在受体细胞中能够复制和表达的载体来用 于表达。
18
作为运载体必须具备哪些条件
1)能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 2)具多个限制酶切点,以便与外源基因连接。 3)具有某些标记基因,便于进行筛选。
26
• 目的基因
目的基因是人们所 需要转移或改造的基因。
如苏云金芽孢杆菌 的抗虫基因,还有植物 的抗病(抗病毒、抗细 菌)基因、种子贮藏蛋 白的基因,以及人的胰 岛素基因、干扰素基因 等。
供体生物细胞
取出DNA 用限制酶剪 去多余部分
限制酶
目的基因
27
1、目的基因的获取
1〉目的基因主要是指_编__码__蛋__白__质__的__结__构__基__因___ 请举出三个以上的例子
15
2、基因的针线——DNA连接酶
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。
16
E.coliDNA连接酶
• 从大肠杆菌中分离得到的。只能用于粘 性末端的连接
T4DNA连接酶
• 从T4噬菌体中分离得到的。既能用于粘 性末端的连接,又能用于平末端的连接, 但是平末端的连接效率低。
如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的 基因等。
19
常用的运载体主要有两类:
1)细菌细胞质的质粒 2)噬菌体或某些动植物病毒
20
• 质粒: 质粒是染色体外能够进行自主复制的
遗传单位,包括真核生物的细胞器和细菌 细胞中核区外的DNA分子。现在习惯上用 来专指细菌、酵母菌和放线菌等生物中核 以外的DNA分子。
真核细胞
编码区是 _连__续__的
编码区是间隔的、 __不__连_的续
都由能够编码蛋白质的_编__码__区_和具 有调控作用的非__编__码__区组成的
25
三、基因工程的基本操作程序
• 四个基本步骤: 1)提取目的基因 2)目的基因与运载体结合 3)将目的基因导入受体细胞 4)目的基因的检测和表达
限制酶
11
限制 酶
12
被限制酶切开的DNA两条单链的切口, 带有几个伸出的核苷酸,他们之间正好互 补配对,这样的切口叫黏性末端。
13
平末端
14
提问
• 要想获得某个特定性状的基因必须要用限制 酶切几个切口?可产生几个黏性末端? 要切两个切口,产生四个黏性末端。
• 如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶 来切割,会怎样呢? 会产生相同的黏性末端,然后让两者的 黏性末端黏合起来,就似乎可以合成重组的 DNA分子了。
编码区
非编码区
编码区下游
启动子
终止子
与RNA聚合酶
结合位点
外显子 内含子
真核 细胞

编码区 外显子:能编码蛋白质的序列 内含子:不能编码蛋白质的序列
基因
结构 非编码区 :有调控作用,上游有启动子,下
游有终止子
非编码序列: 包括非编码区和内含子
24
原核细胞与真核细胞的基因结构比较
不同点 相同点
原核细胞
6
复习
• 解决基因工程关键步骤需要的工具 关键步骤一的工具: 限制性内切酶 关键步骤二的工具: DNA连接酶 关键步骤三的工具: 运载体
7
8
复习
• 基因的剪刀——限制性内切酶(简称限制酶)
限制酶是在生物体(主要是微生物)内的一种酶, 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,故名限制性内切酶。
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。
9
识别序列
• 大多数限制酶的 识别序列由6个 核苷酸组成。
• 也有少数限制酶 识别序列由4、5、 或8个核苷酸组 成。
迄今为止,有300多种 微生物中分离出4000 种限制酶
10
大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别 GAATTC序列,并在G和A之间切开。
22
原核细胞的基因结构(补充内容)
非编码区 编码区上游
启动子
编码区
非编码区 编码区下游
终止子
与RNA聚酶结合位点
原核 细胞 的 基因 结构
编码区 :编码蛋白质 ,连续不间断
①不编码蛋白质。 非编码区 ②调控遗传信息表达,上
游有启动子,下游有终止子 23
真核细胞的基因结构(补充内容)
非编码区
编码区上游
质粒是基因工程最常用的运载体。 绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA 分子。有的一个细菌中有一个,有的一个 细菌中有多个。
21
• 大肠杆菌的质粒:
最常用的质粒是大 肠杆菌的质粒,其中常 含有抗药基因,如四环 素的标记基因。质粒的 存在与否对宿主细胞生 存没有决定性作用,但 复制只能在宿主细胞内 成。
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