生物:《现代生物科技专题》课件(3)(新人教版选修3)

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选修III现代生物科技复习课件

选修III现代生物科技复习课件
植物组织培际应用 1、植物繁殖的新途径 (1)微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术, 叫做植物的微型繁殖技术,也叫快速繁殖技术。 (2)作物脱毒:植物分生区附近(如茎尖、芽尖:无病毒或极少) -(植物组织培养)→脱毒苗 (3)神奇的人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、 顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子 2、作物新品种的培育 (1)单倍体育种:大大缩短育种年限;常与杂交育种等结合 花药-(花药离体培养:植物组织培养)→单倍体幼苗- (秋水仙素处理)→稳定遗传的优良品种 (2)突变体的利用:植物组织培养过程中的细胞一直处于分生 状态,易受外界影响而发生突变,再筛选出对人类有益的突变体 3、细胞产物的工厂化生产
蛋白质工程
一、蛋白质工程崛起的缘由 基因工程在原则上只能生产自然界己存在的蛋 白质 二、蛋白质工程的基本原理 蛋白质工程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。
细胞工程:植物细胞工程
细胞工程:动物细胞工程
二、动物细胞融合与单克隆抗体 1、动物细胞融合: (1)杂交细胞:指两个或多个动物细胞结合形成的细胞。 灭活的病毒 (2)融合原理:细胞膜具有一定的流动性; (3)诱导方法:聚乙二醇、灭活的病毒和电激等 (4)优点:突破了有性杂交方法的局限,使远缘杂交成为可能 2、单克隆抗体的制备: (1)过程: 免疫小鼠产生的效应B细胞:能够产生单一抗体; 小鼠骨髓瘤细胞:体外培养可无限增殖(克隆细胞) (2)应用: 作为诊断试剂:跟一定抗原发生特异性结合,可诊断出感染者。 用于治疗疾病和运载药物 (生物导弹:特异性强, 可定位癌细胞并进行攻击!) 不需要制备培养基

高三生物选修3_现代生物科技专题_知识拓展:治疗性克隆与生殖性克隆的区别

高三生物选修3_现代生物科技专题_知识拓展:治疗性克隆与生殖性克隆的区别

治疗性克隆与生殖性克隆的区别是什么?(1)两种克隆的定义所谓治疗性克隆是指,“利用克隆技术产生特定细胞和组织(皮肤、神经或肌肉等)用于治疗性移植”(国际人类基因组伦理委员会,1999年3月)。

生殖性克隆是指,将克隆技术用于生育目的,即用于产生人类个体。

(2)治疗性克隆与干细胞研究密切相关干细胞是具有强大的多方向分化潜能和自我更新能力的一类未分化细胞。

干细胞按分化潜能可分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞三种类型。

全能干细胞(totipotent)是可以发育成一个完整个体的未分化细胞,如受精卵。

多能干细胞(pluripotent)是指能分化成除胎盘之外所有其他组织细胞的未分化细胞,如ES细胞,它的分化能力仅次于受精卵。

专能干细胞(unipotent)是指与特定器官和特定功能相关的一类干细胞,如神经干细胞、造血干细胞等。

干细胞按来源不同又可分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。

胚胎干细胞是来自胚胎,如上述的ES细胞和PGCS细胞;成体干细胞是来自于已出生的人的体内,如人体各种组织中干细胞。

干细胞可以通过以下四个途径获得:①从体外培养的胚胎中获得;②从早期流产的胎儿中获得;③从克隆的胚胎中获得;④从成体中获得。

干细胞应用前景非常广阔,比如可用于细胞治疗、基因治疗、药物筛检和毒性的检测、生物体发育机制研究等。

其中最吸引人的应用是,将干细胞分化成某一特定的细胞、组织,甚至器官,通过移植,使之再建起受损的组织,甚至器官。

比如,将干细胞在体外分化为胰岛细胞,注入病人胰脏中,通过增殖,构成病人新的胰岛组织,它就可以替代病人受损的胰岛组织,使依赖注射胰岛素维持生命的病人得到根治。

人们预言,干细胞有可能用于治疗人类几乎所有的组织坏死性或退行性疾病。

它将是人类医疗史上的一次革命。

但是,用干细胞治疗时,要有一定数量分化的细胞,并要解决免疫排斥难题。

为此,科学家就想将病人健康的体细胞核取出来,移植到去核卵细胞中,构建克隆人胚胎,然后再从胚胎中分离ES细胞,供研究和应用。

人教版高中生物学选择性必修3现代生物科技专题精品课件 2.1.1 植物细胞工程的基本技术

人教版高中生物学选择性必修3现代生物科技专题精品课件 2.1.1 植物细胞工程的基本技术

课前篇自主预习




课堂篇探究学习
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
细胞的全能性
问题导引
细胞表现出全能性的条件有哪些?标志是什么?
资料 科学家斯图尔德曾经应用植物组织培养技术,将二倍体胡萝
卜韧皮部的一些细胞进行离体培养,最终发育成完整的新植株(如
图)。
(1)这一科学实验证明了植物细胞具有
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
课堂篇探究学习
下图是利用植物体细胞杂交技术培育新植株的过程,植物细胞A 和B分别来源于二倍体植物甲和乙。下列有关分析正确的是( )
A.过程①需要将植物细胞置于含纤维素酶和果胶酶的低渗溶液中 B.过程②要用聚乙二醇等诱导原生质体融合,主要依据是细胞膜 具有选择透过性 C.将杂种细胞培育成新植物体的过程中需要根据生长发育进程更 换培养基 D.最终得到的植株相对于甲、乙而言发生了染色体数目变异,不 可育
探究点一
探究点二
探究点三
当堂检测
本课必记
课堂篇探究学习
通过植物体细胞杂交可以获得“烟草—菠菜”——一种新型的烟 草品种。下图为培育杂种植株过程的示意图,下列操作不正确的是 ()
A.在融合之前除去两种细胞的细胞壁 B.原生质体先进行脱分化处理再融合 C.原生质体融合后筛选出杂种细胞继续培养 D.应先诱导杂种细胞形成愈伤组织再诱导分化
探究点一
探究点二
探究点三探究学习
类型二 植物体细胞杂交 例2科学家用植物体细胞杂交技术,将番茄的原生质体和马铃薯 的原生质体融合,成功地培育出了“番茄—马铃薯”杂种植株,培育过 程如下图所示,其中①~⑤表示过程,英文字母表示细胞、组织或植 株。据图回答下列问题。

人教版高中生物选择性必修第3册 (基因工程) 动物细胞工程(3)

人教版高中生物选择性必修第3册 (基因工程) 动物细胞工程(3)
教案
教学基本信息
课题
动物细胞工程(3)
——核移植技术和克隆动物
学科
生物学
学段:高中
年级
高二
教材
书名:《选修3现代生物科技专题》出版社:人民教育出版社
出版日期:2月
教学目标及教学重点、难点
教学目标
1.通过阅读核移植和克隆的研究资料,关注科技的发展。
2.通过分析科学家的核移植的研究资料,说出核移植技术的概念和过程等,培养学生的科学思维和科学探究精神。
体细胞核移植技术的应用前景和存在的问题
1.举例说明体细胞核移植技术的应用前景
(1)加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育
(2)增加濒危物种的存活数量
(3)医药卫生:转基因克隆动物作为生物反应器,生产医用蛋白;用克隆动物做疾病模型,追踪研究、治疗疾病
2. 举例说明体细胞核移植技术存在的问题
(1)成功率低
(3)20世纪70年代,我国科学家童第周等人培育的鲤鲫移核鱼
(4)克隆羊多莉的培育
(5)体细胞克隆各种哺乳动物
(6)体细胞克隆动物的发展进程
(7)体细胞克隆猴的培育
2.总结动物细胞核移植的概念、过程等
通过阅读核移植和克隆的研究资料,关注科技的发展。通过分析科学家的核移植的研究资料,说出核移植的概念和过程等,培养学生的科学思维和科学探究精神。
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
导入
介绍世界首例体细胞克隆猴:中中和华华
激发学生的学习兴趣导入新课
核移植技术和克隆动物的研究历程
1.跟随科学家的脚步,回顾核移植技术和克隆动物的研究历程:
(1)1952年布里格斯和托马斯·金的豹蛙胚胎细胞核移植实验

最新高考生物选修三现代生物科技专题全套课件

最新高考生物选修三现代生物科技专题全套课件

解析 本题主要考查 PCR 扩增技术的相关知识,意在考查考生的识记
能力和理解能力。扩增过程需要两种引物(分别与两条模板链相结合);扩
增至第三轮时,共合成 8 个 DNA 分子片段,同时含 2 段引物的 DNA 分子
有 6 条,占 3/4。
答案 B
2.(2017·河北重点中学联考)在遗传病及刑侦破案中常需要对样品 DNA 进行分析,PCR 技术能快速扩增 DNA 片段,在几个小时内复制出上百万份 的 DNA 拷贝,有效地解决了因为样品中 DNA 含量太低而难以对样品进行 分析研究的问题。据图回答相关问题:
1.下列有关多聚酶链式反应扩增 DNA 片段技术的说法,不正确的是
(
)
A.扩增过程利用 DNA 的热变性原理,通过控制温度来控制双链的解
聚与结合
B.需要的物质有 DNA 模板、4 种脱氧核苷酸、1 种引物、DNA 热聚
合酶
C.扩增至第三轮时,同时含 2 段引物的 DNA 分子占 3/4
D.每扩增一次,都要经过变性、复性和延伸三步
从中__筛 __选 ______出所需的耐旱基因。
(3) 将 耐 旱 基 因 导 入 农 杆 菌 , 并 通 过 农 杆 菌 转 化 法 将 其 导 入 植 物 _____乙_____的体细胞中,经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基 因是否在再生植株中正确表达,应检测此再生植株中该基因的_表__达__产__物___, 如果检测结果呈阳性,再在田间试验中检测植株的__耐__旱__性____是否得到提高。
解析 题图所示为化学方法合成目的基因的过程。①②过程依赖碱基 互补配对原则进行。质粒和目的基因的碱基序列一般不相同。
答案 C
[整合提升] 1.几种目的基因获取方法的比较 (1)基因的分类:按外源 DNA 片段的来源分类

人教版高中生物选择性必修第3册 (基因工程) 基因工程(3)

人教版高中生物选择性必修第3册 (基因工程) 基因工程(3)
2. 能运用流程图的形式概括出基因工程的基本操作程序。
3.基于基因工程原理和操作程序,尝试提出某一转基因植物的方案并就其中的操作程序展开探究。
教学重点
基因工程基本操作程序的四个测与鉴定的方法。
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设置意图
如果不能直接导入棉花,那下一步应该怎么做?
观察基因表达载体的构成元件,用已有知识分析每一个元件的功能。构建重组质粒需用哪些工具酶?利用已学DNA重组技术的基本工具设计。
重组表达载体的筛选
目的基因导入受体细胞——大肠杆菌
问题:连接混合物能直接导入棉花受体细胞吗?如何改பைடு நூலகம்?
虽然体外构建表达载体,解决了目的基因的导入、复制和表达问题,但是连接产物仍然是混合物,如果直接导入棉花受体细胞,转化率低,需要筛选大量转化植株。为了提高转化率,可以先导入到大肠杆菌中,筛选正确的重组表达载体。导入大肠杆菌,需要先用CaCl2处理大肠杆菌,使之成为感受态细胞,再将体外重组混合物分子(包含着重组质粒、质粒自身环化物、目的基因自身环化物等)溶于缓冲液中与感受态细胞混合,42℃短暂热激处理,完成转化过程。
引入新课
培育转基因抗虫棉的步骤
小结
教师创设转基因抗虫棉的产生背景和推广应用情况的情境,并利用这一情境,提出问题:“转基因抗虫棉是怎么获得的?培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤?”引发学生思考。
一、目的基因的获取
二、基因表达载体的构建
问题:怎样将Bt基因转入棉花?能否直接导入?引导学生说出已制备的目的基因,如果没有合适载体的协助,是很难进入受体细胞的,即使能进入,往往也不能进行复制和表达。
用概念图总结基因工程的基本操作程序的四部曲。
转基因抗虫棉是我国科学家自主取得的重大科技成果,了解相关知识背景能增强学生的民族自豪感和自信心,教师提出的问题又可以启迪学生

高中生物选修3《现代生物科技专题》课件3.3胚胎工程的应用及前景

高中生物选修3《现代生物科技专题》课件3.3胚胎工程的应用及前景
答案:D
2.牛胚胎移植的基本程序如图所示,下列说法错误的是( )
A.供体母牛的主要职能是产生具有优良性状的胚胎 B.图中 a 指的是超数排卵,可用促性腺激素处理供体母牛 C.配种后需用特制的冲卵装置,将供体母牛体内的胚胎冲洗 出来 D.应把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的输卵管中
解析:供体母牛的主要职能是产生具有优良遗传性状的胚胎, A 正确;图中 a 指的是超数排卵,可用促性腺激素处理供体母牛, B 正确;冲卵的实质是把供体子宫内的胚胎冲洗出来,C 正确;应 把早期胚胎移植到处于发情状态的母牛的子宫中,D 错误。
核仁
全能性
增殖
分化
3.主要用途 (1)可以用于治疗_人__类__的__某__些__顽__症___。 (2)可以培育出_人__造__组__织__器__官_____。 (3)可以揭示_细__胞__分__化_和细胞凋亡的机理。 (4)可以用于哺乳动物的个体发生和发__育 __规 ___律_的研究。
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)移植的胚胎只能来自体内受精或者体外受精直接产生的胚 胎。( × ) 移植的胚胎还可以是通过转基因、核移植等技术获得的胚胎。
【智涂笔记】 [易错警示] 排卵、超数排卵和冲卵的含义 (1)排卵:排卵是指从卵泡中排出卵子,排出的是初级卵母细胞 或次级卵母细胞。 (2)超数排卵:是指给供体母畜注射促性腺激素,使其发情,一 次排出比自然情况下多十几倍到几十倍的卵子,用于体外受精和早 期胚胎培养。 (3)冲卵:是指用配制好的冲卵液,借助特制的冲卵装置,将供 体母畜子宫或输卵管中的胚胎冲洗出来。
胚胎分割时需将囊胚的内细胞团均等分割。 (9)利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎。
( ×)
(10)胚胎干细胞可以来源于早期胚胎,也可以来源于成熟个体。 ( ×)

高中生物选修3《现代生物科技专题》课件5.1生态工程的基本原理

高中生物选修3《现代生物科技专题》课件5.1生态工程的基本原理
Βιβλιοθήκη (3)生态工程与传统农业的比较
比较项目
生态工程
基本原理
生态学、工程学
调节机制 人为辅助下的自我调节
与环境的关系
协调
主要能源
太阳能
生物多样性
得到保护
传统农业 工程学 人为调控 破坏环境 化学能
减少
2.生态工程概念的理解 (1)生态经济的实质:能够满足我们的需求而又不会危及子孙后 代满足其需要的经济,实现“循环经济”最重要的手段之一就是生 态工程。 (2)对生态工程概念的理解,应注意以下几点: ①涉及的学科知识有生态学、系统学、工程学、经济学等。 ②运用到的技术手段有系统设计、调控和技术组装等。 ③面临的任务是对已破坏的生态环境进行修复、重建,对造成 环境污染和破坏的传统的生产方式进行改善,并提高生态系统的生 产力。 ④最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。 ⑤生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。
答案:D
2.从生态工程的基本原理看,“生态经济”就是( ) A.无废料生产、无生态破坏的经济发展模式 B.为了优化和重建自然生态的经济投资 C.先恢复生态环境,再发展经济的发展计划 D.为了更快发展经济的生态资源利用
解析:生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则,使一个 系统产出的污染物,能够成为本系统或者另一个系统的生产原料, 从而实现废弃物的资源化。
3.生态农业常见类型 (1)桑基鱼塘模式。 人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼,鱼粪肥 塘,塘泥肥田、肥桑,从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收,如下图所示:
(2)沼气农田立体养殖模式。 该生态系统利用农作物发展养殖业,利用废弃物实现物质的循 环,保证能量的多级利用,如下图所示:
4.传统农业、现代农业和生态农业的比较

人教版高中选修3《现代生物科技专题》生物专题3 胚胎工程拔高训练

人教版高中选修3《现代生物科技专题》生物专题3 胚胎工程拔高训练

人教版高中选修3《现代生物科技专题》生物专题3 胚胎工程拔高训练第1题【单选题】如图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中的某一变化,若横坐标表示时间,则纵坐标可表示( )A、有机物总量B、每个细胞DNA含量C、所有细胞体积之和D、所有细胞表面积总和与体积总和的比值【答案】:【解析】:第2题【单选题】细胞的有丝分裂和减数分裂都可能产生可遗传的变异,其中仅发生在减数分裂过程的变异是( )A、染色体不分离或不能移向两极,导致染色体数目变异B、非同源染色体自由组合,导致基因重组C、染色体复制时受诱变因素影响,导致基因突变D、非同源染色体某片段移接,导致染色体结构变异【答案】:【解析】:第3题【单选题】真核生物进行有性生殖时,通过减数分裂和随机受精使后代( )A、增加发生基因突变的概率B、继承双亲全部的遗传性状C、从双亲各获得一半的DNAD、产生不同于双亲的基因组合【答案】:【解析】:第4题【单选题】防止多精入卵的第二道屏障是A、顶体反应B、透明带反应C、卵黄膜封闭D、雌、雄原核结合【答案】:【解析】:第5题【单选题】我国首例“虎狮兽”于2002年在“南京红山动物园诞生”,利用了雄虎的精子和雌狮的卵子“体外受精”而产生,完成这一过程需要解决的问题是( )A、精子在体外用获能物质处理B、用化学物质处理掉卵黄膜便于精子进入C、抽取精子、卵子的细胞核进行融合D、精子入卵后进行人工处理防止多精人卵【答案】:【解析】:第6题【单选题】胚胎干细胞研究在医学上有重大应用价值。

通过移植胚胎干细胞期望可以治疗的疾病是①糖尿病②高血压③唐氏综合征(21三体综合征)④老年痴呆症⑤白化病⑥肝衰竭A、①②⑤B、②③⑥C①④⑥D、③④⑤【答案】:【解析】:第7题【单选题】进行有性生殖的高等动物的生殖和发育如图所示,图中①、②和③过程分裂表示( )A、有丝分裂,减数分裂和受精作用B、有丝分裂,受精作用和减数分裂C、受精作用,有丝分裂和减数分裂D、受精作用,减数分裂和有丝分裂【答案】:【解析】:第8题【单选题】下图为某科研小组采用“基因靶向”技术先将小鼠的棕褐毛色基因导入黑色纯种小鼠的胚胎干细胞(ES 细胞)中,再将改造后的胚胎干细胞移植回囊胚继续发育成小鼠的过程。

选修三现代生物科技专题

选修三现代生物科技专题
本专题包括:选修3专题1-5全部内容。 基因工程内容在必修2教材中有简单的涉及, 主要侧重于基本原理的阐述,而本专题则是 侧重于基因工程基本技术和应用前景的介绍, 是选修3中的一个主要的命题领域。细胞工 程的内容包括植物细胞工程和动物细胞工程 2节,胚胎工程包括体内受精和早期细胞发 育,体外受精和早期胚胎培养、胚胎工程的 应用及前景3节,其中单克隆抗体的制备和 应用是近几年发展的热点,其制备过程和应 用原理是考点,要特别注意本专题中采用的生物技 术的原理,例如PCR技术的基本原理,基因 表达载体中各部分的功能等,通过阅读材料, 形成正确的认识,避免答题中因主观臆断而 造成失分。


1.考查内容:分析2009年和2008年高考 试题该专题考查内容,主要集中在基因工程 所用到的工具、基因工程的操作过程、动植 物细胞工程的应用、克隆技术和胚胎工程的 操作和应用等。 2.考查形式:多以非选择题形式出现, 注重工农业生产和医学实践的应用及与科技 发展联系在一起考查。 3.命题预测:本专题是体现学科热点和 前沿的重要内容之一,对人们的影响也日渐 增长,是社会专注的焦点和热点。基因工程,

生物人教版高中选修3 现代生物科技专题人教课标版高中生物选修3 专题3《3.1体内受精和早期胚胎发育》学案

生物人教版高中选修3 现代生物科技专题人教课标版高中生物选修3 专题3《3.1体内受精和早期胚胎发育》学案

专题3 胚胎工程3.1 体内受精和早期胚胎发育【课标要求】知识目标:1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生及受精过程。

2.简述哺乳动物的胚胎发育过程及其主要特点。

能力目标:能够提出并试着深入探讨精卵发生、受精过程和胚胎发育中的课本未涉及的问题。

情感态度与价值观目标:认同胚胎工程建立及发展的意义。

【本节重难点】1.哺乳动物的受精过程;哺乳动物的胚胎发育。

2.哺乳动物受精过程中精子的获能、顶体反应、透明带反应、卵黄膜封闭作用的概念和生理功能;3.哺乳动物胚胎发育各阶段的主要特点。

【学习过程】一、胚胎工程的概念胚胎工程是指对动物或所进行的多种操作和技术处理,如、、、等技术。

经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。

二、精子的发生1.场所:精子的发生是在内的中完成的。

2.时期:从期开始直到。

3.过程:发生的过程大体可分为三个阶段精子细胞变形时的主要变化:细胞核→高尔基体→中心体→线粒体→其他物质→4.精子的形态:外形似蝌蚪,分、、三大部分。

不同的动物精子的形态,大小略有,与动物的体型大小。

三、卵子的发生1.场所:卵子的发生时在内完成的。

2.过程:3.精子和卵子在发生上的重要区别是。

四、受精1.场所:。

2.过程:(1)准备阶段:①准备阶段1——精子精子必须在发生相应生理反应后,才能获得受精能力。

②准备阶段2——卵子的准备在内达到期时,卵子才具备与精子受精的能力。

(2)受精阶段①精子穿越和首先发生反应,是顶体内的释放出来,直接溶解卵丘细胞间的物质,穿越放射冠。

穿过放射冠的精子立即与接触,随后将透明带溶出一条孔道,精子借自身穿越透明带。

精子触及卵黄膜的瞬间,会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应,这个反应叫做反应,它是防止多精入卵受精的第一道屏障。

②精子进入卵黄膜表面有大量的,能抱合精子,随后,精子外膜与卵黄膜融合,精子入卵。

精子入卵后,卵黄膜会立即产生一种生理反应,拒绝其他精子再进入乱内,这种生理反应称作作用,这是防止多精入卵受精的第二道屏障。

生物:《现代生物科技专题》课件(4)(新人教版选修3)

生物:《现代生物科技专题》课件(4)(新人教版选修3)

• 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。
双基练习: 一、基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计, 通过体外____和____等技术,赋予生物以心得遗 传特性,创造出符合人们的需要的新的____和 ____.又叫做DNA的重组技术 . 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” (1)主要来源:从____生物中分离出来的. (2)特点:能够识别DNA特定的核苷酸序列,切开
大肠杆菌(EcoRΙ)的一种限制酶能识别 GAATTC序列,并在G和A之间切开。
限制酶
限制 酶
黏性末端和平末端 当限制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。而当限制酶在它识别序列的中 心轴线处切开时,产生的则是平末端。
• 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。
3.基因进入受体细胞的运载——”分子运输车” 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
质粒:
质粒是一种裸露的、结构简单、独立 于细菌染色体之外,并具有自我复制能力 的双链环状DNA分子 质粒是基因工程最常用的载体。
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。
(一)基因工程的概念
• 什么叫基因工程?

人教版高中生物选修3课件:专题一基因工程(选修三)

人教版高中生物选修3课件:专题一基因工程(选修三)
质粒、λ噬菌体衍生物、动植物病毒
的工具
运载 工具
专题1-2
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
(一)、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的因因 化学方法直接人工合成
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。是RNA聚合酶识别和结合的部位, 有了它才能驱动基因转录mRNA,最终 获得蛋白质。 终止子: 一段有特殊结构的DNA片段。位于基因的尾端。使 转录在所需要的地方停止。 标记基因等 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。
③目的基因是否翻译出蛋白质
检测方法: 抗原—抗体杂交
2、个体生物学水平的鉴定
例2、回答有关基因工程的问题因工程的问题: (1)构建基因工程表达载体时,用不同类型的限制酶切割DNA后, 可能产生粘性末端,也可能产生___ 平 末端。若要在限制酶切割目 的基因和质粒后使其直接进行连接,则应选择能使二者产生 _____ 相同(相同,不同)粘性末端的限制酶。 (2)利用大肠杆菌生产人胰岛素时,构建的表达载体含有人胰岛 素基因及其启动子等,其中启动子的作用是 提供RNA聚合酶 特异性识别结合位点,驱动基因转录 。在用表达载体转化大肠杆菌时, 2+ Ca 常用 处理大肠杆菌,以利于表达载体进入:为了检测胰岛 素基因是否转录出了mRNA,可用标记的胰岛素基因片段作探针与 DNA—RNA分子杂交 mRNA杂交,该杂交技术称为 。为了检测胰岛 素基因转录的mRNA是否翻译成 _,常用抗原胰岛素原(蛋白质) 抗体杂交技术。 如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞,先要将目的 基因插入农杆菌Ti质粒的 T—DNA 中,然后用该农杆菌感染植物 细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的 染色体 上。

选修3 现代生物科技专题

选修3 现代生物科技专题

B.基因工程 D.胚胎工程
(2)用蛋白质工程生产的胰岛素,与自然胰岛素比较,显著的优点是

答案:(1)ABC
(2)具有长效性和天然胰岛素不具备的稳定性
解析:蛋白质工程的实质是生产出自然界原本不存在的蛋白质,所以 需对原有的胰岛素进行改造,改造好的目的基因需通过工程来生产,
并且在生产工程中要借助工程菌(导入目的基因的大肠杆菌),所以还
生物种类 植物细胞 常用方法 农杆菌转化法 受体细胞 体细胞 动物细胞 显微注射技术 受精卵 微生物细胞 感受态细胞法 原核细胞 Ca2+处理细胞→感
转化过程 将目的基因插入到T 将含有目的基因
i质粒的T DNA上
的表达载体提纯
受态细胞→重组
→农杆菌→导入植 →取卵(受精卵)→ 表达载体与感受 物细胞→整合到受 显微注射→受精 体细胞的DNA→表 卵发育→获得具 达 有新性状的动物 态细胞混合→感 受态细胞吸收 DNA分子
将目的基因导 入受体细胞 (转化)
将目的基因导入植物细胞 : 农杆菌转化法, 使目 的基因整合到受体细胞染色体的DNA 上(其他还有基因枪法、 花粉管通道法等) 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 : 受体细胞 2 Ca DNA分子的缓冲液 受态细胞 感 含重组表达载体 感受态细胞吸收DNA分子
给ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ人带来不便。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构,以延长胰
岛素的半衰期,得到长效胰岛素;还可以在不改变胰岛素活性部位结 构的前提下,增强其他部位结合强度,使之难以被酶所破坏,从而增强
其稳定性。
(1)(多选)若要批量生产以上提到的长效胰岛素,根据所学知识,需要 用到哪些生物工程? 。

2013年高考生物二轮专题突破总复习 第33讲 基因工程课件 新人教版选修3

2013年高考生物二轮专题突破总复习 第33讲 基因工程课件 新人教版选修3
插入目的基因进行检测筛选,方法是采
用DNA分子杂交技术。
(2)对目的基因是否转录形成mRNA进行
检测筛选,方法是用标记的目的基因作
探针与mRNA杂交(核酸分子杂交法)。
(3)对目的基因是否翻译成蛋白质进行检 测筛选,方法是从转基因生物中提取蛋 白质,用相应的抗体进行抗原—抗体杂 交法或在个体水平检测是否产生相应性
本工具与对应名词:供体指的是提供特
殊目的基因的生物;“剪刀”指的是限
制性核酸内切酶;“针线”指的是 DNA连接酶;常见的载体有质粒、λ噬 菌体、动物病毒和植物病毒;受体指的 是有待定向改造的大肠杆菌等微生物或
者动植物体。
基因工程的操作程序 1.获取目的基因 目的基因的获取途径如下:
(1)若目的基因的序列是已知的。
酶切片段插入到载体DNA分子中,所
有这些插入了基因组DNA片段的载体
分子的集合体,将包含这个生物体的整
个基因苷酸为原料;乙方法用于人
工合成基因,属于逆转录法,需要逆转
录酶参与。
4.基因工程的基本原理是让目的基因
基因工程可以克服自然状态下远缘杂交
的不亲和性,人为实现种间遗传物质的
交换,C正确;基因工程的基本原理是
DNA重组,D错。
2.下表是关于基因工程中有关基因操
作的名词及对应的内容,正确的组合是
(
)
供体 剪刀 针线 载体 受体
限制性 DNA 提供目 大肠 A 质粒 核酸内 连接 的基因 杆菌 切酶 酶 的生物 等
通过检测受体细胞中是否有目的基因的
表达产物(如胰岛素基因可以表达出胰
岛素),可以确定目的基因在受体细胞
中是否表达。
三、基因工程的应用
1.基因工程与遗传育种

选修3 现代生物科技专题

选修3  现代生物科技专题

第一讲基因工程知识点一 基因工程的基本操作工具 1.限制性核酸内切酶(1)来源:主要从原核生物中分离纯化而来。

(2)作用:识别特定的核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

(3)结果:产生黏性末端或平末端。

2.DNA 连接酶(1)常用载体——质粒⎩⎪⎨⎪⎧化学本质 :双链环状DNA 分子特点⎩⎪⎨⎪⎧ 能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因(2)其他载体:λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。

知识点二 基因工程的操作步骤[动漫演示更形象 见课件光盘] ⎩⎪⎨⎪⎧①从基因文库中获取②利用PCR 技术扩增③通过化学方法人工合成(2)基因表达载体构建组成⎩⎪⎨⎪⎧①目的基因②标记基因③终止子④启动子⎩⎪⎨⎪⎧①植物:农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法②动物:显微注射技术③微生物:感受态细胞法⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧①利用DNA分子杂交技术检测目的基因的有无②利用分子杂交技术检测目的基因的转录③利用抗原—抗体杂交检测目的基因的翻译④利用个体生物学水平的检测鉴定重组性状的表达知识点三蛋白质工程(1)目的:根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质结构进行分子设计。

(2)操作手段:基因修饰或基因合成。

(3)设计流程:一、理解运用能力判断有关基因工程叙述的正误。

(1)限制酶只能用于切割目的基因(×)(2)DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来(×)(3)E·coli DNA连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端(×)(4)质粒是小型环状DNA分子,是基因工程常用的载体(√)(5)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(√)(6)利用PCR技术能合成目的基因(√)(7)目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法(√)(8)检测目的基因是否导入受体细胞可用抗原—抗体杂交技术(×)(9)蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质(√)(10)蛋白质工程的操作对象是蛋白质分子(×) 二、读图析图能力据农杆菌转化法示意图回答下列问题: (1)农杆菌Ti 质粒中T -DNA 具有怎样的特点?答案:能转移到受体细胞,并且整合到受体细胞染色体的DNA 上。

选修三 现代生物科技专题

选修三 现代生物科技专题

选修三现代生物科技专题基因工程基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。

(一)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。

(2)功能:能够识别双链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,因此具有专一性。

(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。

②区别:E·coliDNA连接酶来源于E.coli,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。

③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。

(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。

2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。

人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。

3.PCR技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。

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➢注意技术的原理与应用的结合
本模块是以生物技术中四大工程为主体设计的。从内 容标准的要求可以看出,没有以各生物技术的操作方 法为重点,而是侧重于技术的生物学原理介绍,从中 贯穿一些生物学的基本知识。这实际上就是强调了知 识的运用,强调了各项知识(包括事实、规律、原理、 方法等)在现实生活和社会中的应用范围和应用实例, 从而使学生更加深刻地理解所学内容的生活意义和社 会意义。如在基因工程中要求简述基因工程的原理、 举出基因工程的实例;在生态工程中要求简述生态工 程的原理、举出生态工程的实例,等等。
⑶由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 植物组织培养 技术,该技术的核心是 脱分化 和 再分化 。
⑷为了确定耐盐转基因水稻是否培育成功,既要用放射性同位素标 记的 耐盐基因(目的基因)做探针进行分子杂交检测,又要用 一定浓度的盐水浇灌(移植到盐碱地中)方法从个体水平鉴定水 稻植株的耐盐性。
宁夏理综卷(选做题15分) 38、回答下列有关动物细胞培养的问题 ⑴在动物细胞培养过程中。当贴壁细胞分裂生长到细胞表面 相互接
➢ 在必修部分,知识体系是生物科学的逻辑框架,பைடு நூலகம்术教 育渗透在科学教育的主题之中;在选修部分,生物技术 则是三个选修模块的核心主题,主要内容都是围绕生物 技术展开的。
现代生物科技专题模块的内容
➢基因工程 ➢克隆技术 ➢胚胎工程 ➢生物技术的安全性和伦理问题 ➢生态工程
本模块内容的主要特点
➢以专题的形式呈现课程内容
➢ 由于本模块安排的学习内容都是高新技术内容,但高中 阶段的学习毕竟不是专业教育,选修课程仍然是高中生 物课程不可分割的一部分,是对必修课程的有益补充, 仍然是一个普通公民生物科学素养的养成教育。因此, 在生物技术的理论原理的学习上,不必追求完整深刻, 在具体的操作技术上只需一般了解即可。
2008年新课程标准生物科考试大纲
➢以高科技的内容为主
本模块属于高科技内容,介绍了基因工程、细胞工程、 胚胎工程和生态工程等四项目前普遍受到人们关注的生 物工程技术。由于实验操作技术复杂(如需专业技术人 员),实验的条件较高(如需要精密仪器、需要较多的资 金投入等),限于学校的教学条件,内容标准中没有安 排实验内容,仅在活动建议中列出了“DNA的粗提取和 鉴定”的实验和一些搜集和分析有关资料,交流或讨论 有关生物技术中热点问题等的活动,如“讨论克隆技术 的社会意义”、“搜集与交流生物技术研究与开发的有 关政策和法规”等。
本模块的学习意义与价值
➢开拓视野,为进一步学习现代生物科学奠定基础
通过“生物科技专题”的学习,将涉及到许多现代生物 科学的理论研究成果,特别是与生物技术发展相关的理 论基础。如基因工程操作必须理解DNA的理化性质、DNA 在体内复制和体外扩增原理、基因重组、遗传信息的流 动和基因表达的机制;克隆技术会涉及细胞的全能性、 细胞的分化和脱分化机制、细胞的核、质相互作用等原 理;胚胎工程会涉及精子和卵细胞发生过程及其激素调 节、受精作用机制及胚胎发育过程。生态工程所涉及的 相关原理更多,其中有系统论、生物间的共生、抗生理 论、生物多样性及食物链理论,等等。它不仅丰富了必 修模块所学的知识,还可以让学生进一步了解现代生物 科学技术一些重要领域的研究热点和发展趋势,开拓学 生视野,为以后进一步学习现代生物学奠定基础。
⑶现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观察到死细胞被染色, 而活细胞不染色,原因是 由于活细胞的膜具有选择透过性,大 分子染料不能进入活细胞内,故活细胞不能着色(或由于死细胞 的膜丧失了选择透过性,大分子染料能够进入死细胞内而着色)。
⑷检查某种毒物是否能改变细胞染色体的数目,最好选用细胞分裂 到 中 期的细胞用显微镜进行观察。
本模块的课程内容是以专题的形式出现的,各专题之间 不追求知识的内在联系。教学中可以不用追求知识的系 统化,而是可以根据选修学生的特点,选择能够更好地 有利于学生的发展、社会需要、生物科学发展的学习内 容。就学生的发展来说,应当研究高中学生学习生物科 学的心理特征和认知规律,要了解哪些内容是学生乐于 学习的,哪些内容对这部分学生的终身学习和发展有较 高的价值。专题是按照从微观到宏观顺序来安排的。由 于基因工程是现代生物技术的核心内容,课标首先介绍 基因工程的原理及应用,先从基因水平介绍生物工程, 然后再从细胞水平和组织水平介绍体细胞克隆技术和胚 胎移植与分割技术,讲述细胞工程和胚胎工程的原理、 方法和应用前景,最后从生态水平介绍生态工程。
药中未成熟花粉在适宜的培养基上培养
产生完整植株的过程。据图回答:
(1)图中①表示的是该花粉培养过程中的脱分化过程,②表示的 是再分化过程,X代表的是胚状体,③表示的是分化(或发育) 过程,④表示的是诱导生根过程。
(2)图中从愈伤组织形成完整植株的途径有两条,具体通过那一 条途径主要取决于培养基成分中激素的种类及其浓度配比,最后 获得的来源于为成熟花粉的完整植株都称为单倍体 植株(甲)。 未成熟花粉经培养能形成完整植株,说明为成熟花粉具有细胞的 全能性。
➢提高对科技进步与社会发展关系的认识,以适应 现代社会和生活
✓ 20世纪70年代,对人类生活和经济活动产生深刻影响的 重组DNA技术和淋巴细胞杂交瘤技术的突破,带动了生 物技术的迅猛发展,初步形成了一个全新的现代生物技 术群及新兴产业。20世纪90年代,克隆羊多莉诞生、体 细胞克隆技术的突破、DNA扩增PCR技术等进一步推动了 生物技术革命性的发展。现代生物技术已经成为人类认 识和改造自然界,克服自身所面临的人口膨胀、粮食短 缺、环境污染、疾病危害。能源和资源匾乏、生态平衡 破坏及生物物种消亡等一系列重大问题的可靠手段和工 具。生物技术的发展有利于解决粮食等涉及国家经济安 全的问题,改善广大群众的健康状况、提高生活质量, 促进那些高污染、高耗能的传统产业改造和产业升级, 带动有效需求、产生新的经济增长点。
➢增强科技意识,激发热爱生物科学的情感
通过“生物科技专题”的学习,学生将进一步认识科学 与技术之间的关系,了解研究生物科学的重大意义,激 发探索生命奥秘和热爱生物科学的情感,为规划人生提 供帮助。“人类基因组计划”的实施和深入发展,将有 可能从更深层次上了解人体生长、发育、正常生理活动 以及各种疾病的病因和发病机理,并为医学提供防治策 略、途径和方法。“水稻基因组计划”的顺利开展,对 21世纪农业的发展,解决粮食问题,将产生巨大的影响。 通过基因重组技术,PCR技术、DNA和蛋白质序列分析技 术、分子杂交技术、细胞和组织培养技术、细胞融合技 术、核移植技术等等,促进了基因工程、蛋白质工程、 细胞工程、发酵工程、酶工程、染色体工程、组织工程、 胚胎工程等生物工程的诞生与发展,已在工业、农业、 医疗卫生和环境保护等方面得到了广泛应用,并取得了 突破性进展。
山东理综卷(选做题8分):
35.为扩大可耕地面积,增加粮食产量,
黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关
注。我国科学家应用耐盐基因培育出了
耐盐水稻新品系。
⑴获得耐盐基因后,构建重组DNA分子
所用的限制性内切酶作用于图中的 a 处,DNA连接酶作用于 a 处 (填“a”或“b”) 。
⑵将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和 基因枪法(花粉管通道法)法。
✓ 面对新技术革命的今天,让学生初步了解现代生物科技 研究的进展和展望,以及对现代社会和生活的影响,对 他们直面人生,发展批判性思维,提高辨别是非和决策 能力,以适应现代社会和生活是非常有益的。
本模块课程内容的学习要求
➢ 由于受学时数的限制,本模块只确定了当今人们普遍关 注的生物技术中的四项工程技术,它们与当今农业、工 业、医疗事业紧密相关的工程技术,而且是前沿技术。 本模块中有不少内容涉及了当今社会人们普遍关注的热 点问题,如转基因生物(食品)的安全性、克隆动物的利 与弊、生物武器对人类的威胁等。
触 时,细胞会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的 接触抑制 。 此时,瓶壁上形成的细胞层数是 单层(或一层)。要使贴壁的 细胞从瓶壁上分离下来,需要用酶处理,可用的酶是胰蛋白酶。 ⑵随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现 衰 老甚至死亡 现象;但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞 会因遗传物质发生改变而变成 不死性 细胞,该种细胞的黏着性 降低 ,细胞膜表面蛋白质(糖蛋白)的量 减少 。
⑸在细胞培养过程中,通常在 冷冻(或超低温、液氮)条件下保存 细胞。因为在这种条件下,细胞中 酶 的活性降低,细胞 新陈代 谢 的速率降低。
⑹给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后,发生了排斥现象,这 是因为机体把移植的皮肤组织当作 抗原 进行攻击。
2008年海南生物卷(选考题18分)
25.某二倍体植物是杂合体,图为其花
➢强调科技对社会的“双刃剑”作用
科学技术的迅速发展像一把双刃剑,既为造福于人类开 辟了广阔的前景,也带来了危及地球生命和人类社会的 “全球问题”,它深刻地反映了科学与价值的矛盾。科 学技术能否造福于人类,关键取决于掌握科学技术的人, 取决于人们对科学技术应用的合理控制。“全球问题” 不仅是自然问题、科学技术的问题,而且是一个社会问 题,需要依赖国内的社会环境和国际环境的共同作用才 能得到合理解决。无论是转基因技术还是克隆技术都有 安全性问题,同时也会带来一系列伦理道德的问题。基 于这种认识,在课标》中除了介绍生物技术在推进社会 发展中的积极作用外,还有责任讨论它可能带来的负面 影响,为此,特意单独设立了一个“生物技术的安全性 和伦理性问题”的主题,专门来探讨相关问题。
《现代生物科技专题》
教学指导意见解读
➢现代生物科技专题的主要内容与特点 ➢现代生物科技专题的学习意义与价值 ➢现代生物科技专题的高考大纲 ➢现代生物科技专题的高考命题特点 ➢现代生物科技专题的教学要求与建议
选修模块:满足学生多样化发展
➢ 课标指出:“选修模块是为了满足学生多样化发展的需 要而设计的,有助于拓展学生的生物科技视野、增进学 生对生物科技与社会关系的理解、提高学生的实践和探 究能力。”拓展、增进、提高是分别针对三个不同选修 模块的教育价值和对应的学生群而言的。这使选修模块 内容的总体涵盖面较宽,又避免了专业化的倾向。学生 在修完必修模块的基础上,根据自己的兴趣和志向,选 择学习内容(允许零选择、选部分或全选),以便为今后 选择学习方向和择业打下基础。
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