中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件

中小學高中生物總復習專題一基因工程幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！中小學高中生物總復習專題一基因工程幻燈片本課件PPT專題一基因工程專題一基因工程考綱點擊熱點提示1.基因工程的誕生2.基因工程的原理及技術3.基因工程的應用4.蛋白質工程5.實驗：DNA的粗提取與鑒定1.基因工程的實質2.基因工程操作的四步曲及其操作實例3.基因工程在農業(yè)、醫(yī)藥生產、疾病診斷和治療中的應用4.蛋白質工程的一般操作過程考綱點擊熱點提示1.基因工程的誕生1.基因工程的實質一、DNA重組技術的根本工具1．限制性核酸內切酶——“分子手術刀〞(1)主要來源：原核生物。(2)特點：能夠識別DNA特定的 ，切開兩個核苷酸之間的 。(3)DNA末端：限制酶切割DNA產生的DNA末端有兩種形式： 和平末端。核苷酸序列磷酸二酯鍵黏性末端一、DNA重組技術的根本工具核苷酸序列磷酸二酯鍵黏性末端2．DNA連接酶——“分子縫合針〞(1)作用：將雙鏈 “縫合〞起來，恢復被限制酶切開的兩個核苷酸之間的 。(2)種類①E·coliDNA連接酶：只能縫合DNA的黏性末端。②T4DNA連接酶：既可縫合DNA的黏性末端，又可縫合雙鏈DNA的 。DNA片段磷酸二酯鍵平末端2．DNA連接酶——“分子縫合針〞DNA片段磷酸二酯鍵平末端3．基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車〞(1)載體的種類①質粒。②噬菌體的衍生物。③動植物病毒。中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件(2)質粒載體的特點①能夠在細胞內自我復制。②具有一個或多個

，便于供外源DNA片段插入其中。③具有特殊的遺傳標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。限制酶切割位點限制酶切割位點二、基因工程的根本操作程序1．目的基因的獲取(1)目的基因：指編碼蛋白質的 。(2)獲取目的基因的方法①從基因文庫中獲取目的基因a．基因文庫的含義：將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導入 的群體中儲存，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因，稱為基因文庫。結構基因受體菌二、基因工程的根本操作程序結構基因受體菌c．目的基因的獲取依據(jù)：(i)基因的核苷酸序列：(ii)基因的功能；(iii)基因在染色體上的位置；(iv)基因的轉錄產物mRNA；(v)基因的翻譯產物蛋白質。所有

c．目的基因的獲取依據(jù)：所有②利用PCR技術擴增目的基因a．PCR的含義：是一項在生物體外 特定DNA片段的核酸合成技術。b．條件：基因的核苷酸序列。c．過程：目的基因受熱形成單鏈DNA，與引物結合，在 的作用下延伸形成DNA。d．方式：指數(shù)擴增＝2n(n為擴增循環(huán)的次數(shù))③人工合成法：a.反轉錄法b．化學合成法：基因較小，核苷酸序列。復制DNA聚合酶②利用PCR技術擴增目的基因復制DNA聚合酶2．基因表達載體的構建(1)表達載體的組成：目的基因＋

＋終止子＋標記基因。(2)表達載體的功能①使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且遺傳給下一代。②使目的基因

和發(fā)揮作用。啟動子表達2．基因表達載體的構建啟動子表達(3)啟動子：位于基因的

，它是

識別和結合的部位，驅動基因轉錄產生mRNA。(4)終止子：位于基因的尾端，終止mRNA的轉錄。(5)標記基因：鑒別受體細胞是否含有目的基因。首端RNA聚合酶首端RNA聚合酶3．將目的基因導入受體細胞轉化的含義：目的基因進入受體細胞內，并在受體細胞內維持

的過程。(1)將目的基因導入植物細胞方法：農桿菌轉化法；

槍法；花粉管通道法。(2)將目的基因導入動物細胞①方法：

注射技術。②操作程序：目的基因表達載體

―→取卵(受精卵)―→顯微注射―→移植到雌性動物體內―→新性狀的動物。穩(wěn)定和表達基因提純顯微3．將目的基因導入受體細胞穩(wěn)定和表達基因提純顯微(3)將目的基因導入微生物細胞①原核生物特點：繁殖快、多為

、遺傳物質少。②轉化：用Ca2＋處理細胞―→感受態(tài)細胞―→表達載體與感受態(tài)細胞混合→促感受態(tài)細胞吸收DNA分子。單細胞單細胞4．目的基因的檢測與鑒定(1)檢測①方法：采用

技術，抗原－抗體雜交技術。②內容：a．檢測轉基因生物的染色體DNA上的目的基因。b．檢測目的基因是否轉錄出了

。c．檢測目的基因是否翻譯成

。(2)鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定等。DNA分子雜交mRNA蛋白質4．目的基因的檢測與鑒定DNA分子雜交mRNA蛋白質三、基因工程的應用1．植物基因工程的成果提高農作物的 能力、改進農作物的品質、利用植物生產 等。(1)抗蟲轉基因植物；(2)抗病轉基因植物；(3)抗逆轉基因植物；(4)利用 改進植物的品質?？鼓嫠幬镛D基因三、基因工程的應用抗逆藥物轉基因2．動物基因工程的成果(1)提高動物的 速度；(2)改善畜產品的品質；(3)轉基因動物生產 ；(4)轉基因動物作 的供體；①器官供體：抑制或除去 。②成果：利用 培育沒有免疫排斥反響的豬器官。生長藥物器官移植抗原決定基因克隆技術2．動物基因工程的成果生長藥物器官移植抗原決定基因克隆技術3．基因工程藥物(1)來源：轉基因

。(2)成果：

、抗體、疫苗、激素等。(3)作用：預防和治療人類腫瘤、心血管疾病、遺傳病、各種傳染病、糖尿病、類風濕等疾病。工程菌淋巴因子工程菌淋巴因子4．基因治療(1)特點：把 導入病人體內，使該基因的表達產物發(fā)揮功能，從而到達治療疾病的目的。(2)成果：將腺苷酸脫氨酶基因導入患者的 ，治療復合型免疫缺陷癥。(3)方法：分為體外基因治療法和 基因治療法。正常基因淋巴細胞體內正?；蛄馨图毎w內四、蛋白質工程1．蛋白質工程崛起的緣由(1)基因工程的實質：將一種生物的 轉移到另一種生物體內，后者產生它本不能產生的蛋白質，從而產生新性狀?；蚬こ淘谠敲瓷现荒苌a自然界已存在的蛋白質。(2)蛋白質工程的目的：生產符合人們生活需要的、并非自然界已存在的 ?；虻鞍踪|四、蛋白質工程基因蛋白質(3)蛋白質工程的實例：天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的活性受細胞內賴氨酸濃度的影響，當賴氨酸濃度到達一定量時會抑制這兩種酶的活性，改變兩種酶的特性后，玉米游離賴氨酸含量提高。中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件2．蛋白質工程原理(1)目的：根據(jù)人們對蛋白質功能的特定需求，對蛋白質構造進展分子設計。(2)原理：基因改造。(3)過程：預期蛋白質功能―→設計預期的蛋白質構造―→推測應有的氨基酸序列―→找到對應的 序列(基因)。3．蛋白質工程進展前景廣闊，但目前成功的例子不多。脫氧核苷酸脫氧核苷酸五、DNA的粗提取與鑒定1．實驗原理(1)DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，其中在物質的量濃度為0.14mol/L時最低。(2)DNA不溶于酒精，但是細胞中的一些有機物如蛋白質那么溶于酒精，可以用酒精提純。(3)DNA遇二苯胺(沸水浴)會被染成藍色，可用來鑒定DNA分子。五、DNA的粗提取與鑒定2．實驗流程2．實驗流程中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件3．方法突破(1)做該實驗時，不能用豬血代替雞血，因為哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核，不能提取DNA。(2)制備雞血細胞液時，要注意向雞血中加檸檬酸鈉，防止血液凝固。(3)漲破細胞的方法：向血細胞中參加蒸餾水，使血細胞大量吸水而漲破。不能用生理鹽水，因為血細胞溶液的濃度與生理鹽水的濃度相當，所以血細胞在生理鹽水中不能吸水漲破。3．方法突破(4)兩次參加蒸餾水，第一次是為了使血細胞吸水漲破；第二次是為了降低氯化鈉的濃度，有利于DNA的析出。(5)兩次析出DNA的方法：第一次是參加蒸餾水，降低氯化鈉的濃度至0.14mol/L，促使DNA析出；第二次是參加冷卻酒精，因為DNA不溶于酒精溶液。(6)鑒定DNA時要用兩支試管，其中不加DNA的試管起對照作用，該試管溶液不變色，另一支加有DNA的試管溶液變藍色。(4)兩次參加蒸餾水，第一次是為了使血細胞吸水漲破；第二次是【特別提醒】選材時注意選用細胞易破碎、DNA含量相對較高的生物組織；鑒定DNA的二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否那么會影響鑒定效果。中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件一、基因工程的根本操作工具1．與DNA分子相關的酶(1)幾種酶的比較一、基因工程的根本操作工具種類項目限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脫氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵堿基對間的氫鍵種類限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分種類項目限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用特點切割目的基因及載體，能專一性識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復被限制切開了的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵只能將單個脫氧核苷酸添加到脫氧核苷酸鏈上將DNA兩條鏈之間的氫鍵打開作用結果形成黏性末端或平末端形成重組DNA分子形成新的DNA分子形成單鏈DNA分子種類限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用特點切割目的(2)限制酶與DNA連接酶的關系①限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物中不存在該酶的識別序列或識別序列已經被修飾。②DNA連接酶起作用時不需要模板。中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件2．載體(1)作用①作為運載工具，將目的基因轉移到宿主細胞內。②利用它在宿主細胞內對目的基因進展大量復制。(2)具備的條件①能在宿主細胞內穩(wěn)定保存并大量復制。②有多個限制酶切割位點，以便與外源基因連接。③具有特殊的標記基因，以便進展篩選。2．載體(3)種類①質粒：一種裸露的、構造簡單、獨立于細菌擬核DNA之外，能夠自我復制的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。②λ噬菌體的衍生物。③動植物病毒。中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件【特別提醒】(1)一般來說，天然載體往往不能滿足人類的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要，對某些天然的載體進展人工改造。(2)限制酶切割位點所處的位置必須是在所需的標記基因之外，這樣才能保證標記基因的完整性，有利于對目的基因的檢測。中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件1．以下關于基因工程的表達，錯誤的選項是()A．目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物B．限制性核酸內切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶C．人胰島素基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性D．載體上的抗生素抗性基因有利于篩選含重組DNA的細胞和促進目的基因的表達中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件解析：基因工程中目的基因來源于自然界中的含有目的性狀的一切生物，可以是動物、植物，也可以是真菌、細菌，還可以是人等；在基因工程中獲取目的基因以及將目的基因和載體結合構成基因表達載體必須使用同一種限制酶進展切割，已獲得一樣的黏性末端，再在DNA連接酶的作用下，將目的基因和載體連接，構成基因表達載體；中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件人的胰島素基因可以在大腸桿菌體內得以表達，但是由于大腸桿菌是原核生物，沒有內質網(wǎng)、高爾基體等細胞器的加工，合成的胰島素原不具有胰島素的功能，即沒有生物活性；作為標記基因，有利于重組基因在細胞內表達的鑒定篩選，但對于目的基因的表達沒有促進等調控作用。答案：D中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件二、基因工程的根本操作程序1．構建基因表達載體(核心步驟)二、基因工程的根本操作程序2．將目的基因導入受體細胞生物種類植物細胞動物細胞微生物細胞常用方法農桿菌轉化法顯微注射技術Ca2＋處理法受體細胞體細胞(或受精卵)受精卵原核細胞轉化過程將目的基因插入Ti質粒的T-DNA上→農桿菌→導入植物細胞→整合到受體細胞的DNA→表達將含有目的基因的表達載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動物Ca2＋處理細胞→感受態(tài)細胞→重組表達載體與感受態(tài)細胞混合→感受態(tài)細胞吸收DNA分子2．將目的基因導入受體細胞生物種類植物細胞動物細胞微生物細胞中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件【特別提醒】①只有第三步將目的基因導入受體細胞不需堿基互補配對，其余三個步驟都涉及堿基互補配對。②工具酶只有兩種：限制酶在操作程序1、2中用到且要求用同一種，目的是產生一樣的黏性末端；DNA連接酶只在操作程序2中用到。③目的基因進入受體細胞內，并且在受體細胞內維持穩(wěn)定和表達的過程，稱為轉化。轉化的實質是目的基因整合到受體細胞染色體基因組中?！咎貏e提醒】①只有第三步將目的基因導入受體細胞不需堿基互補配2．以下關于基因表達載體構建的相關表達，不正確的選項是()A．需要限制酶和DNA連接酶B．必須在細胞內進展C．抗生素抗性基因可作為標記基因D．啟動子位于目的基因的上游中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件解析：基因表達載體是目的基因與載體的結合，在此過程中需用同一種限制酶切割目的基因與載體，用DNA連接酶將一樣的末端連接起來；基因表達載體的構建是在細胞外進展的；基因表達載體包括啟動子(位于基因上游使轉錄開場)、終止子、目的基因和標記基因。答案：B中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件三、基因工程的應用1．乳腺生物反響器與細菌生產的比較類型項目乳腺生物反應器細菌生產基因結構動物基因結構與人類基因結構相同與人類基因結構不同基因表達與天然蛋白質活性沒有區(qū)別由于缺少內質網(wǎng)、高爾基體等細胞器，產物可能不具有生物活性產物提取從乳汁中較易分離提取從細胞中提取，較為復雜生產設備畜牧業(yè)生產，加提取設備工業(yè)生產，設備精良三、基因工程的應用類型乳腺生物反應器細菌生產基因結構動物基2.基因治療項目類型外源基因類型及舉例過程特點成果舉例體外基因治療腺苷酸脫氨酶基因①從病人體內獲得某種細胞②細胞培養(yǎng)③體外完成基因轉移④篩選并擴增培養(yǎng)⑤重新輸入患者體內操作復雜，但成功率高治療復合型免疫缺陷癥2.基因治療項目外源基因類型及舉例過程特點成中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件【特別提醒】(1)乳腺生物反響器受生物性別的限制，假設從動物尿液中提取目的基因產物那么不受性別限制。(2)基因治療是治療人類遺傳病的根本方法，但由于尚未全面了解基因調控機制和疾病的分子機理，基因治療只處于初期的臨床試驗階段。中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件3．科學家培養(yǎng)的轉基因綿羊乳腺細胞能夠合成并分泌抗胰蛋白酶，這是動物乳房作為生物反響器研究的重大進展。以下與合成并分泌抗胰蛋白酶無關的是()A．核糖體上遺傳信息的翻譯B．分裂間期細胞產生了兩組中心粒C．內質網(wǎng)膜與高爾基體膜聯(lián)系D．綿羊基因與抗胰蛋白酶基因重組中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件解析：要使綿羊的乳腺細胞分泌抗胰蛋白酶，首先要將抗胰蛋白酶基因導入綿羊細胞中，并與綿羊基因進展重組，然后轉錄出mRNA，在核糖體上翻譯出抗胰蛋白酶，由于此酶是分泌蛋白，所以要經內質網(wǎng)和高爾基體進展加工，再排出細胞外，進展此過程的細胞不發(fā)生細胞分裂，故與分裂間期細胞產生了兩組中心粒并無關聯(lián)。答案：B中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件四、蛋白質工程與基因工程的比較蛋白質工程基因工程蛋白質合成自然界不存在的蛋白質合成天然存在的蛋白質實質改造基因或創(chuàng)造基因將目的基因從供體生物轉移到受體生物，并在受體生物中表達操作程序基本思路確定蛋白質功能→設計預期蛋白質結構→推測氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列→人工合成或修飾目的基因轉錄、翻譯

相應生物功能蛋白質遵循中心法則：從DNA→mRNA→蛋白質→產生生物活性四、蛋白質工程與基因工程的比較蛋白質工程基因工程蛋白質合成自蛋白質工程基因工程應用及現(xiàn)狀主要集中在對現(xiàn)有蛋白質進行改造，例如β-干擾素、天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶等。目前還沒有真正成功的例子，原因是蛋白質高級結構非常復雜，人們對此知之甚少已被廣泛應用，轉基因植物、動物、藥品生產等已商業(yè)化，但基因治療僅處于實驗階段，未實踐應用蛋白質工程基因工程應用及現(xiàn)狀主要集中在對現(xiàn)有蛋白質進行改造，【特別提醒】(1)二者都屬于分子水平上的操作。(2)蛋白質工程的本質是通過改造基因進而形成自然界不存在的蛋白質，所以被形象地稱為第二代基因工程。(3)對基因進展改造后，編碼的蛋白質可以遺傳下去，而直接改造蛋白質卻不能遺傳。中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件4．蛋白質工程與基因工程相比，其突出特點是()A．基因工程原那么上能生產任何蛋白質B．蛋白質工程能對現(xiàn)有的蛋白質進展改造，或制造一種新的蛋白質C．蛋白質工程可以不通過轉錄和翻譯來實現(xiàn)D．蛋白質工程是在基因工程的根底上，延伸出來的第三代基因工程中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件解析：蛋白質工程通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質進展改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類生產和生活的需求，是延伸出來的第二代基因工程。答案：B中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件5．如圖為“DNA的粗提取與鑒定〞實驗的相關操作。這些操作目的正確的選項是()5．如圖為“DNA的粗提取與鑒定〞實驗的相關操作。這些操作目A．①是洗滌紅細胞，去除血細胞外表的雜質B．②是溶解DNA，去除不溶于酒精的雜質C．③溶解DNA，去除不溶于2mol/LNaCl溶液的雜質D．④稀釋NaCl溶液，去除不溶于低濃度NaCl溶液的雜質中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件解析：此題主要考察考生對DNA粗提取與鑒定實驗中所使用材料的作用及相關操作原理的理解。A中①蒸餾水的作用是加快血細胞破裂，A錯誤；B中②冷酒精參加到過濾后含DNA的NaCl溶液中的作用是析出DNA絲狀物，B錯誤；③中2mol/L的NaCl溶液的作用是溶解DNA，C正確；④中加蒸餾水稀釋NaCl溶液，降低NaCl溶液的濃度，析出DNA絲狀物，D錯誤。答案：C中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件中小學高中生物總復習專題一基因工程幻燈片本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！本課件PPT僅供大家學習使用學習完請自行刪除，謝謝！中小學高中生物總復習專題一基因工程幻燈片本課件PPT專題一基因工程專題一基因工程考綱點擊熱點提示1.基因工程的誕生2.基因工程的原理及技術3.基因工程的應用4.蛋白質工程5.實驗：DNA的粗提取與鑒定1.基因工程的實質2.基因工程操作的四步曲及其操作實例3.基因工程在農業(yè)、醫(yī)藥生產、疾病診斷和治療中的應用4.蛋白質工程的一般操作過程考綱點擊熱點提示1.基因工程的誕生1.基因工程的實質一、DNA重組技術的根本工具1．限制性核酸內切酶——“分子手術刀〞(1)主要來源：原核生物。(2)特點：能夠識別DNA特定的 ，切開兩個核苷酸之間的 。(3)DNA末端：限制酶切割DNA產生的DNA末端有兩種形式： 和平末端。核苷酸序列磷酸二酯鍵黏性末端一、DNA重組技術的根本工具核苷酸序列磷酸二酯鍵黏性末端2．DNA連接酶——“分子縫合針〞(1)作用：將雙鏈 “縫合〞起來，恢復被限制酶切開的兩個核苷酸之間的 。(2)種類①E·coliDNA連接酶：只能縫合DNA的黏性末端。②T4DNA連接酶：既可縫合DNA的黏性末端，又可縫合雙鏈DNA的 。DNA片段磷酸二酯鍵平末端2．DNA連接酶——“分子縫合針〞DNA片段磷酸二酯鍵平末端3．基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車〞(1)載體的種類①質粒。②噬菌體的衍生物。③動植物病毒。中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件(2)質粒載體的特點①能夠在細胞內自我復制。②具有一個或多個

，便于供外源DNA片段插入其中。③具有特殊的遺傳標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。限制酶切割位點限制酶切割位點二、基因工程的根本操作程序1．目的基因的獲取(1)目的基因：指編碼蛋白質的 。(2)獲取目的基因的方法①從基因文庫中獲取目的基因a．基因文庫的含義：將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導入 的群體中儲存，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因，稱為基因文庫。結構基因受體菌二、基因工程的根本操作程序結構基因受體菌c．目的基因的獲取依據(jù)：(i)基因的核苷酸序列：(ii)基因的功能；(iii)基因在染色體上的位置；(iv)基因的轉錄產物mRNA；(v)基因的翻譯產物蛋白質。所有

c．目的基因的獲取依據(jù)：所有②利用PCR技術擴增目的基因a．PCR的含義：是一項在生物體外 特定DNA片段的核酸合成技術。b．條件：基因的核苷酸序列。c．過程：目的基因受熱形成單鏈DNA，與引物結合，在 的作用下延伸形成DNA。d．方式：指數(shù)擴增＝2n(n為擴增循環(huán)的次數(shù))③人工合成法：a.反轉錄法b．化學合成法：基因較小，核苷酸序列。復制DNA聚合酶②利用PCR技術擴增目的基因復制DNA聚合酶2．基因表達載體的構建(1)表達載體的組成：目的基因＋

＋終止子＋標記基因。(2)表達載體的功能①使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且遺傳給下一代。②使目的基因

和發(fā)揮作用。啟動子表達2．基因表達載體的構建啟動子表達(3)啟動子：位于基因的

，它是

識別和結合的部位，驅動基因轉錄產生mRNA。(4)終止子：位于基因的尾端，終止mRNA的轉錄。(5)標記基因：鑒別受體細胞是否含有目的基因。首端RNA聚合酶首端RNA聚合酶3．將目的基因導入受體細胞轉化的含義：目的基因進入受體細胞內，并在受體細胞內維持

的過程。(1)將目的基因導入植物細胞方法：農桿菌轉化法；

槍法；花粉管通道法。(2)將目的基因導入動物細胞①方法：

注射技術。②操作程序：目的基因表達載體

―→取卵(受精卵)―→顯微注射―→移植到雌性動物體內―→新性狀的動物。穩(wěn)定和表達基因提純顯微3．將目的基因導入受體細胞穩(wěn)定和表達基因提純顯微(3)將目的基因導入微生物細胞①原核生物特點：繁殖快、多為

、遺傳物質少。②轉化：用Ca2＋處理細胞―→感受態(tài)細胞―→表達載體與感受態(tài)細胞混合→促感受態(tài)細胞吸收DNA分子。單細胞單細胞4．目的基因的檢測與鑒定(1)檢測①方法：采用

技術，抗原－抗體雜交技術。②內容：a．檢測轉基因生物的染色體DNA上的目的基因。b．檢測目的基因是否轉錄出了

。c．檢測目的基因是否翻譯成

。(2)鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定等。DNA分子雜交mRNA蛋白質4．目的基因的檢測與鑒定DNA分子雜交mRNA蛋白質三、基因工程的應用1．植物基因工程的成果提高農作物的 能力、改進農作物的品質、利用植物生產 等。(1)抗蟲轉基因植物；(2)抗病轉基因植物；(3)抗逆轉基因植物；(4)利用 改進植物的品質?？鼓嫠幬镛D基因三、基因工程的應用抗逆藥物轉基因2．動物基因工程的成果(1)提高動物的 速度；(2)改善畜產品的品質；(3)轉基因動物生產 ；(4)轉基因動物作 的供體；①器官供體：抑制或除去 。②成果：利用 培育沒有免疫排斥反響的豬器官。生長藥物器官移植抗原決定基因克隆技術2．動物基因工程的成果生長藥物器官移植抗原決定基因克隆技術3．基因工程藥物(1)來源：轉基因

。(2)成果：

、抗體、疫苗、激素等。(3)作用：預防和治療人類腫瘤、心血管疾病、遺傳病、各種傳染病、糖尿病、類風濕等疾病。工程菌淋巴因子工程菌淋巴因子4．基因治療(1)特點：把 導入病人體內，使該基因的表達產物發(fā)揮功能，從而到達治療疾病的目的。(2)成果：將腺苷酸脫氨酶基因導入患者的 ，治療復合型免疫缺陷癥。(3)方法：分為體外基因治療法和 基因治療法。正?；蛄馨图毎w內正?；蛄馨图毎w內四、蛋白質工程1．蛋白質工程崛起的緣由(1)基因工程的實質：將一種生物的 轉移到另一種生物體內，后者產生它本不能產生的蛋白質，從而產生新性狀。基因工程在原那么上只能生產自然界已存在的蛋白質。(2)蛋白質工程的目的：生產符合人們生活需要的、并非自然界已存在的 ?；虻鞍踪|四、蛋白質工程基因蛋白質(3)蛋白質工程的實例：天冬氨酸激酶和二氫吡啶二羧酸合成酶的活性受細胞內賴氨酸濃度的影響，當賴氨酸濃度到達一定量時會抑制這兩種酶的活性，改變兩種酶的特性后，玉米游離賴氨酸含量提高。中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件2．蛋白質工程原理(1)目的：根據(jù)人們對蛋白質功能的特定需求，對蛋白質構造進展分子設計。(2)原理：基因改造。(3)過程：預期蛋白質功能―→設計預期的蛋白質構造―→推測應有的氨基酸序列―→找到對應的 序列(基因)。3．蛋白質工程進展前景廣闊，但目前成功的例子不多。脫氧核苷酸脫氧核苷酸五、DNA的粗提取與鑒定1．實驗原理(1)DNA在不同濃度的NaCl溶液中的溶解度不同，其中在物質的量濃度為0.14mol/L時最低。(2)DNA不溶于酒精，但是細胞中的一些有機物如蛋白質那么溶于酒精，可以用酒精提純。(3)DNA遇二苯胺(沸水浴)會被染成藍色，可用來鑒定DNA分子。五、DNA的粗提取與鑒定2．實驗流程2．實驗流程中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件3．方法突破(1)做該實驗時，不能用豬血代替雞血，因為哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核，不能提取DNA。(2)制備雞血細胞液時，要注意向雞血中加檸檬酸鈉，防止血液凝固。(3)漲破細胞的方法：向血細胞中參加蒸餾水，使血細胞大量吸水而漲破。不能用生理鹽水，因為血細胞溶液的濃度與生理鹽水的濃度相當，所以血細胞在生理鹽水中不能吸水漲破。3．方法突破(4)兩次參加蒸餾水，第一次是為了使血細胞吸水漲破；第二次是為了降低氯化鈉的濃度，有利于DNA的析出。(5)兩次析出DNA的方法：第一次是參加蒸餾水，降低氯化鈉的濃度至0.14mol/L，促使DNA析出；第二次是參加冷卻酒精，因為DNA不溶于酒精溶液。(6)鑒定DNA時要用兩支試管，其中不加DNA的試管起對照作用，該試管溶液不變色，另一支加有DNA的試管溶液變藍色。(4)兩次參加蒸餾水，第一次是為了使血細胞吸水漲破；第二次是【特別提醒】選材時注意選用細胞易破碎、DNA含量相對較高的生物組織；鑒定DNA的二苯胺試劑要現(xiàn)配現(xiàn)用，否那么會影響鑒定效果。中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件一、基因工程的根本操作工具1．與DNA分子相關的酶(1)幾種酶的比較一、基因工程的根本操作工具種類項目限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脫氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵堿基對間的氫鍵種類限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分種類項目限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用特點切割目的基因及載體，能專一性識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復被限制切開了的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵只能將單個脫氧核苷酸添加到脫氧核苷酸鏈上將DNA兩條鏈之間的氫鍵打開作用結果形成黏性末端或平末端形成重組DNA分子形成新的DNA分子形成單鏈DNA分子種類限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用特點切割目的(2)限制酶與DNA連接酶的關系①限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物中不存在該酶的識別序列或識別序列已經被修飾。②DNA連接酶起作用時不需要模板。中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件2．載體(1)作用①作為運載工具，將目的基因轉移到宿主細胞內。②利用它在宿主細胞內對目的基因進展大量復制。(2)具備的條件①能在宿主細胞內穩(wěn)定保存并大量復制。②有多個限制酶切割位點，以便與外源基因連接。③具有特殊的標記基因，以便進展篩選。2．載體(3)種類①質粒：一種裸露的、構造簡單、獨立于細菌擬核DNA之外，能夠自我復制的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。②λ噬菌體的衍生物。③動植物病毒。中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件【特別提醒】(1)一般來說，天然載體往往不能滿足人類的所有要求，因此人們根據(jù)不同的目的和需要，對某些天然的載體進展人工改造。(2)限制酶切割位點所處的位置必須是在所需的標記基因之外，這樣才能保證標記基因的完整性，有利于對目的基因的檢測。中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件1．以下關于基因工程的表達，錯誤的選項是()A．目的基因和受體細胞均可來自動、植物或微生物B．限制性核酸內切酶和DNA連接酶是兩類常用的工具酶C．人胰島素基因在大腸桿菌中表達的胰島素原無生物活性D．載體上的抗生素抗性基因有利于篩選含重組DNA的細胞和促進目的基因的表達中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件解析：基因工程中目的基因來源于自然界中的含有目的性狀的一切生物，可以是動物、植物，也可以是真菌、細菌，還可以是人等；在基因工程中獲取目的基因以及將目的基因和載體結合構成基因表達載體必須使用同一種限制酶進展切割，已獲得一樣的黏性末端，再在DNA連接酶的作用下，將目的基因和載體連接，構成基因表達載體；中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件人的胰島素基因可以在大腸桿菌體內得以表達，但是由于大腸桿菌是原核生物，沒有內質網(wǎng)、高爾基體等細胞器的加工，合成的胰島素原不具有胰島素的功能，即沒有生物活性；作為標記基因，有利于重組基因在細胞內表達的鑒定篩選，但對于目的基因的表達沒有促進等調控作用。答案：D中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件二、基因工程的根本操作程序1．構建基因表達載體(核心步驟)二、基因工程的根本操作程序2．將目的基因導入受體細胞生物種類植物細胞動物細胞微生物細胞常用方法農桿菌轉化法顯微注射技術Ca2＋處理法受體細胞體細胞(或受精卵)受精卵原核細胞轉化過程將目的基因插入Ti質粒的T-DNA上→農桿菌→導入植物細胞→整合到受體細胞的DNA→表達將含有目的基因的表達載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動物Ca2＋處理細胞→感受態(tài)細胞→重組表達載體與感受態(tài)細胞混合→感受態(tài)細胞吸收DNA分子2．將目的基因導入受體細胞生物種類植物細胞動物細胞微生物細胞中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件【特別提醒】①只有第三步將目的基因導入受體細胞不需堿基互補配對，其余三個步驟都涉及堿基互補配對。②工具酶只有兩種：限制酶在操作程序1、2中用到且要求用同一種，目的是產生一樣的黏性末端；DNA連接酶只在操作程序2中用到。③目的基因進入受體細胞內，并且在受體細胞內維持穩(wěn)定和表達的過程，稱為轉化。轉化的實質是目的基因整合到受體細胞染色體基因組中?！咎貏e提醒】①只有第三步將目的基因導入受體細胞不需堿基互補配2．以下關于基因表達載體構建的相關表達，不正確的選項是()A．需要限制酶和DNA連接酶B．必須在細胞內進展C．抗生素抗性基因可作為標記基因D．啟動子位于目的基因的上游中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件解析：基因表達載體是目的基因與載體的結合，在此過程中需用同一種限制酶切割目的基因與載體，用DNA連接酶將一樣的末端連接起來；基因表達載體的構建是在細胞外進展的；基因表達載體包括啟動子(位于基因上游使轉錄開場)、終止子、目的基因和標記基因。答案：B中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件三、基因工程的應用1．乳腺生物反響器與細菌生產的比較類型項目乳腺生物反應器細菌生產基因結構動物基因結構與人類基因結構相同與人類基因結構不同基因表達與天然蛋白質活性沒有區(qū)別由于缺少內質網(wǎng)、高爾基體等細胞器，產物可能不具有生物活性產物提取從乳汁中較易分離提取從細胞中提取，較為復雜生產設備畜牧業(yè)生產，加提取設備工業(yè)生產，設備精良三、基因工程的應用類型乳腺生物反應器細菌生產基因結構動物基2.基因治療項目類型外源基因類型及舉例過程特點成果舉例體外基因治療腺苷酸脫氨酶基因①從病人體內獲得某種細胞②細胞培養(yǎng)③體外完成基因轉移④篩選并擴增培養(yǎng)⑤重新輸入患者體內操作復雜，但成功率高治療復合型免疫缺陷癥2.基因治療項目外源基因類型及舉例過程特點成中小學高中生物總復習專題一基因工程教學課件【特別提醒】(1)乳腺生物反響器受生物性別的限制，假設從動物尿液中提取目的基因產物那么不受性別限制。(