高中生物选修三专题基因工程复习课件[可修改版ppt]
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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。
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
人教版高中生物选修三课件：1.1 基因工程 (共15张PPT)
1.限制性核酸内切酶 ——“分子手术刀”
（1）来源：原核生物。 （2）特点：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷 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。 （3）切割后的形式：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。
GAATTC
C T T A AG
（黏性末端）
（黏性末端）
CCC GGG GGG CCC
（平末端）
（平末端）
1.限制酶所识别的序列有什么特点？
限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4 个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧 的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。
中轴线
1.根据你所掌握的知识，你能分析出 限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？
2.为什么细菌中限制酶不剪切细菌本身的DNA?
迄今为止，基因工程中使用的限制酶绝大部分都是从细 菌或霉菌中提取出来的，它们各自可以识别和切断DNA上特定 的碱基序列。细菌中限制酶之所以不切断自身DNA，是因为微 生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，可以 将外源入侵的DNA降解掉。生物在长期演化过程中，含有某种 限制酶的细胞，其DNA分子中或者不具备这种限制酶的识别 切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱 基上，使限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种 限制酶，也不会使自身的DNA被切断， 并且可以防止外源DNA 的入侵。
2.DNA连接酶——“分子缝合针”
（1）作用：恢复被限制酶切开的两个核苷酸 之间的磷酸二酯键。
（2）种类： ①E·coliDNA连接酶━只能将双链DNA片段互补 的黏性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平 末端之间进行连接。 ②T4DNA连接酶━既可以“缝合”双链DNA片段 互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的 平末端。但连接平末端的效率比较低。
高中生物选修三专题基因工程复习课件-PPT
蛋白质分子杂 交(抗原和抗体
同上
之间)
①抗虫或抗病得接种实验
个体生物学水平得 鉴定
②基因工程产品与天然产品活 性得比较
【例2】 (2009·福建高考·T32)转基因抗病香蕉得培 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:
(_(P12_))s_构培t__Ⅰ建养__、含基__E抗中_c_病o得_R_基卡_Ⅰ_因那__得霉_,表对素达_会_载_抑含质_体_抗粒制_A_病香_时基_蕉_,因应_愈_得选_伤D_用_N组_A限_、进织制行细酶切胞割得。生 长,欲利用该培养基筛选已导入抗病基因得香蕉细胞,应 使基因表达载体A中含有______抗__卡__那__霉__素,作基为因标记基 因。
• (3)蛋白质工程与基因工程比较
项目
蛋白质工程
基因工程
预期蛋白质功能→设计预
过 期得蛋白质结构→推测应 程 有得氨基酸序列→找到对
应得脱氧核苷酸序列 区 别 实 定向改造或生产人类所需
质 蛋白质
获取目得基因→构建基 因表达载体→将目得基 因导入受体细胞→目得 基因得检测与鉴定
定向改造生物得遗传特 性,以获得人类所需得 生物类型或生物产品
• 【答案】 B
• (3)将目得基因导入受体细胞
• ①目得:目得基因进入受体细胞内并在受体细 胞内维持稳定和表达得过程。
• ②受体细胞种类不同,导入方法不同。
受体细 胞种类
方法
①农杆菌转化法:目得基因插入Ti质 粒得T－DNA→转入农杆菌→导入植 植物细 物细胞→稳定维持和表达 胞 ②基因枪法
③花粉管通道法
___0_,2____个游离得磷酸基团。
(2)若对图中质粒进行改造,插入得Sma Ⅰ酶切位点越多,质粒得
高中生物选修三 专题一-基因工程43页PPT
40、学而
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
高中生物选修三 专题一-基因工程
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
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_________________ __________________________________________________。
高中生物选修3基因工程的应用课件33页PPT
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。
• 为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场 所呢？
1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入 体内循环，不会影响转基因动物本身的生理 代谢反应。
• 传统生产方法的缺点
由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。
• 可利用什么方法来解决上述问题？ 利用基因工程方法制造“工程菌”，可
高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。
基因工程胰岛素（一）
• 胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以 来只能依靠从猪、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。
1.3 基因工程的应用
一、植物基因工程硕果累累
1、在农业中的应用发展迅速
抗虫
抗病
提高作物的抗逆能力 抗盐碱、干旱 抗寒
抗除草剂
2、主要用于
其他抗逆性
改良农作物的品质
生产药物
抗虫转基植物P18表
抗病转基因植物
转鱼抗寒蛋白基因的番茄
转基因抗除草剂植物
转黄瓜抗青枯病基因 的甜椒
转黄瓜抗青枯病基因的 马铃薯
不会引起过敏的 转基因大豆
利用转基因改良植物的品质（P19表）
二、动物基因工程前景广阔（P19）
1.用于提高动物生长速度
2.用于改善畜产品的品质 3.用转基因动物生产药物(乳腺生物反应器)：目的基因（方
法）：药用蛋白基因+乳腺蛋白基因启动子
4.用于转基因动物作器官移植的供体
用于提高动物生长速度
• 为什么乳腺能成为基因药物最理想的表达场 所呢？
1）乳腺是一个外分泌器官，乳汁不进入 体内循环，不会影响转基因动物本身的生理 代谢反应。
• 传统生产方法的缺点
由于受原料来源的限制，价格十分昂贵。
• 可利用什么方法来解决上述问题？ 利用基因工程方法制造“工程菌”，可
高效率地生产出各种高质量、低成本的药品。
基因工程胰岛素（一）
• 胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以 来只能依靠从猪、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。
1.3 基因工程的应用
一、植物基因工程硕果累累
1、在农业中的应用发展迅速
抗虫
抗病
提高作物的抗逆能力 抗盐碱、干旱 抗寒
抗除草剂
2、主要用于
其他抗逆性
改良农作物的品质
生产药物
抗虫转基植物P18表
抗病转基因植物
转鱼抗寒蛋白基因的番茄
转基因抗除草剂植物
转黄瓜抗青枯病基因 的甜椒
转黄瓜抗青枯病基因的 马铃薯
不会引起过敏的 转基因大豆
利用转基因改良植物的品质（P19表）
二、动物基因工程前景广阔（P19）
1.用于提高动物生长速度
2.用于改善畜产品的品质 3.用转基因动物生产药物(乳腺生物反应器)：目的基因（方
法）：药用蛋白基因+乳腺蛋白基因启动子
4.用于转基因动物作器官移植的供体
用于提高动物生长速度
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
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]
• 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。
选修三-专题一-基因工程1PPT课件
2021
技术发明使基因工程的实施成为可能 1.基因转移载体的发现 2.工具酶的发现 3.DNA合成和测序技术的发明 4.DNA体外重组的实现 5.重组DNA表达实验的成功 6.第一例转基因动物问世 7.PCR技术的发明
2021
基因工程的概念
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重 组技术。通俗地说，就是按照人们的意 愿，把一种生物的某种基因提取出来， 加以修饰改造，然后放到另一种生物的 细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
间连接起来，不能将双链DNA片段平末端之
间进行连接
T4 DNA 连接酶
既可“缝合”双链DNA片段互补的黏性
末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末
端，但连接平末端之间的效率比较低
2021
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
胞染色体外能够自我复制。
2021
大肠杆菌质粒的分子结构示意图
2021
大肠杆菌质粒的分子结构示意图
2021
（4）必需是安全的，不会对受体细 胞有害，也就是能够安全地“借居” 在受体细胞中。
（5）分子大小应适合，以便提取和 在体外进行操作。
实际上自然存在的质粒DNA分子并不 完全具备上述条件，都要进行人工改 造后才能用于基因工程操作。
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
平末端
2021
什么叫磷酸二酯键？
2021
5
A
磷
4
1
技术发明使基因工程的实施成为可能 1.基因转移载体的发现 2.工具酶的发现 3.DNA合成和测序技术的发明 4.DNA体外重组的实现 5.重组DNA表达实验的成功 6.第一例转基因动物问世 7.PCR技术的发明
2021
基因工程的概念
基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重 组技术。通俗地说，就是按照人们的意 愿，把一种生物的某种基因提取出来， 加以修饰改造，然后放到另一种生物的 细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
间连接起来，不能将双链DNA片段平末端之
间进行连接
T4 DNA 连接酶
既可“缝合”双链DNA片段互补的黏性
末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末
端，但连接平末端之间的效率比较低
2021
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
胞染色体外能够自我复制。
2021
大肠杆菌质粒的分子结构示意图
2021
大肠杆菌质粒的分子结构示意图
2021
（4）必需是安全的，不会对受体细 胞有害，也就是能够安全地“借居” 在受体细胞中。
（5）分子大小应适合，以便提取和 在体外进行操作。
实际上自然存在的质粒DNA分子并不 完全具备上述条件，都要进行人工改 造后才能用于基因工程操作。
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
平末端
2021
什么叫磷酸二酯键？
2021
5
A
磷
4
1
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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
方法
①农杆菌转化法：目的基因插入Ti质 粒的T－DNA→转入农杆菌→导入植 植物细 物细胞→稳定维持和表达 胞 ②基因枪法
③花粉管通道法
受体细 胞种类
动物细 胞
微生物 细胞
方法
显微注射法：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→新性状动物 Ca2＋处理受体细胞→感受态细胞→表 达载体与感受态细胞混合→感受态细 胞吸收DNA分子
• (1)目的基因的获取 • ①从基因中获取目的基因 • 优点：有了基因，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。
• 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。
• C．①③④
D．②③⑤
• 【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
【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
(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___D_N_A_连__接________酶。 (6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了 __鉴__别__和__筛。选组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然 后在_蔗__糖__为__唯__一_含__碳__营__养__物_质_____的培养基因培养， 以完成目的基因表达的初步检测。
常用
T4学DN.科A.连网接酶
类型 EcoRⅠ限制酶 zxxk.
SmaⅠ限制酶
质粒、噬菌体、 动植物病毒
1. 限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物不存在
该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
2. DNA连接酶起作用时不需要模板。
2. 载体 (1)作用 ①将目的基因转移到宿主细胞内。 ②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (2)具备的条件 ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有多个限制酶切割位点。 ③具有特殊的标记基因，以便进行筛选。
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高中生物选修三专题基因工程 复习课件
• 一、基因工程的工具及其操作程序 • 1．基因工程的基本工具
作用
作用 部位
限制酶 DNA连接酶 载体
切割目的基 连接DNA片 携带目的
因和载体 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 DNA连接酶
载体
作用 特点
(1)识别特定 的核苷酸序 列
(1)E·coli DNA连接酶 只连接黏性 末端
(1)能在宿主细 胞内稳定存在 并大量复制 (2)有多个限制
(条件) (2)在特定位 (2)T4DNA连 点上切割 接酶连接黏
性末端和平
酶切割位点 (3)具有特殊的 标记基因
E·末co端li DNA连接酶
制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止________。
质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化
限制酶
识别序ห้องสมุดไป่ตู้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
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
___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___S_m_a__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
• ③受体生物不同，所用的受体细胞种类也不 相同。
• 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。
• (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
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
Sma Ⅰ
CCC↓ GGG GGG↑CCC
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
受体细 胞种类
方法
①农杆菌转化法：目的基因插入Ti质 粒的T－DNA→转入农杆菌→导入植 植物细 物细胞→稳定维持和表达 胞 ②基因枪法
③花粉管通道法
受体细 胞种类
动物细 胞
微生物 细胞
方法
显微注射法：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→新性状动物 Ca2＋处理受体细胞→感受态细胞→表 达载体与感受态细胞混合→感受态细 胞吸收DNA分子
• (1)目的基因的获取 • ①从基因中获取目的基因 • 优点：有了基因，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。
• 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。
• C．①③④
D．②③⑤
• 【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
【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
(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___D_N_A_连__接________酶。 (6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了 __鉴__别__和__筛。选组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然 后在_蔗__糖__为__唯__一_含__碳__营__养__物_质_____的培养基因培养， 以完成目的基因表达的初步检测。
常用
T4学DN.科A.连网接酶
类型 EcoRⅠ限制酶 zxxk.
SmaⅠ限制酶
质粒、噬菌体、 动植物病毒
1. 限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物不存在
该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
2. DNA连接酶起作用时不需要模板。
2. 载体 (1)作用 ①将目的基因转移到宿主细胞内。 ②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (2)具备的条件 ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有多个限制酶切割位点。 ③具有特殊的标记基因，以便进行筛选。
学科网( ）-网校通名校系列资料上学科网，下精品资料！
高中生物选修三专题基因工程 复习课件
• 一、基因工程的工具及其操作程序 • 1．基因工程的基本工具
作用
作用 部位
限制酶 DNA连接酶 载体
切割目的基 连接DNA片 携带目的
因和载体 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 DNA连接酶
载体
作用 特点
(1)识别特定 的核苷酸序 列
(1)E·coli DNA连接酶 只连接黏性 末端
(1)能在宿主细 胞内稳定存在 并大量复制 (2)有多个限制
(条件) (2)在特定位 (2)T4DNA连 点上切割 接酶连接黏
性末端和平
酶切割位点 (3)具有特殊的 标记基因
E·末co端li DNA连接酶
制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止________。
质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化
限制酶
识别序ห้องสมุดไป่ตู้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
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
___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___S_m_a__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
• ③受体生物不同，所用的受体细胞种类也不 相同。
• 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。
• (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
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
Sma Ⅰ
CCC↓ GGG GGG↑CCC
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