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浙科版生物选修基因工程课件(ppt)

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浙科版生物选修3基因工程课件说课讲解107页PPT

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61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
浙科版生物选修3基因工程课件说课讲 解
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财

2021新编课件浙科版高中生物选择性必修3第四章基因工程教学课件

2021新编课件浙科版高中生物选择性必修3第四章基因工程教学课件

[归纳提升] 标记基因的筛选原理 载体上的标记基因一般是某种抗生素的抗性基因,而受体细胞没有抵抗该 抗生素的能力。将含有某抗生素抗性基因的载体导入受体细胞,抗性基因 在受体细胞内表达,受体细胞对该抗生素产生抗性。在含有该抗生素的培 养基上,能够生存的是被导入了载体的受体细胞(如下图所示)。
[探究应用] 1.下图是四种不同质粒的结构示意图,其中ori为复制起点,ampr为氨苄青霉 素抗性基因,tetr为四环素抗性基因,箭头表示一种限制性内切核酸酶的酶 切位点。若要得到一个能在四环素培养基上生长而不能在氨苄青霉素培 养基上生长的含重组DNA分子的细胞,应选用的质粒是( )
答案 C 解析 根据题意,选用的质粒上应有复制起点和四环素抗性基因,且氨苄青 霉素抗性基因被破坏。A项中复制起点被破坏,B项中氨苄青霉素抗性基 因和四环素抗性基因都完好,C项中氨苄青霉素抗性基因被破坏,四环素抗 性基因完好,D项中氨苄青霉素抗性基因完好,四环素抗性基因被破坏。综 上所述,C项符合题意。
自我检测 1.限制酶和DNA连接酶实现了对DNA分子的剪切和连接。判断下列关于 基因工程及这两种酶描述的正误。 (1)通过基因工程产生的变异是不定向的。( × ) (2)通过基因工程改造成的生物为新物种。( × ) (3)限制性内切核酸酶均能特异性地识别6个核苷酸对。( × ) (4)DNA连接酶能通过氢键将两个碱基连接起来。( × ) (5)E.coli DNA连接酶既可连接平末端,又可连接黏性末端。( × ) (6)限制酶和解旋酶的作用部位相同。( × )
提示
2.切割DNA片段后可形成平末端的限制酶有
性末端的限制酶有
(填编号)。
提示 ③ ①②④⑤
和
,
。
(填编号),可以形成黏

高二生物浙科版选修3课件1.4 基因工程的发展前景

高二生物浙科版选修3课件1.4 基因工程的发展前景

（5）为什么科学家尚未培育出有固氮能力的豆科 植物？
• 氮在植物体中的作用
1)、氮是构成蛋白质的主要成分，
2)、核酸、辅酶、磷脂、叶绿素等都含有氮， 所以氮为基本生命元素，必须不断补充
• 植物体氮吸收的形式
主要是无机态氮，即铵态氮和硝态氮，也可 以吸收利用有机态氮，如尿素等。
根瘤菌：原核单细胞代谢类型是
半胱氨酸
a．水蛭素改造
水蛭素是水蛭唾液腺分泌的凝血酶特异抑制剂， 它有多种变异体，由65或66个氨基酸残基组成。 水蛭素在临床上可作为抗栓药物用于治疗血栓疾 病。为提高水蛭素活性，在综合各变异体结构特 点的基础上提出改造水蛭素主要变异体HV2的设计 方案，将47位的Asn（天冬酰胺）变成Lys（赖氨 酸），使其与分子内第4或第5位Thr（苏氨酸）间 形成氢键来帮助水蛭素N端肽段的正确取向，从而 提高凝血效率，试管试验活性提高4倍，在动物模 型上检验抗血栓形成的效果，提高20倍。
催化底物加氧反应
二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶可以催化二磷酸核酮糖与二氧化 碳的羧化反应或与氧气的氧化反应。
提高该酶的羧化酶活性 改造方向： 降低其加氧酶活性
结果：提高植物对二氧化碳的固定速率
2、生物固氮
（1）氮元素在植物细胞中有何作用？
（2）生物固氮由哪些生物来完成？
（3）生物固氮有何意义？ （4）如何应用基因工程让非豆科植物能固氮？
热点2 转基因动物乳腺生产蛋白质药物
如荷兰的GenPharm 公司用转基因牛生产 乳铁蛋白，预计每年 从牛奶生产出来营养 奶粉的销售额是50亿 美元。
4、蛋白质工程（第二代基因工程）
（1）定义：利用基因工程技术对天然蛋白质进 行改造，以便获得具有理想生物学 功能的蛋白质 （2）蛋白质工程与基因工程的异同 相同点：两者都是分子水平的操作 不同点：

浙科版高中生物选修三1.3基因工程的应用 课件 (共30张PPT)

浙科版高中生物选修三1.3基因工程的应用 课件 (共30张PPT)

改善畜产品的品质
导入贮藏蛋白基因的超级羊和超级小鼠
转基因的动物作器官移植的供体
导入人基因具特殊用途的猪和小鼠
二、基因工程与疾病治疗
1、基因工程生产药物 胰岛素、干扰素、乙型肝炎疫苗 2、基因治疗
胰岛素
胰岛素从猪、牛等动物的 胰腺中提取，100Kg胰腺只能 提取1g的胰岛素，其产量之低 和价格之高可想而知。
将合成的胰岛素基因 导入大肠杆菌，每 2000L培养液就能产生 200g胰岛素！使其价 格降低了30%-50%!
干扰素
• 干扰素治疗病毒感染简直是 “万能灵药”！过去从人血 中提取，300L血才提取1mg！ 其“珍贵”程度自不用多说。
通过基因工程的方式创 造了能合成人干扰素的大肠 杆菌，每1Kg的培养液可提 取20~4０mg干扰素。
第三节 基因工程的应用
一、基因工程与遗传育种 二、基因工程与疾病治疗 三、基因工程与生态环境保护
一、基因工程与遗传育种
1、传统的遗传育种方法有哪些？
杂交育种、诱变育种、单倍体育种、 多倍体育种
2、基因工程育种的优点 时间短、定向改变生物性状，克服
远缘亲本杂交不亲和的障碍。
3、基因工程育种的实例
美国
回顾：
1.基因工程的基本步骤有哪些？哪些环节有碱 基互补配对发生？ 2.受体细胞有哪些？ 3.如何获得目的基因？
ch1L基因是蓝细菌拟核DNA上控制叶绿素合成的基因。为研究 该基因对叶绿素合成的控制，需要构建该种生物缺失ch1L基因 的变异株细胞。技术路线如下图所示，对此描述错误的是 A．ch1L基因的基本组成单位是脱氧核苷酸 B．①②过程中使用的限制性核酸内切酶的作用是将DNA分子 的磷酸二酯键打开 C C．①②过程都要使用DNA聚合酶 D．若操作成功，可用含红霉素的培养基筛选出该变异株

基因工程的应用(浙科版)ppt课件

基因工程的应用(浙科版)ppt课件

2.下列关于基因工程应用的叙述,错误的是
( D )
A.基因治疗需要将正常基因导入有基因缺陷的细胞
B.基因诊断的基本原理是DNA分子杂交
C.一种基因探针只能检测水体中的一种病毒 D.原核基因不能用来进行真核生物的遗传改良
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中,常用方 法是 显微注射 。 受精卵(或早期胚胎细胞) (2)进行基因转移时,通常要将外源基因转入 细胞 受精卵具有全能性,可使外源基因在相应组织细胞中表达 中,原因是 。 (3)通常采用 DNA分子杂交 技术检测外源基因是否插 入了小鼠的基因组。 (4)在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小 膀胱上皮 鼠的 细胞中特异表达。
利用基因工程技术，将病原体的某个或某几 个抗原基因转入适当的宿主细胞，进行表达， 获得的表达产物就可以作为疫苗使用。
乙肝疫苗
乙型肝炎病毒疫苗的生产方法： 将乙肝病毒表面抗原基因 转移到酵母细胞中，构建 工程菌 在发酵罐中 大规模培养
分离纯化得到 表面抗原蛋白
用福尔马林和Al(OH)3 吸附，即制成疫苗
基因诊断
用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA 分子做探针（一般为单链） ，利用DNA分子杂 交原理，鉴定被检测标本上遗传信息，达到检 测疾病的目的。
DNA杂交原理：
不同的DNA探针具有不同的核苷酸序列，用其 与被测样品杂交，根据杂合分子双链的程度确定 被测样品与探针碱基序列的相似程度
诊断步骤：
是由病毒侵入细胞后，刺激细胞产生的一种 糖蛋白。 具有抗病毒、抗肿瘤及免疫调节功能。 干扰素与细胞表面受体结合，诱导细胞产生 多种抗病毒蛋白，抑制病毒在细胞内繁殖，提高 免疫功能，包括增强巨噬细胞的吞噬功能，增强 淋巴细胞对靶细胞的细胞毒性和天然杀伤性细胞 的功能。

新高考浙科版基因工程(30张)课件浙江专用

新高考浙科版基因工程(30张)课件浙江专用

【解析】(1)PCR技术可在体外大量扩增目的基因。
(2)图中质粒上有多个限制性核酸内切酶的切割位点,但用PstⅠ切割会破坏抗 生素抗性基因(标记基因),用KpnⅠ切割会破坏复制原点,用XbaⅠ切割会去除 终止子,用EcoRⅠ切割会破坏终止子,用HindⅢ切割会破坏启动子,为使获得的
BglB基因与质粒载体连接,为了防止目的基因和运载体自身环化,应该用两种限
4.与DNA有关的几种酶的比较:
种类
限制性核酸 内切酶 DNA连接酶 DNA聚合酶 DNA(水解)酶 DNA解旋酶
项目 作用底物
作用部位
DNA分子
两个相邻脱氧核苷酸之间
DNA分子片段 两个相邻脱氧核苷酸之间
脱氧核苷酸 两个相邻脱氧核苷酸之间
DNA分子
两个相邻脱氧核苷酸之间
DNA分子
碱基对间的氢键
作用结果 形成粘性 末端(或平末端) 形成重组DNA分子 形成新的DNA分子 形成脱氧核苷酸 形成单链DNA分子
【解析】选D。过程①表示通过反转录法合成目的基因,该过程需要逆转录酶和 脱氧核糖核苷酸,A项错误;过程②需使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶构建基 因表达载体,是基因工程的核心步骤,B项错误;过程③常用Ca2+处理大肠杆菌使 其成为易于吸收DNA的感受态细胞,C项错误;过程④可利用DNA分子杂交技术鉴 定CarE基因是否成功导入受体细胞,D项正确。
制酶切割,则BglB基因两端需分别含有NdeⅠ和BamHⅠ不同限制酶的识别序
列。
(3)将重组DNA分子导入受体细胞,为了促进该过程,应该用氯化钙处理大肠杆 菌,其目的是增加大肠杆菌细胞壁的通透性,使大肠杆菌处于感受态。 (4)大肠杆菌不能降解纤维素,但转入上述构建好的表达载体后则获得了降解纤 维素的能力,这是因为转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶。

高中生物第一章基因工程第3课时基因工程的应用课件浙科版选修3

高中生物第一章基因工程第3课时基因工程的应用课件浙科版选修3

3.基因工程技术与传统育种技术的区别
种类 项目
基因工程技术
传统育种技术
不受生物体间亲__缘__关__系__
转移的基因
种内个体间基因转移
的限制
操作水平
分子 水平
个体 水平
特点
后代的表现可准确预期 ，后代的表现预见性较差，
需要时间短
需要时间_长___
例1 (2017·河西区一模)如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图。以 下相关叙述，正确的是
12345
解析 答案
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 பைடு நூலகம்都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
12345
解析 答案
3.(2016·温州中学期末)据报道，深圳某生物制品公司将人的乙肝抗原基 因导入酵母菌，生产出的乙型肝炎疫苗致使婴儿接种后发生疑似预防接 种异常反应，并已出现死亡病例。下列关于此乙肝疫苗的说法疫苗的理论基础之一是生物共用一套遗传密码
选修3 现代 生物技术专题
第一章 基因工程
第3课时 基因工程的应用
知识内容
要求
考情解读
基因工程的应用
活动：提出生活中 的疑难问题，设计 用基因工程技术解 决的方案
a 1.举例说出基因工程在遗传育种、疾病 治疗和生态环境保护方面的应用。 2.举例说出基因治疗的基本原理(含义、
c 概念)。 3.活动：提出生活中的疑难问题，设计 用基因工程技术解决的方案。

高中生物 1.3基因工程的应用配套课件 浙科版选修3

高中生物 1.3基因工程的应用配套课件 浙科版选修3
第十三页，共36页。
(3)将上述抗虫棉植株的后代(hòudài)种子种植下去后，往往有很 多植株不再具有抗虫性，原因是______________，要想获得纯合子， 常采用的方法是______________。 (4)科学家最初在做抗虫棉实验时，虽然用一定的方法已检测出棉 花的植株中含有抗虫基因，但让棉铃虫食用棉的叶片时，棉铃虫并 没有被杀死，这说明______________。科学家在研究的基础上，又 一次对棉花植株中的抗虫基因进行了修饰，然后再让棉铃虫食用棉 的叶片，结果食用的第2天棉铃虫就死亡了。
2.利用外源基因在受体细胞中表达，可生产人类所需的产品。下列选项 中能说明目的(mùdì)基因完成表达的是( ) A.棉花细胞中检测到载体上的标记基因 B.山羊乳腺细胞中检测到人生长激素的基因 C.大肠杆菌中检测到人胰岛素基因的mRNA D.酵母菌细胞中提取到人的干扰素
第二十七页，共36页。
【解析】选D。目的基因的检测与鉴定分为三步：第一步：检测转 基因生物染色体的DNA上是否(shì fǒu)插入了目的基因，用的是 DNA杂交技术，题中的A、B选项只检测到这一步，不能说明目的 基因完成表达。第二步：检测目的基因是否(shì fǒu)转录出了 mRNA，用的是RNA杂交技术，题中的C选项检测到了这一步， 但还不能说明目的基因完成表达。第三步：检测目的基因是否(shì fǒu)翻译成蛋白质，可以用抗原—抗体杂交技术，题中的D选项检 测到这一步，能说明目的基因完成表达，故D正确。
第二十八页，共36页。
3.(2012·杭州模拟)基因工程(jīyīn gōngchéng)技术可使大肠杆 菌合成人的蛋白质。下列叙述不正确的是( ) A.常用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质粒 B.DNA连接酶和RNA聚合酶是构建重组质粒必需的工具酶 C.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导入了重组质粒 D.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达 【解析】选B。构建重组质粒必需的工具酶是限制性核酸内切酶和 DNA连接酶。RNA聚合酶在形成RNA时起到连接核糖核苷酸间的化学 键的作用。
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一、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，产生出人类所需要的生物类型和生 物产品。
基因工程的别名
操作环境 操作对象 操作水平 基本过程
实质 结果
基因拼接技术或DNA重组技术
生物体外 基因
DNA分子水平 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达
基因重组
定向地改造生物的性状，获得人类所需要的品种。
二、 DNA重组技术的基本工具 基本工具： 限制性核酸内切酶——“分子手术刀” DNA连接酶——“分子缝合针” 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
细
胞 内含子： 不能够编码蛋白质的序列叫做内含子
的 基
非编码区 有调控作用的核苷酸序列，包括位于编 码区上游的RNA聚合酶结合位点。
因
结 非编码序列：包括非编码区和内含子
构
启动子与起始密码
启动子
起始密 码
位 置 DNA上基因的非编码区，位于mRNA上的开始
在编码区上游段（左 位置的密码 （转
侧）
录产物）
功 能 转录时与RNA聚合酶结 是翻译的开始，是
合 ， 对 转 录 mRNA 起 调 肽链延伸的第一个
控作用。
氨基酸的位点。
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
真核细胞
编码区是 _连__续__的
编码区是间隔的、 不__连__续_的
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
（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 黏性末端 平末端
思考题：
• 要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切口？可 产生几个黏性末端？一个目的基因有几个黏性末端？
要切两个切口，产生四个黏性末端，两个。
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。
3、基因进入受体细胞的运载体——“分子运输车”
（1）运载体的作用
作为运载工具，将外源基因(抗虫基因)转移到受体细胞(棉花细 胞)中去。
利用运载体在受体细胞(棉花细胞)内，对外源基因(抗虫基因)进 行大量复制。（随载体的复制而复制）
3、基因进入受体细胞的运载体——“分子运输车”
质粒是基因工程最常用的运载体。
质粒是一种裸露的、结构简单、独 立于细菌染色体（即拟核DNA）之外， 并且具有自我复制能力的双链环状 DNA分子。
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。
1、限制性核酸内切酶——“分子手术刀” 黏性末端
黏性末端
黏性末端：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。
当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，产生的是黏性末端。 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。
1、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”（小结） （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。
浙科版生物选修基 因工程课件(ppt)
浙科版生物选修基因工程课件
目录
专题1 基因工程 专题2 细胞工程 专题3 胚胎工程 专题4 生物技术的安全性和伦理问题 专题5 生态工程
专题1 基因工程
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 1.DNA是遗传物质的证明 2.DNA双螺旋结构和中心法则的确立 3.遗传密码的破译
• 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。
• 是不是把两者的黏性末端黏合起来，这样就真的合成 重组的DNA分子了?
实际还不够,还需要DNA连接酶进行连接。
2、 DNA连接酶——“分子缝合针” E·coli DNA连接酶（黏性末端）
1、种类： T4 DNA连接酶 （黏性末端和平末端） 2、作用部位：磷酸二酯键
思 考 编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核
细胞与真核细胞基因结构一样长吗？
二、基因工程基本操作的四个步骤 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
（2）作为运载体必须具备的条件
能够在宿主细胞中自我复制并稳定地保存。 具有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 具有某些标记基因，便于进行筛选。 必需是安全的，不会对受体 细胞有害。 大小应适合，便于提取和操作
3、基进入受体细胞的运载体——“分子运输车” （3）常用的运载体
细菌细胞质的质粒
λ噬菌体的衍生物
动植物病毒
注意：真正用作运载体的质粒都 是人工改造过的。
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。
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。
（补充知识）基因的结构 1、原核细胞的基因结构
非编码区
编码区
编码区上游
启动子
非编码区 编码区下游
终止子
与原R核NA聚合编酶码区结合能位转录点相应的信使RNA，能编码蛋白质
①细R胞NA聚合酶能够识别调控序列中的结合位点，并与其结
合的。基
②因构转结录开始后，RNA聚①合不能酶转沿录D为NA信分使子RN移A，动不，能并编以码D蛋N白A分质子。 的一条链非为编模码板区合成②RN有A调。控遗传信息表达的核苷酸序列，
在该序列中，最重要的是位于编码区
③转录完毕后，RNA链上释游的放R出NA来聚，合酶紧结接合着位R点NA。聚合酶也从
DNA模板链上脱落下来。
启动子
2、真核细胞的基因结构
非编码区
编码区
非编码区
编码区上游
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
外显子：能编码蛋白质的序列
核 外编显码子区： 内含能子够：编不码能蛋编白码蛋质白的质序的列序叫列做外显子