高中生物选修三PPT课件

分基因，这个基因就精选PPT课件20
叫做部分基因，如 cDNA。(2)基因组和 cDNA文库的比较：
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(3)在基因工程中的作用特点：
专一性：只能识别DNA分子中特定的核苷酸序列， 且只能在每一条链中特定的部位进行切割，这种 能被特异性识别的切割部位都具有回文序列。也 就是在切割部位，一条链正向读的碱基顺序，与 另一条链反向读的顺序完全一致。
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(4)作用结果——形成DNA片段末端：
(3)DNA复制、PCR技术与基因克隆：
DNA复制主要在细胞内完成，是以DNA的两条链 为模板，根据碱基互补配对原则合成两个完全相 同的DNA分子的过程。复制的条件是：以DNA双 链为模板，以四种脱氧核苷酸为原料，需要线粒 体供能，还需要多种酶，如解旋酶、DNA聚合酶 等。
PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的
①对受体细胞无害，不影响受体细胞正常的生命 活动。
②具标记基因。用肉眼无法看到载体是否进入受 体细胞，只有载体带标记基因才能对重组DNA是 否进入受体细胞进行鉴定。
③能自我复制。通过复制进行基因扩增，否则可 能会使重组DNA丢失。
④具有一个或多个限制酶切点，供外源基因插入 其中。这些供目的基因插入 精选PPT课件 的限制酶切点所处1位7
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DNA连接酶
DNA聚合酶
作用实质
都是催化两个核苷酸之间形成磷酸 二酯键
是否需模 板
不需要
需要
连接DNA 链
双链
单链
作用过程
在两个DNA片段
之间形成磷酸二
酯键

透明带反应
阻止后来的的精子
③精子穿过透明带，卵细胞膜反应 接触卵细胞膜。
精子头膨胀
受精过程
第一极体 第二极体
雌原核 雄原核
④精子头膨胀(雄原核），
同时卵子完成第二次成熟 分裂，释放第二极体。
⑤雌、雄原核形成。
⑥核膜消失、 两个原核融合。
⑦第一次卵裂 即将开始。
受精阶段
1)精子穿越放射冠和透明带 顶体反应:使顶体内的酶释放出来并溶解卵丘细胞 之间的物质
滋养层（沿透明带内壁扩展， 个体较小的细胞）------胎膜、 胎盘；
内细胞团
孵化： 囊胚扩大，透明 带破裂，胚胎伸展出来。
囊胚腔 滋养层
有液体的囊腔
4、原肠胚（囊胚孵化后再进一步发育分化） 原肠胚
滋养层
发育为胎儿的胎盘和胎膜
外胚层 原肠腔
内胚层
内细胞团表层细胞 内胚层包围的囊腔 内细胞团下层细胞
三.早期胚胎发育
受精卵：最初发育在输卵管进行有丝分裂
卵裂期 ：在透明带内进行有丝分裂，细胞数量不断
增加，但胚胎总体积并不增加，或略有减少。
桑椹胚 ：32个细胞，全能性细胞，未分化
囊胚（内含囊胚腔） 内肠腔） 外胚层
中胚层
内胚层
胎儿形成
原肠腔
不同动物受精卵 的发育及进入子 宫的时间不同
1、精子获能: 2、顶体反应： 3、透明带反应 4、卵细胞膜反应 5、受精过程阶段
二、受精
概念： 精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。
场所： 输卵管
准备阶段1——精子获能
1951年，张明觉和奥斯汀： “精子获能”：
刚刚排出的精子，不能立即与 卵子受精，必须在雌性动物生殖道 发生相应的生理变化后，才能获得 受精能力。

1、动物细胞培养过程涉及的概念
细胞贴壁、细胞的接触抑制、原代培养、 传代培养、细胞株、细胞系
2、动物细胞培养条件
3、植物细胞和动物细胞培养的比较
4、动物细胞培养技术的应用
练一练
1、动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培 培养基有何独特之处？
主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。
（5）作为基因工程的受体细胞
6、植物细胞和动物细胞培养的比较
比较项目
植物组织培养
动物细胞培养
原理
细胞的全能性
细胞增殖
培养基性质
固体培养基
液体培养基
培养基特有成分 培养结果
蔗糖、植物激素 葡萄糖、动物血清 促生长因子
植物体
细胞株、细胞系
培养目的
快速繁殖、培育 无病毒植株等
获得细胞 或细胞分泌蛋白
本节内容小结
型可能变 酶(7.2-8.4)的活
化
性较高。
3、动物细胞培养过程中几个重要的概念
（1）. 细胞贴壁： 悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上
（单层）。要求：培养瓶或培养皿的内表面 光滑、无毒、易于贴附。
（2）接触抑制
细胞从接种到长满 底物表面后，由于 细胞繁殖数量增多 相互接触后，不再 增加。
• （3）原代培养：从机体取出后立即培养的 细胞为原代细胞。一般把培养的第1代细胞 与传10代以内的细胞称为原代细胞培养。
A.培养基不同； B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行； C.动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能； D.动物细胞能够大量培养，而植物细胞只能培
养成植株。
二4.、动动物细物胞体培细养胞的核正移确植过程技是术（和克A隆动）物
A. 原代培养→传代培养→细胞株→细胞系 B. 原代培养→传代培养→细胞系→细胞株 C. 传代培养→细胞系→原代培养→细胞株 D. 原代培养→细胞系→传代培养→细胞株

5、大肠杆菌能生产糖干扰素吗？ （教材第15页）
干扰素是哺乳动物细胞在诱导物的诱导下产生的一种
特异糖蛋白； 科学家用通过基因工程用大肠杆菌生产出来的干扰素 是没有糖链的，但同样能够抑制病毒在细胞内的增殖， 加强巨噬细胞的吞噬作用和对癌细胞的杀伤作用； 真核细胞表达的干扰素需要糖链来稳定结构、帮助溶 解，并通过转运系统分泌到细胞外，进入血液循环系 统，以发挥其抗病毒抗肿瘤的生物功效； 2002年，科学家们发现在一种名为Campylobacter jejuni的细菌里存在生产糖蛋白的基因簇，即pgl基因 簇，此基因编码的蛋白能够起糖基转移酶的作用，科 学家用基因工程方法将这套基因克隆至大肠杆菌共表 达，使得大肠杆菌也能够生产相应的糖蛋白。
3、关于PCR循环参数的确定

循环数目一般都为30，这个数值是怎么来 的？
– PCR扩增所需的循环数目决定于反应体系中 起始的模板拷贝数以及引物延伸和扩增的速 率。 –一旦PCR反应进入几何级数增长期，反应会 一直持续下去，直至某一成分成为限制因素。 从这一点上来说，扩增产物中绝大多数应该 是特异性的扩增产物，而非特异性的扩增产 物低到难以检测的程度。用Taq DNA聚合酶 在一个含有105个拷贝的靶序列的反应体系中 进行30个循环后往往可以做到上述的理想情
2、PCR原料中为什么用dNTP？ （教材第10页）
dNTP包括dCTP、dATP、
dGTP和dTTP 同ATP 用单磷酸腺苷和二磷酸腺苷 是不行的
3、关于PCR循环参数的确定

变性时间是如何确定的？
–在选择的变性温度下，DNA分子越长，两条链完全 分开所需的时间也越长。如果变性温度过低或时间 太短，模板DNA中往往只有富含AT的区域被变性。 –在PCR的第一个循环中，有时常把变性时间设计为 5 min，来增加大分子模板DNA彻底变性的概率， 又称此为预变性。 –当模板DNA的G+C含量超过55%时，需要更高的变 性温度，来源于古细菌的DNA聚合酶比Taq DNA 聚合酶更能耐受高温，因此更适合用来扩增富含 GC的DNA模板。

适用于大家畜和大动物，如牛
牛卵巢 牛卵巢中采卵
2.精子的收集和获能
1) 收集的方法:
假阴道法、手握法和电刺激等
2) 获能处理:
培养法：把精子放入人工配制的获能液中培养一段时间。 （适用对象：啮齿动物、家兔和猪等）
化学诱导法：把精子放入一定浓度的肝素或钙离子载体A23187 溶液中，化学药物诱导。
无机盐、有机盐 无机盐、微量元素 氨基酸、核苷酸 葡萄糖、氨基酸
维生素、激素
促生长因子
血清
血清、血浆
1.采集的方法有哪些? 2.采集到的细胞能直接受精吗？
2.精子的采集和获能 1.采集的方法有哪些?
2.采集到的精子能直接和卵子受精吗？
3.受精
在体外受精要准备什么条件？
1.卵母细胞的采集和培养
方法一：超数排卵法
用促性腺激素处理，使供体母畜的卵巢超数排卵，之后从输 卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。
（适用对象：牛、羊等）
3.受精
在获能溶液或专 用的受精溶液 中完成受精过 程
目的是增加精子的浓度
使卵母细胞发育至减 数二次分裂中期
二 胚胎的早期培养
概念：应用人工创造条件，对获取的早期胚胎 进行体外 培养。 盐类：无机盐和有机盐
培养液成分： 营养物质：氨基酸、核苷酸
调节物质：维生素、激素 特有物质：动物血清
3.2 体外受精和早期胚胎培养
试管动物技术： 通过 人工操作 使卵子和精子在 体外条件 下成熟
和受精，并通过培养发育成 早期胚胎 后，再经 移植 产 生后代的技术。 优点是：大量快速繁殖
试管动物技术的三个基本操作环节： 第一步：体外受精
第二步：早期胚胎培养
第三步：胚胎移植

桑椹胚
桑椹
2、早期胚胎发育得几个阶段
囊胚(内含囊胚腔)
内细胞团:发育成胎儿 各组织
滋养层细胞:发育成胎 膜和胎盘
囊胚得形成
内细胞团
滋养层
囊胚期 滋养层:发育成胚胎得附属结构或胚外结构,胚 胎可通过这些组织从母体中获得正常发育所需 得氧气和营养物质
内细胞团细胞:即胚胎干细胞,就是一种未分化得 细胞,具有全能性,能发育成完整得胚胎
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
二、卵子得发生
1、场所: 卵巢
2、时期: 胚胎性别分化以后
卵泡细胞
排卵
第一极体 卵丘细胞 核 透明带 卵黄膜
不同发育阶段的卵泡
黄体
退化 黄体
卵巢中有卵泡,每个卵泡中有一个初级卵母细胞。
卵 子 结 构 图
3、过程
胎
有丝分裂
儿
期
卵原细胞
初情期后
初级卵母细胞
MⅠ 次级卵母细胞
+
第一极体
MⅡ 分裂
合子和 第二极体
初级卵母胞 地点:卵巢
透明带
卵黄膜
马 绵羊 牛 猪
生长,透明带生成
时间:排卵前后 地点:卵泡
排卵
时间:受精时 地点:输卵管
卵子受精得标志:
当在卵黄膜和透明带得间隙可以 观察到两个极体时,说明卵子已经完成 了受精。
讨论:
1、一个卵泡中能形成几个成熟得卵子？
高中生物选修三体内受精与早期胚 胎发育
胚胎工程
胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所 进行得多种显微操作和处理技术,如胚胎移 植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培 养等技术。经过处理后获得得胚胎,还需要 移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类 各种需求。

通过对受体 菌的培A反转录产生的 多种互补DNA片段（也叫cDNA），与载体连接后储 存在一个受体菌群聚合酶的作用是催化DNA转录为RNA。化学合成法1）从基因中获取目的基因基因的概念：
将含有某种生物不同基因的很多的DNA片段，导入到 受体菌群中储存，每个受体出来，选 用适当的限制酶，将DNA切成一定大小的DNA 片段，然后将这些片段分别与载体连接起来， 导入受体菌中储存，这个群体包含了这种生 物的所有基因。
是否翻译
——抗原-抗体杂交 个体 鉴定： 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等
如果显示出杂交带，就表明待测样品含有 目的基因或目的基因已经转录。
例：用棉铃饲喂棉 铃虫，如虫吃后不出现 中毒症状，说明未摄入 目的基因或摄入目的基 因未表达。如虫吃后中 毒死亡，则说明摄入了 抗虫基因并得到表达。
若不能表达，要对抗虫 基因再进行修饰。
1.常用菌： 大肠杆菌
2.微生物作受体细胞原因： 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对少
3.转化方法： Ca2+ 处理细胞→ 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。
(四)目的基因的检测与鉴定
检测： 是否插入目的基因
—— DNA分子杂交
是否转录
——分子杂交
花粉管通道法 方法 导入动物细胞 ——显微注射法
导入微生物细胞Βιβλιοθήκη —— 感受态细胞吸收 DNA分子1.农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物,
植物体损伤分泌酚类化合物，吸引农杆菌。Ti质粒 的T-DNA可转移至受体细胞的染色体DNA上.
将目的基因导入受体细胞（动物细胞）
• 显微注射法
将目的基因导入微生物细胞
1. 加热至90-95度：DNA解链,氢键断裂； 2.冷却至55-60度：引物结合到互补DNA链； 3.加热至70-75度： Taq酶从引物起始进行互补链

A.都属于无性生殖
B.都属于细胞工程的技术范畴
C.都不会发生基因重组
D.都体现了分化的细胞具有全能性
精子体外获能
体外受精
良种牛体外受精胚胎 胚胎移植
受体牛
良种犊牛
成熟期牛
采集卵巢中的 屠宰加工厂 卵母细胞
市场
二、体外受精
1.卵母细胞的收集和培养
小型动物或家畜： 用促性腺激素处理 ，然后从输卵管中 冲取卵子，直接与 获能的精子在体外 受精。
大型动物或家畜： 屠宰场已屠宰母畜 的卵巢中采集卵母 细胞；直接从活体 动物卵巢中吸取卵 母细胞。
1.下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是 B
A.对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理
B.人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割
C.利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎
D.一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例
2.老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的β淀粉样蛋白体，它
A.在形成早期胚胎的过程中，依次经历了卵裂、桑椹胚、囊胚、
原肠胚等几个阶段
B.兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性
C.克隆出的早期胚胎中，各细胞间具有相同的遗传信息
D.在形成早期胚胎的过程中，尚未出现细胞的分化
5.试管婴儿、试管苗和克隆羊这三者可以说是现代生物科技的杰
出成果，下列对其生物学原理及技术的叙述，正确的是 B
人教版高中生物选修三 课件：体外受精和早期
说起
试管动物： 是指通过人工 操作使卵子和 精子在体外条 件下成熟和受 精，并通过培 养发育成早期 胚胎后，再经 移植产生后代 的技术。
“试管牛”工厂化生产的技术流程图

的合子，
也就是受精卵。 二倍染色体
• 2．胚胎发育的过程
受精卵→ 卵裂期 →桑椹胚 3―2―个――细―胞――左―右→ 囊胚细――胞―开――始――分―化→原
肠胚
[思维激活2] 受精过程中有防止多精入卵的两道屏障，其意义 是什么？ 提示 保证子代细胞中染色体数目正常。
• 1．受精 • (1)受精作用的场所：输卵管。
• (5)有丝分裂中的变异类型只有基因突变、染色体变异， 没有基因重组。
• 答案 (1)第一极体 合子 受精 胎儿期 初情期后
• (2)初情期 需要变形 细胞核 线粒体
• (3)卵子已经完成了受精 (4)①、④
• (5)基因突变、染色体变异
胚胎发育
• 【例2】 下图表示高等动物的个体发育过程，判断 下列说法中正确的是 ( )。
同时，大家要开动脑筋，思考老师是怎样提出问题、分析问题、解决问题的，要边听边想。为讲明一个定理，推出一个公式，老师讲解顺序是怎样的， 为什么这么安排？两个例题之间又有什么相同点和不同之处？特别要从中学习理科思维的方法，如观察、比较、分析、综合、归纳、演绎等。 • 作为实验科学的物理、化学和生物，就要特别重视实验和观察，并在获得感性知识的基础上，进一步通过思考来掌握科学的概念和规律，等等。 • 二、听文科课要注重在理解中记忆 • 文科多以记忆为主，比如政治，要注意哪些是观点，哪些是事例，哪些是用观点解释社会现象。听历史课时，首先要弄清楚本节教材的主要观点，然 后，弄清教材为了说明这一观点引用了哪些史实，这些史料涉及的时间、地点、人物、事件。最后，也是关键的一环，看你是否真正弄懂观点与史料间 的关系。最好还能进一步思索：这些史料能不能充分说明观点？是否还可以补充新的史料？有无相反的史料证明原观点不正确。 • 三、听英语课要注重实践 • 英语课老师往往讲得不太多，在大部分的时间里，进行的师生之间、学生之间的大量语言实践练习。因此，要上好英语课，就应积极参加语言实践活 动，珍惜课堂上的每一个练习机会。

• 答案 B
生态工程建设
• 【例1】 下列关于生态工程的叙述，不正确的是
• ( )。
• A．当人类赖以生存的生态系统出现严重的问题 时，生态工程应运而生
• B．生态工程能够减少环境污染
• C．生态工程以充分利用环境和资源为前提，生 产出更多的产品
• D．生态工程力求达到生态效益、经济效益和社 会效益的协调统一
• ①模式内容：大量使用化肥、农药、机械的农业 生产模式。
• ②弊端：不注重生态环境的保护，没有考虑成本， 经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。
• (2)建立生态经济—循环经济
• 模式：实现原料产品的生产体系，实现废弃物的 资源化。
• (3)生态工程与传统农业的比较
基本原理
调节机制
与环境的关系为辅助下的自我调
节 协调 太阳能 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.生态经济
• (1)概述：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，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。
• (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。
• 【巩固1】 下列不属于生态工程建设目的的是
• ( )。 • A．对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行
改善
• B．防止环境污染
• C．单纯追求粮食产量
• D．促进人类社会和自然环境的和谐发展 • 解析 本题考查生态工程的建设目标，只有C项
5．1 生态工程的基本原理
• 课程标准
• 列举生态工程的基本原理。 • 课标解读

❖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
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1、目的基因的获取（1）从基因获取 基因组：含有一种生物的全部基因库)
（2）利用PCR技术扩增目的基因 （3）人工合成
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PCR技术与DNA复制的比较
比较项目
DNA复制
愈伤组织
再分化（有光）
胚状体或丛芽ຫໍສະໝຸດ 试管苗愈伤组织特点：细胞排列疏松、高度液泡化、细胞壁
薄、呈无定形状态
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（二）植物体细胞杂交
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意义：克服远缘杂交不亲和的障碍、培育新品种
应用：
（1）微型繁殖 （2）作物脱毒
（3）人工种子
胚 状 体→胚 薄膜→种皮 培养基→胚乳
（4）单倍体育种 （5）细胞产物的工厂化生产
项 原理 目
培养基
幼嫩的细胞 > 衰老的细胞
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3、植物组织培养
（1）培养基： ①水 ② 无机盐 ③有机小分子：糖、氨基酸等 ④激素：生长素，细胞分裂素 ⑤琼脂：起支持作用
还需提供适宜的条件（如无菌环境和适宜温度）
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（2）过程： 离体细胞、组织、器官
脱分化（无光）
注意：取材 须取形成层， 生长素和细 胞分裂素的 比例。
(3)酶：均需DNA聚合酶
(4)引物：都需要引物，使DNA聚合酶从引物的3′端开始连
接脱氧核苷酸
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2、基因表达载体的构建—— 核心
①过程：: 质粒
DNA分子
同一种 限制酶处理
一个切口 两个黏性末端
两个切口 获得目的基因
DNA连接酶
重组DNA分子（重组质粒）
②组成：必须有启动子、目的基因、终止子以及标记基
【一、 基因工程】