人教版生物选修三专题一 基因工程的过程和工具 课件(共17张PPT)
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人教版高二选修三专题一 基因工程 复习课件(共17张PPT)
2.获取目的基因的方法：原核生物？真核生物？
原核生物：从细胞中直接分离（鸟枪法）； 真核生物：人工合成法
3.获取真核增目的基因；(3)人工合成法
【问题解决二】 基因工程的操作流程 4.PCR技术与DNA复制的主要区别？
解旋方式：PCR技术：高温； DNA复制：解旋酶
【知识回顾】
1.基因工程的工具有哪些？
限制酶、 DNA连接酶、载体
2.基因工程的操作流程？
获取目的基因；构建基因表达载体； 将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定
3.蛋白质工程的流程？
预期蛋白质功能→设计预期蛋白质的结构→推测 应有的氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列
→修饰（合成）基因 →合成蛋白质
B.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C.将重组DNA分子导入烟草原生质体
D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
5．蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点
是 (B )
A．基因工程原则上能生产任何蛋白质
B．蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造， 或制造一种新的蛋白质
C．蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现
【问题解决一】基因工程的基本工具
3.载体的必备条件？质粒的本质？载体的种类？ 常用的载体是？天然质粒可不可以直接作载体？
载体必备条件 (1)能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 (2)有多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 (3)具有某些标记基因，以便进行筛选。
质粒的本质：小型环状DNA分子; 载体的种类:(1)细菌的质粒(2)入噬菌体的衍生物
酶切断，则从理论上讲，经该酶切后，这些线性
DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是
A.3
B.4
选 我
原核生物：从细胞中直接分离（鸟枪法）； 真核生物：人工合成法
3.获取真核增目的基因；(3)人工合成法
【问题解决二】 基因工程的操作流程 4.PCR技术与DNA复制的主要区别？
解旋方式：PCR技术：高温； DNA复制：解旋酶
【知识回顾】
1.基因工程的工具有哪些？
限制酶、 DNA连接酶、载体
2.基因工程的操作流程？
获取目的基因；构建基因表达载体； 将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定
3.蛋白质工程的流程？
预期蛋白质功能→设计预期蛋白质的结构→推测 应有的氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列
→修饰（合成）基因 →合成蛋白质
B.用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体
C.将重组DNA分子导入烟草原生质体
D.用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
5．蛋白质工程与基因工程相比，其突出特点
是 (B )
A．基因工程原则上能生产任何蛋白质
B．蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造， 或制造一种新的蛋白质
C．蛋白质工程可以不通过转录和翻译来实现
【问题解决一】基因工程的基本工具
3.载体的必备条件？质粒的本质？载体的种类？ 常用的载体是？天然质粒可不可以直接作载体？
载体必备条件 (1)能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 (2)有多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 (3)具有某些标记基因，以便进行筛选。
质粒的本质：小型环状DNA分子; 载体的种类:(1)细菌的质粒(2)入噬菌体的衍生物
酶切断，则从理论上讲，经该酶切后，这些线性
DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是
A.3
B.4
选 我
高中生物人教版选修3课件：专题1 基因工程
如何利用规律实现更好记忆呢？
-26-
专题整合
超级记忆法-记忆规律
第四个记忆周期是 1天 第五个记忆周期是 2天 第六个记忆周期是 4天 第七个记忆周期是 7天 第八个记忆周期是15天 这五个记忆周期属于长期记忆的范畴。 所以我们可以选择这样的时间进行记忆的巩固，可以记得更扎实。
如何利用规律实现更好记忆呢？
-11-
专题整合
什么是学习力-常见错误学习方式
案例式 学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
-12-
专题整合
什么是学习力-高效学习必备习惯
积极 主动
以终 为始
分清 主次
不断 更新
-13-
高效学习模型
专题整合
高效学习模型-学习的完整过程
方向
资料
筛选
认知
-15-
专题整合
高效学习模型-学习的完整过程
消化
固化
-32-
专题整合
超级记忆法-记忆方法
TIP1：NPC代入，把自己想成其中的人物，会让自己的记忆过程更加有趣 （比如你穿越回去，成为了岳飞的母亲，你会在什么背景下怀着怎样的心情在 背上刺下“精忠报国”四个字）； TIP2：越夸张越搞笑，越有助于刺激我们的大脑，帮助我们记忆，所以不妨在 编故事时，让自己脑洞大开，尝试夸张怪诞些~
优秀同龄人的陪伴 让你的青春少走弯路 -6-
专题整合
小案例—哪个是你
忙忙叨叨，起早贪黑， 上课认真，笔记认真， 小A 就是成绩不咋地……
好像天天在玩， 上课没事儿还调皮气老师， 笔记有时让人看不懂， 但一考试就挺好…… 小ents
1. 什么是学习力 2. 高效学习模型 3. 超级记忆法 4. 费曼学习法
-20-
-26-
专题整合
超级记忆法-记忆规律
第四个记忆周期是 1天 第五个记忆周期是 2天 第六个记忆周期是 4天 第七个记忆周期是 7天 第八个记忆周期是15天 这五个记忆周期属于长期记忆的范畴。 所以我们可以选择这样的时间进行记忆的巩固，可以记得更扎实。
如何利用规律实现更好记忆呢？
-11-
专题整合
什么是学习力-常见错误学习方式
案例式 学习
顺序式 学习
冲刺式 学习
-12-
专题整合
什么是学习力-高效学习必备习惯
积极 主动
以终 为始
分清 主次
不断 更新
-13-
高效学习模型
专题整合
高效学习模型-学习的完整过程
方向
资料
筛选
认知
-15-
专题整合
高效学习模型-学习的完整过程
消化
固化
-32-
专题整合
超级记忆法-记忆方法
TIP1：NPC代入，把自己想成其中的人物，会让自己的记忆过程更加有趣 （比如你穿越回去，成为了岳飞的母亲，你会在什么背景下怀着怎样的心情在 背上刺下“精忠报国”四个字）； TIP2：越夸张越搞笑，越有助于刺激我们的大脑，帮助我们记忆，所以不妨在 编故事时，让自己脑洞大开，尝试夸张怪诞些~
优秀同龄人的陪伴 让你的青春少走弯路 -6-
专题整合
小案例—哪个是你
忙忙叨叨，起早贪黑， 上课认真，笔记认真， 小A 就是成绩不咋地……
好像天天在玩， 上课没事儿还调皮气老师， 笔记有时让人看不懂， 但一考试就挺好…… 小ents
1. 什么是学习力 2. 高效学习模型 3. 超级记忆法 4. 费曼学习法
-20-
高中生物选修三1.2基因工程的基本操作程序(共17张PPT)
比较以下名词：
本质 位置 作用
起始(终止)密码子 三个相邻碱基 位于mRNA上 起始(终止)翻译
启动(终止)子 DNA片段 位于DNA上
启动(终止)转录
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阅读课本建
1、地位：（核心） 2、目的：（稳定存在、遗传、表达和发挥作用） 3、构成：（启动子、终止子、复制原点、标记基因、目的基因） 4、启动子的作用：（识别、结合；驱动基因转录） 5、终止子的作用：（使转录在所需要的地方停止下来） 6、标记基因的作用： （鉴别、筛选） 根据所给关键词，从课本第11页中找出来原话背过。
如何在以上各种类型的细菌中找出理 想的结果？
经典例题，体验标记基因的作用 用双标记基因效率会更快。
注意：基因工程很难一蹴而就，需 要不断地修正、调整。
中会导致相应 的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性 基因，Tetr表示四环素抗性基因)。
有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切 后，与用BamHⅠ酶切获得的目的基因 混合，加入DNA连接酶进行连接反应， 用得到的混合物直接转化大肠杆菌。 结果大肠杆菌有的未被转化，有的被 转化。被转化的大肠杆菌有三种，分 别是含有环状目的基因、含有质粒载 体、含有插入了目的基因的重组质粒 的大肠杆菌。
1、限制性核酸内切酶（简称限制酶）的作用及作用结果
作用：能够识别双链DNA分子的一种特定核苷酸序列， 并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间 的磷酸二酯键 断裂。（并在特定的切点上切 割DNA分子。 ）
结果：产生黏性未端和平末端
2、DNA连接酶的作用是？ 包括哪两种？有什么不同？
2、DNA连接酶的作用是？ 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，将两 条DNA链连接起来。
包括哪两种？有什么不同？ E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端 T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端，不过效率不一样
生物：专题1《基因工程》课件(1)(新人教版选修3)
核 生Ｒ 物 转录
Ｐ
Ｏ
RNA聚合酶
lacZ
结构基 因
lacY
lacA
转录
基
因 信使 R糖 半乳糖苷酶
酶
酶
调 阻抑物与乳糖结合后构象发生了改变，因而不能与
控 操纵基因结合，使得结构基因进行转录。
第二步： 基因表达载体的构建
核心
目的基因与载体结合成为重组基因
需要 哪两种
工具
总结：表达载体需由哪几部分组成
③分类：E·coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶
二者在性质 上的区别
• 基因的针线——DNA连接酶
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(形成磷酸二酯键)，这样一 个重组的DNA分子就形成了。
（3）运载体
①作用：将外源基因送入受体细胞。
为什么 要具备 这些条件
第一步：获取式图
通过对 受体菌的 培养而 储存基因
第一步：获取术合成DNA
PCR:聚合酶链式反应.是以DNA变性、复制的
某些特性为原理设计的. 前提条件是必须对目的基因有一定的了解，
②具备的条件： 能在宿主细胞内复制，并稳定地保存 有多个限制酶切点，与外源基因连接。 具有某些标记基因， 便于进行筛选 对受体细胞无害
③举例：质粒（常用）、噬菌体 和动植物病毒。
质粒特点： 1、细菌染色体外双链环状DNA分子 2、能自我复制并在受体细胞中稳定存在 3、有一个或多个限制酶切点 4、有特殊的遗传标记基因
蛋白质的结构，特别是对功能基因的修饰，也可以制造
新型的蛋白质。
一、蛋白质的改造
• 干扰素在体外保存困难 将分子中的一个半胱氨酸转变成丝氨酸
人教版高中生物选修三 1.2.1 基因工程的基本操作程序 (共47张PPT)
解旋酶催化 细胞核内 DNA聚合酶
结果
大量的DNA片段
形成整个DNA分子
3、人工合成的目的基因
1）反转录法：以目的 基因转录成的信使RNA 目的基因的mRNA在酶 单链DNA (cDNA）
的作用下合成双链DNA，
合成
从而获得所需的基因。 双链DNA
(即目的基因)
利用PCR技术扩增目的基因
PCR技术
加热 变性
PCR循环
退
延伸
火
复
性
PCR技术过程（3分钟背会）： a、DNA变性（90℃-95℃）：双链DNA模板在
热作用下，氢__键___断裂，形成_单__链___D_N_A___
b、退火（复性55℃-65℃）：系统温度降低，
引物与DNA模板结合，形成局部___双__链___。
c、延伸（70℃-75℃）：在Taq酶的作用下，
合成与模板互补的_D__N_A_链___。
（5）条件：要_有__一__段_已__知__目__的_基__因__的__核__苷_酸_、序列 四__种__脱__氧__核__苷__酸___、一__对__引__物_____ 、
_D_N_A_聚__合__酶___.等
A.PEC
B. PER
C. PDR D. PCR
二、基因表达载体的构建——基因工 程的核心（背会）
1、构建基因表达载体的目的：
使目的基因在受体细胞中稳定 存在，并且可以遗传给下一代， 同时使目的基因能够表达和发挥 作用。
2、基因表达载体的组成：
复制原点+目的基因+启动子+终止子+标 记基因
2．表达载体的功能：使目的基因 在受体细胞中稳定存在，并且遗传 给下一代，同时，使目的基因便于 获得所需的目的基因。
人教版·高中生物·选修3·专题1·基因工程(高三复习课件)
（2）动物细胞 显微注射法 （3）微生物细胞 Ca2+处理法（制备感受态细胞）
农杆菌转化法 原理：植物受损伤—细胞分泌酚类物质—吸引农杆菌—Ti质 粒上的T-DNA可转移到受体细胞中并整合到细胞DNA上
三、基因工程的基本流程 4、目的基因的检测和鉴定
检测目的基因是否插入受体DNA中 DNA分子杂交（Southern杂交） 检测目的基因是否转录 分子杂交（Northern杂交）
识别CCCGGG，并在C与G间切开
平末端
二、基因工程的基本工具 2、DNA连接酶
将DNA片段拼接成新的DNA分子，连接磷酸二酯键 E.coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 只能连接粘性末端 既连接粘性末端又连接平末端
3、运载体 质粒
自我复制、多个酶切位点、标记基因等
λ噬菌体衍生物、动植物病毒等
三、基因工程的基本流程 1、目的基因的获取
A.变性过程中被切断的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可 利用解旋酶实现 B.复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基互补配对原 则完成 C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸 D.PCR与细胞内DNA复制相 比所需要酶的最适温度较高
3.蛋白质工程在实施中最大的难题是( ) A.生产的蛋白质无法应用 B.发展前景太窄 C.对于大多数蛋白质的高级结构不清楚 D.无法人工合成目的基因 4.下列不可能作为基因工程受体细胞的是( ) A.动物的受精卵细胞 B.人的神经细胞 C.大肠杆菌细胞 D.酵母菌细胞 5.将一个目的基因放入PCR扩增仪中,其他条件都具 备的条件下循环30次,合成的目的基因个数为( ) A.30 B.60 C.229 D.230
8.质粒是基因工程常用的载体,它的特点是(
)
人教版高中生物选修三专题1《基因工程》ppt专题复习课件
• 解析 (1)①依据图解特点，第四轮循环产物中可以得 到16个DNA分子，其中有16个含引物B的单链、15个 含引物A的单链，以及一个不含引物A的模板链。②从 图解原DNA的引物A、B的比例关系分析，经三次复制 后开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。(2)比 较第一组引物的碱基顺序，可以发现引物Ⅰ与引物Ⅱ 有两对碱基能发生互补配对，形成局部双链结构而失 效；而第二组引物中，引物Ⅰ′折叠后会发生碱基互 补配对而导致失效。(3)在PCR反应体系中，引物首先 与模板DNA单链互补配对形成局部双链DNA片段，然 后在DNA聚合酶的作用下将单个脱氧核苷酸依次连接 到引物链上。(4)分析本小题中图解可知，用EcoR V切 割
• 考情分析 基因工程是高考中的一个常考考点，主要 考查工具酶和载体的功能、基因工程操作的基本步骤 和各个步骤中的一些关键操作、基因工程的应用等。 考查基因工程，既可以单独考查，也可以与遗传、变 异和蛋白质工程等知识结合起来综合考查。考题中有 时会出现基因工程的相关图解，可以是基因工程的整 个操作过程示意图，也可以只是基因工程中某个操作 步骤的示意图。对图解的识别是解答这类试题的关键 之一。
• 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。
2019/7/31
最新中小学教学课件
22
thank
you!
2019/7/31
最新中小学教学课件
23
合成的药物蛋白与天 基因表达
然蛋白质相同
受体细胞
动物的受精卵
工程菌 细菌或酵母菌等生物基因 的结构与人类基因的结构 有较大差异 细菌细胞内没有内质网、 高尔基体等细胞器，产生 的药物蛋白可能没有活性
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。
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。
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第三组
运载体DNA序列 • …... TCCTAGCCCGGGCGGTATGAATTCCATAC…… • ……AGGATCGGGCCCGCCATACTTAAGGTATG……
• 包含目的基因的序列
……AATTAGCGAATTCCCGGGA……AGA ATTCTATCCCGAAAACGGA… ……TTAATCGCTTAAGGGCCC T…… TCT TAAGATAGGGCTTTTGCCT…
动手试试吧
第一组
运载体DNA序列 …... TCCTAGCCCGGGCGGTATGAATTCCATAC…… ……AGGATCGGGCCCGCCATACTTAAGGTATG……
包含目的基因的序列 …...TCTCTAGAATTCTCG G……T AT GAATTCCATAC…… … AGAGATCTTAAGAGC C…… ATA CTTAAGGTATG……
普通棉花
抗虫棉
想一想
转基因的育种方式的优点有哪些？
你想通过转基因技术培育什么样的新品种？
பைடு நூலகம்
总结
转基因技术的工具
转基因技术的主要步骤
下节内容
1、基因工程目前在哪些领域有所应用？ 2、 选择你感兴趣的领域或基因工程的产品或研究 在课后查阅书籍或者网络资料，下节课与大家分 享。 3、你对转基因食品持何种态度？是支持还是反对 或是中立？说出你的理由？也可以上网看看更多 的人对转基因食品的态度以及他们为什么会有这 样的态度。
第二组
运载体DNA序列 • …... TCCTAGCCCGGGCGGTATGAATTCCATAC…… • ……AGGATCGGGCCCGCCATACTTAAGGTATG……
包含目的基因的序列 • ……GCCATCCCGGGA……TCGACCTACCCGGGGCC…… • ……CGGTAGGGCCCT…… AGCT GATGGGCCCCGG……
转基因技术
普通棉花
抗虫棉
什么是基因？
具有遗传效应 的DNA片段
基因的基本组成 单位是什么？
脱氧核糖核苷酸 =脱氧核糖+磷酸 +含氮碱基
基因如何控制蛋白质合成？
如何使普通棉花具有抗虫性状？
请阅读书138-141页完成学案
运载体的结构是怎样的？
抗菌素抗性基因 便于筛选 控制质粒DNA转移 的基因 有利于质粒从一个 细胞自我转移到原 来不存在这种质粒 的另一个细胞中去。