2018高二生物选修三学案课件：专题1 基因工程 1.4
人教版高中生物选修3课件：专题1 基因工程 (共36张PPT)
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
高中生物人教版选修3课件：专题1 基因工程
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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？
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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
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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
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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
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专题整合
高效学习模型-学习的完整过程
消化
固化
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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
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2018秋生物选修3课件：专题整合提升4
专题1 专题2
2.基因工程 (1)概念:利用生物的遗传特性,用类似工程设计的方法,把不同生物 的基因从生物体内取出,在体外进行切割、组合、拼接,然后再将经过 人工重新组合的基因放入生物体内,使遗传特性重新组合,创造更适合 人类需要的新生物类型的技术。 (2)功能:培育人类所需要的生物新品种和药物。 (3)实质:基因重组。 3.基因武器 (1)概念:运用基因工程技术,通过基因重组,人为地改变致病微生物 的遗传基因,培养出新的危害性更大的生物战剂,这种生物战剂就称为 基因武器。 (2)功能:在军事上的运用。 (3)危害:对人类的威胁远远超出人们的想象,被称为“世界末 基因、基因工程、基因武器
1.基因
(1)概念:现代生物学中把能控制生物性状的功能结构单位称为基
因。
(2)本质:基因是具有遗传效应的DNA片段。
(3)功能
①能转录形成 mRNA 基因具有遗传
②能指导蛋白质合成 效应,体现在 ③能控制生物的性状
专题1 专题2
(4)真核生物的基因与DNA、染色体、性状的关系
专题1 专题2
专题2 基因检测、基因治疗与基因检测 1.基因诊断和基因治疗主要针对患有遗传性疾病的个体。通过 基因诊断以检测出致病基因。基因治疗是通过导入正常基因以达 到治疗疾病的目的。 2.基因检测主要是对人体基因进行筛检,以确定人体内是否含有 致病基因。它虽然在疾病发生的预防和治疗上有作用,但可引起基 因歧视。
最新人教版高中生物选修三专题1基因工程1.4蛋白质工程的崛起教学案含解析
蛋白质工程的崛起一、蛋白质工程崛起的缘由1．基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状。
2．基因工程的不足：基因工程在原则上只能产生自然界已存在的蛋白质。
3．天然蛋白质的不足：天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。
二、蛋白质工程的基本原理1．概念(1)基础：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。
(2)手段：通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质。
(3)目的：获得满足人类的生产和生活需求的蛋白质。
2．流程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。
三、蛋白质工程的进展和前景1．进展：科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速效型药品。
2．前景：生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程应用于微电子方面，用1.基因工程在原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。
2．蛋白质工程并不是直接改造蛋白质分子的结构，而是通过基因操作来实现对天然蛋白质的改造。
3．蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
4．蛋白质工程是以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。
5．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。
蛋白质工程方法制成的电子元件，具有体积小、耗电少和效率高的特点。
3．面临的困难：对蛋白质发挥功能必须依赖的高级结构了解不够。
1．合成天然不存在的蛋白质应首先设计(..)A．基因结构.........B．RNA结构C．氨基酸序列.............D．蛋白质结构解析：选 D.合成天然不存在的蛋白质属于蛋白质工程。
实施蛋白质工程的前提是了解蛋白质的结构与功能的关系，首先要从设计蛋白质的结构入手，然后再根据基因工程的方法通过基因修饰或基因合成，合成相应的蛋白质，从而实现对蛋白质的改造。
专题01 基因工程-2018年高二生物人教选修三导学案
课题专题一基因工程课型班级学生姓名小组课时 3课前预习案明确考点1.重点掌握：基因工程的原理及技术2.常考实验步骤主干知识默写1.基因工程的概念2.基因表达载体的构建过程3.蛋白质工程与基因工程区别4.蛋白质工程的概念学习过程（课内探究案）专题一基因工程一．基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过，赋予生物以，创造出。
基因工程是在上进行设计和施工的，又叫做。
二．基因工程的原理及技术原理：基因重组技术：（一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——（）（1）来源：主要是从中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链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3.PCR技术扩增目的基因（1）原理：（2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA 链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
第二步：1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
2.组成：如图A：（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的，是识别和结合的部位，能驱动基因，最终获得所需的。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。
（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
常用的标记基因是抗生素基因。
3.基因表达载体的构建过程：(图A)第三步、（1）转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。
（四）蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以作为基础，通过，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。
（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）1．蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质2．蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。
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
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you!
2019/7/31
最新中小学教学课件
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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)
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。
人教版选修三专题一《基因工程》课件 (共74张PPT)
1970年工具酶的发现
1965年氨基酸测序和1977年DNA测序技术的发明 1972年DNA体外重组的实现 1973年重组DNA表达实验的成功 1980年第一例转基因动物和1983年第一例转基因 植物问世 1988年PCR技术的发明
技 术 发 明
【应城一中生物】
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专题一 基因工程
操作水平
基本过程 结果
【应城一中生物】
剪切 → 拼接 → 导入→ 表达
人类需要的新生物类型和产品
7
【应城一中生物】
8
早 期 基 础 理 论
1859年达尔文提出生物进化论
【应城一中生物】
9
早 期 基 础 理 论
1900年孟德尔基因分离定律和自由组合定律的再度提出
【应城一中生物】
10
早 期 基 础 理 论
要切两个切口，产生四个黏性(平)末端。
• 如果把两种来源不同的DNA用同种限制酶来切割，会怎样？
会产生相同的黏性(平)末端
• 如果把具有相同黏性(平)末端的DNA连接起来，又会怎样呢？
得到重组DNA
【应城一中生物】
31
【应城一中生物】
黏性末端
【应城一中生物】
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SmaI限制酶的作用
SmaI只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。
在G与C之 间切割
中轴线
【应城一中生物】
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SmaI限制酶的切割
当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA 两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。
平末端
【应城一中生物】
平末端
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1958年梅塞尔松、斯塔尔证明DNA的半保留复制
人教版高中生物选修三1.3—1.4《基因工程的应用和蛋白质工程》课件 (共60张PPT)
四、基因治疗曙光初照
1、基因治疗概念：
把正常基因导入病人体内，使该基因的表达 产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，是治 疗遗传病的最有效的手段。
（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中， 从而达到治疗疾病的目的）
2、实例： (1)对严重复合型免疫缺陷症的治疗
3、基因治疗的类型 体外基因治疗：先从病人体内获得某种细 胞，进行培养，然后在体外完成基因转移， 再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重 新输入患者体内。
①获取目的基因（例如血清白蛋白基因） ②构建基因表达载体（在血清白蛋白基因前加 特异表达的启动子） ③显微注射导入哺乳动物受精卵中 ④形成胚胎 ⑤将胚胎送入母体动物 ⑥发育成转基因动物（只有在产下的雌性个体 中，转入的基因才能表达）。
（四）用转基因动物作器官移植的供体
利用基因工程对猪的器官进行改造
基因工程药品 —— 干扰素
干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产 生的一种糖蛋白。干扰素几乎能抵抗所有病 毒引起的感染，是一种抗病毒的特效药。此 外干扰素对治疗癌症和某些白血病也有一定 疗效。传统的干扰素生产方法是从人血液中 的白细胞内提取，每300L血液只能提取出1mg 干扰素。1980－1982年，科学家用基因工程 方法在大肠杆菌及酵母菌细胞内获得了干扰 素，是传统的生产量的12万倍。1987年上述 干扰素大量投放市场。
（四）利用转基因改良植物的品 你知道哪些食品中缺少质必需氨基酸？
如何用转基因的方法加以改良？
将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物 改变必需氨基酸合成途径中某种关键酶的活性
转基因延熟番茄的目的基因是什么？
控制番茄果实成熟的基因
转基因延熟番茄的目的基因是什么？ 控制番茄果实成熟的基因
人教版高中生物选修(三)-专题1《基因工程》专题复习 课件 (共74张PPT)
一、基因工程的基本操作工具
１. 基因工程的概念 这种技术是在生物体外，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 所需要的基因产物。
“分子手术刀” ——限制酶
1、来源： 主要是从原核生物中分离纯化出来的一
解旋酶
DNA 分子
作用 部位
磷酸二 酯键
磷酸二 酯键
将双链DNA片 段“缝合” 起来，恢复 被限制酶切 开了的两个 核苷酸之间 的磷酸二酯 键 形成重组DNA 分子
磷酸二 酯键
碱基对间 的氢键
切割目的基因及载体， 能专一性识别双链DNA 分子的某种特定的核 作用 苷酸序列，并且使每 特点 一条链中特定部位的 两个核苷酸之间的磷 酸二酯键断开 作用 形成黏性末端或平末 结果 端
2. 载体的种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 3. 常用的载体： 质粒
提醒 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，对某些天然的载体进行 人工改造。 ②常见的标记基因有抗生素抗性基因、产生特定颜色的表 达产物基因、发光基因等。 ③作为载体必须具有一个至多个限制酶切点，而且每种酶 的切点最好只有一个。因为某种限制酶只能识别单一切点，若 载体上有一个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失某些片段， 若丢失的片段含复制起点区，则进入受体细胞后便不能自主复 制。一个载体若只有某种限制酶的一个切点，则酶切后既能把 环打开接纳外源DNA片段，又不会丢失自己的片段。 ④注意与细胞膜上载体的区别，两者的化学本质和作用都 不相同。 ⑤质粒能自我复制，既可在自身细胞、受体细胞内，也可 在体外。
“分子缝合针” —ＤＮＡ连接酶