2019届 一轮复习人教版 基因工程及其应用 课件


(3)限制酶和DNA连接酶作用的位点相同吗? 提示:相同,均作用于磷酸二酯键。 (4)若用DNA连接酶将目的基因与运载体两两结合时,可能 有哪些产物?
提示:产物可能有三种:目的基因与目的基因结合、运载
体与运载体结合、目的基因与运载体结合。
(5)运载体与物质跨膜运输中的载体化学本质相同吗? 提示:不相同。运载体是小的DNA分子,载体是蛋白质。 (6)基因工程中的运载体具有怎样的特点? 提示:①能够在宿主细胞中稳定保存并大量复制,以保证
解析:自然条件下,基因可通过有性杂交在近缘物种中传 播,从而造成基因污染。 答案:C
提示:运载体
受体细胞
检测与鉴定
限制酶
问题探讨
答案:人的基因之所以能“嫁接”到细菌上是因为人和细 菌的基因有共同的物质基础和结构基础,即人和细菌的基因都 是由脱氧核苷酸组成的,都是具有遗传效应的DNA片段,都是 双螺旋结构,因而具备各种技术后就能把人的基因与细菌的
3.基本操作步骤
4.互动交流 (1)DNA 解旋酶和限制酶都作用于 DNA ,试分析这两种酶 的作用部位相同吗? 提示:不相同。DNA解旋酶作用于碱基之间的氢键,而限
制酶作用于磷酸与脱氧核糖之间的化学键,即磷酸二酯键。
(2)切割运载体和目的基因用同一种限制酶的原因。 提示:因为只有用同一种限制酶才能切割出相同的黏性末 端,利于目的基因与运载体结合。
C.①④
D.②③
解析:要使目的基因与对应的运载体重组,需要用同一种 限制酶切割,然后用DNA连接酶把目的基因与对应的运载体连 接起来。 答案:A
知识点二 基因工程的应用及转基因生物 和转基因食品的安全性
转基因技术已经在生产中有了广泛的应用,对其安全性也
存在着争议,阅读教材内容,完成对下列问题的思考。
(3) 目 的 基 因 和 受 体 细 胞 均 可 来 自 动 、 植 物 或 微 生 物 。
( √ ) (4)限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶。 ( √ )
2 .要使目的基因与对应的运载体重组,所需的两种酶是 ( ) ①限制酶 A.①② ②DNA连接酶 ③解旋酶 B.③④ ④还原酶
2.基因工程的操作工具 (1)“剪刀”与“针线” 项目 “剪 刀” “针 线” 名称 作用 限制性核酸 核苷酸 序列,并 识别特定的_________ 内切酶 ______________ 在特定的切点上切割DNA分子 DNA 连接酶 __________ 脱氧核糖 和__________ 磷酸 连接__________ 之间的缺口
第六章
从杂交育种到基因工程
第 2节
基因工程及其应用
1.简述基因工程的基本原理和操作程序。(重点、难点)
2.举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用。(重点) 3 .结合社会实际,关注转基因生物和转基因食品的安全
性。
知识点一
基因工程的原理
基因工程是在分子水平上改造DNA分子,需要特殊的工具
和操作步骤,阅读教材内容,完成对下列问题的思考。 1.基因工程的概念理解
1.基因工程的应用 实例 作物育 抗棉铃虫的 转基因抗虫棉 种方面 _____________ 药物研 利用大肠杆菌 胰岛素 制方面 生产________ 利用转基因细 环境保 降解有毒 菌__________ 护方面 有害化合物 ____________ 意义 农药的用量,降低了生产 减少了____________ 农药对环境的污染 成本,减少了________________ 质量 高效率地生产高__________ 、低 成本 的药品 ________ 吸收环境中的重金属,分解泄漏的 石油,处理工业废水
2.下列关于基因工程安全性的说法中不正确的是
上,可能出现对农业不利的“超级植物”
(
)
A .转基因作物的基因可通过花粉扩散到它的近亲作物 B.杂草、害虫从它的近亲获得抗性基因,可能破坏生态 系统的稳定性
C.转基因必须在人为控制下才能完成,自然条件下基因
污染是不增殖和不扩散的 D.转基因食品转入的蛋白质是新蛋白时,这些异种蛋白 有可能引起人食物过敏
2.转基因生物和转基因食品的安全性
3.互动交流
(1)转基因抗虫棉有性繁殖产生的后代都具有抗虫特性吗? 为什么?
提示:不一定。因为性状分离或变异的原因,抗虫棉的子
代可能会失去抗虫特性。 (2)基因工程中,为什么目的基因在不同物种中均能成功表 达? 提示:不同的生物体共用一套遗传密码。
基因重组和基因工程的比较 比较项目 不 同 点 基因重组 基因工程 不同生物不同基因 无性生殖 大 重组方式 同一种生物不同基因 繁殖方式 有性生殖 变异大小 小 意义 相同点
生物变异的主要来 使人类有可能按照自己 源,对生物进化有重 的意愿定向改造生物的 要意义 遗传性状
都实现了不同基因间的重新组合,都能使生物 产生变异
1.判断正误
(1)基因工程的原理是基因突变。( × )
(2)高产青霉素菌株的获得手段是基因工程。( × ) (3)可采用基因工程手段使原本不具抗旱性基因的玉米获得 抗旱性。( √ )
外源切点,以便与外源基因连接;③具有某些标记基因,便于检 测运载体是否进入受体细胞。
与DNA有关的四种酶的比较
作用 限制性核酸内切酶
DNA连接酶 DNA聚合酶 DNA解旋酶 切割DNA分子,形成黏性末端 连接DNA片段
把单个的脱氧核苷酸连接到正在 合成的DNA子链上
解开DNA的双螺旋结构
[特别提醒]
(1)切割运载体和目的基因时需用同一种限制
酶,才能获得相同的黏性末端。 (2)四个步骤中只有第三步将目的基因导入受体细胞不涉及 碱基互补配对。
(3)目的基因必须与运载体结合后才能导入受体细胞,才能
稳定地保存,并进行复制。
1.判断正误 (1)基因工程的工具酶包括限制酶、DNA连接酶及运载体。 ( × ) (2)限制酶、DNA连接酶的组成单位是脱氧核苷酸。( × )
DNA拼接在一起,如乙肝疫苗的生产等。
本节聚焦
1 . 答案: 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
合集下载

2019年高考生物一轮复习精品课件:2-3-11-40基因工程

2019年高考生物一轮复习精品课件:2-3-11-40基因工程

4.目的基因的检测与鉴定
DNA分子
抗原—抗体
分子
5.PCR技术
DNA双链复制 。 (1)原理:_______________ DNA母链 模板: 酶: Taq酶 (2)条件 引物:分别与单链相应序列 相结合 原料:4种 脱氧核苷酸
(3)过程
①条件:温度上升到 变性 → ②实质:双链DNA
功能 结果
黏性末端 只缝合________
恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 磷酸二酯键 ___________
③DNA 连接酶和限制酶的关系
(3)载体
质粒 、λ 噬菌体的衍生物、动植物病毒等。 ①种类:________
能自我复制 ②质粒的特点有一个至多个 限制酶切割位点 有特殊的标记基因
下一代。
表达 和发挥作用。 ②使目的基因能够________
(2)基因表达载体的组成
启动子
标记基因
目的基因
(3)基因表达载体的构建过程
3.将目的基因导入受体细胞
生物种类 常用方法 受体细胞 植物 农杆菌转化法 ____________ 体细胞 动物 显微注射法 _____________ 受精卵 将含有目的基因 的表达载体提纯 →取卵(受精卵 )→显微注射→受 精卵发育→获得 具有新性状的动 物 微生物
选修3 第十一单元 现代生物科技专题
第40讲 基因工程
[考纲要求]
1.基因工程的诞生(Ⅰ)。2.基因工程的原理及
技术(Ⅱ)。3.基因工程的应用(Ⅱ)。4.蛋白质工程(Ⅰ)。
考点 01
基因工程的工具及操作程序

有关本考点备考基础点再熟悉
一、基因工程的工具 1.基因工程的概念
目的基因 (1)供体:提供_________ PCR技术 扩增目的基因。 ②利用___________ 化学 ③用___________ 方法直接人工合成目的基因。

2019届 一轮复习人教版 基因工程的应用 课件

2019届 一轮复习人教版 基因工程的应用 课件

由于缺少内质网、高尔 基体等细胞器,合成的 基因产物 与天然蛋白质完全相同 蛋白质可能不存在生物 活性 产物提取 存在乳汁中,易于提取 生产设备 从细胞中提取分离,相 对复杂
①农业生产,②提纯设 ①工业生产,②精良的 备,③成本低 生产设备,③成本高
【特别提醒】(1)膀胱生物反应器比乳腺生物反应器更具有 优势,因为尿液的形成不受动物性别、生长发育时期的限制, 所以产量更高。 (2)利用动物乳腺反应器技术时,受体细胞应为受精卵,并
意义
减少 化学农药 的使用,降低生产成本,减
少环境污染,降低对人体健康的危害
2.其他抗逆转基因植物 (1)抗逆基因:调节 细胞渗透压 的基因,提高农作物的抗 盐碱和抗干旱能力;鱼的 抗冻蛋白基因 使作物耐寒;抗 除草剂 基因,使作物抗除草剂。 (2)成果:抗盐、抗旱烟草,耐寒番茄,抗除草剂玉米等。
1.抗虫转基因植物能杀灭害虫,与农药防治相比有很多优
点,但与生物防治相比存在哪些缺点?
提示: 抗虫转基因植物对害虫进行了定向选择,使含抗性 基因的害虫个体得到保留,并大量繁殖,害虫有再度大爆发的 可能;而生物防治会使害虫数量长期被控制在较低水平。
二、动物基因工程的前景 1.动物基因工程应用的几个方面 项目 基因来源或处理 应用
从某些生物中分离出具 方法 有 杀虫活性的基因 , 将其导入作物中 Bt毒蛋白基因、蛋白酶 ______ 基因种 抑制剂基因、 淀粉酶 抑 类 制剂基因、植物凝集素 基因等
类型
项目
抗虫转基因植物
抗病转基因植物 抗烟草花叶病毒的转
成果
转基因抗虫棉、转 基因抗虫水稻等
基因烟草、抗病毒的 转基因小麦、甜椒、 番茄等
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,常用的方法是 _______________________________________________。

高考生物一轮复习 专题1 基因工程课件 新人教版选修3

高考生物一轮复习 专题1 基因工程课件 新人教版选修3
考纲展示 (1)基因工程的诞生(Ⅰ) (2)基因工程的原理及技术(Ⅱ) (3)基因工程的应用(Ⅱ) (4)蛋白质工程(Ⅰ) (1)植物的组织培养(Ⅱ) (2)动物的细胞培养与体细胞克隆(Ⅰ) (3)细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ) (1)动物胚胎发育的基本过程 与胚胎工程的理论基础(Ⅰ) (2)胚胎干细胞的移植(Ⅰ) (3)胚胎工程的应用(Ⅱ) (1)转基因生物的安全性(Ⅰ) (2)生物武器对人类的威胁(Ⅰ) (3)生物技术中的伦理问题(Ⅰ) (1)简述生态工程的原理(Ⅱ) (2)生态工程的实例(Ⅰ)
四、蛋白质工程
1.崛起缘由:天然蛋白质不一定完全符合人类生 产和生活的需要。 2.目标:根据人们对蛋白质功能的特定需求,对 蛋白质的结构进行分子设计。 3.操作手段:基因修饰或基因合成。 4.设计流程:预期蛋白质功能→设计预期蛋白质 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)。
高频考点 1.基因工程 简述基因工程诞生的历程 ☆☆☆
考纲解读
简述基因工程的工具及其作用;理解并 掌握基因工程的原理和基本操作程序 举例说出基因工程在农牧业、医药卫生等方面的应用 简述蛋白质工程的基本原理 2.克隆技术 简述植物组织培养和植物体细胞杂交的操作步骤 简述动物细胞培养和体细胞核移植技术及其应用前景 举例说出动物细胞融合和单克隆抗体技术及其应用 3.胚胎工程 简述胚胎发育的基本过程和胚胎工程的理论基础
2.(2012 山西太原学段测评)切取牛的生长 激素和人的生长激素基因,用显微注射技术 将它们分别注入小鼠的受精卵中,从而获得 了 “超级鼠” ,其应用的技术和过程是( D ) A.人工诱变,DNA→RNA→蛋白质 B.基因工程,RNA→RNA→蛋白质 C.细胞工程,DNA→RNA→蛋白质 D.基因工程,DNA→RNA→蛋白质

全国2019版版高考生物一轮复习第35讲基因工程课件

全国2019版版高考生物一轮复习第35讲基因工程课件

②类型
③DNA 连接酶和限制酶的关系
(3)载体 ①载体的作用:携带外源 DNA 片段进入受体细胞。 ②常用载体: 质粒 。其他载体:λ 噬菌体衍生物、 动植物病毒 等。
③质粒
a.概念:质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌 拟核 DNA 之外,并具有自我复制能力的很小的双链 环状 DNA 分子。
基因表达。
②基因枪法:适用于 单子叶植物 ,成本较高。 ③花粉管通道法:将目的基因通过 花粉管通道
导入受体细胞,十分简便经济。
(2)目的基因导入动物细胞 ①方法: 显微注射 技术。 ②受体细胞:动物的 受精卵 。
③操作过程:将含有 目的基因的表达载体 提
纯―→取卵( 受精卵 )―→
显微注射
―→
受 精 卵 经 胚 胎 早 期 培 养 后 , 移植 到 雌 性 动 物
4.基因治疗 (1)方法:把 正常基因 导入病人体内,使该基因的表 达产物发挥功能。
(2)效果:治疗 遗传病 的最有效的手段。 (3)分类: 体内基因治疗 和体外基因治疗。
四、蛋白质工程
1.概念:蛋白质工程是指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
目的基因两条链 。
原料:四种脱氧核苷酸。 酶:热稳定 DNA 聚合酶 (Taq 酶)。 引物:人工合成的两条 DNA 片段 (引物 1,引物 2)。
⑤PCR 反应过程
⑥方式:指数形式扩增(2n,n 为扩增循环的次数)。 ⑦结果: 短时间内大量扩增目的基因 。 (3)人工合成 ①前提条件:核苷酸序列 已知 ,基因 比较小。 ②方法 a.反转录法:目的基因的 mRNA反―― 转→录
第十单元 现代生物科技专题

高考生物一轮总复习 第二十八课时 基因工程及其应用课件 新人教版必修2

高考生物一轮总复习 第二十八课时 基因工程及其应用课件 新人教版必修2


将 R 基因转入大肠杆菌体内 并大量表达紫色蛋白
生产紫色蛋白 用作染料

用紫花杂合子的嫩芽组织培 养获得纯合子植株
用于育种
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
第十八页,共29页。
【解析】通过测交实验可判断紫花植株的基因型。将控制开 紫花的基因转入其他植物中,可以改变(gǎibiàn)受体植物花 的颜色。紫花基因(R)决定菊花为紫色,并非是因为R基因表 达紫花蛋白,基因对性状的控制有两种方式:一是控制结构 蛋白的结构;二是控制酶的合成,花呈紫色是与液泡中的色 素有关,因而紫花基因是通过控制与有关色素合成所需酶的 合成来控制花色的。而植物的组织培养为无性繁殖,利用杂 合子的嫩芽组织只能获得杂合子植株。
第四页,共29页。
(2)基因的“针线”:指__D_N__A_连__接__酶____,它能在 脱氧核糖与磷酸之间形成一定的化学键,而互补的碱 基之间是通过___氢__键__(q_ī连nɡ接ji的àn。)
(3) 基 因 的 运 载 体 : 常 用 的 运 载 体 有 质 粒 、 ___噬__菌__体___、__动__植__物__病__毒__(_b_ì等ng。dú质) 粒主要存在于许 多__细__菌__(x_ì_jū和n)___酵_母__菌____等生物中,其作用是将外源 基因送入受体细胞。
5.基本步骤 提取目的基因→_目__的__基__因__与__运__载__体__结__合___→将目 的基因导入受体细胞→__目__的__基_因__的__检__测_与__鉴__定______。
第五页,共29页。
6.应用 (1)作物育种:利用__基__因__工__程__(j_īy_ī的n g方ōn法gc,hé获ng得) 高 产、稳产和具有__优__良__(y_ō_u_l_iá_n_g的)品农质作物,培育出具有 各种抗逆性的作物新品种,如抗虫棉。 (2)药物研制:利用基因工程,培育转基因生物, 利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品, 如__胰__岛__素____、干扰素、__乙__肝__疫_苗_____等。 (3)环境保护:如利用转基因细菌__降__解__(_ji_à有nɡ毒jiě有) 害的化合物,吸收环境中的重金属,__分__解____泄漏的 石油,处理工业废水等。

(新课标Ⅲ)2019版高考生物一轮复习 专题26 基因工程讲义

(新课标Ⅲ)2019版高考生物一轮复习 专题26 基因工程讲义

种。
(5)获得工程菌表达的α-淀粉酶后,为探究影响酶活性的因素,以浓度为1%的可溶性淀粉为底
物测定酶活性,结果如下:
缓冲液 50 mmol/L Na2HPO4 -KH2PO4
50 mmol/L Tris-HCl
50 mmol/L Gly-NaOH
pH
6.0
6.5
7.0
7.5
7.5
8.0
8.5
9.0
9.0
解析 本题主要考查基因工程的相关知识。(1)体外重组的质粒可以进入受体细胞,且重组质 粒在不同细胞中能正常表达,说明目的基因在不同细胞中的表达机制相同,生物界共用一套遗 传密码。(2)基因工程中,受体细胞为大肠杆菌细胞时,常用Ca2+处理大肠杆菌,使之处于感受态, 即Ca2+参与的转化法。噬菌体DNA与外壳蛋白组装成完整噬菌体。因噬菌体的宿主是细菌, 故只有细菌可作为重组噬菌体的宿主细胞。(3)为防止目的基因表达的蛋白质被破坏,可选用 不能合成蛋白酶的大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化过程中加入蛋白酶的抑制剂可以保 护蛋白质不被水解。 知识归纳 目的基因导入受体细胞的方法 (1)若受体细胞为植物细胞:基因枪法、花粉管通道法、农杆菌转化法。 (2)若受体细胞为动物细胞:显微注射法。 (3)若受体细胞为大肠杆菌:感受态细胞法。

(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会被降解。为防
止蛋白质被降解,在实验中应选用
的大肠杆菌作为受体细胞,在蛋白质纯化的
过程中应添加
的抑制剂。
答案 (1)体外重组的质粒可以进入受体细胞;真核生物基因可在原核细胞中表达 (2)转化 外壳蛋白(或答噬菌体蛋白) 细菌 (3)蛋白酶缺陷型 蛋白酶

3-3 基因工程的应用(教学课件)——高中生物人教版(2019)选择性必修3


食品工业用维生素
一、基因工程在农牧业方面的应用
1.基因工程在农牧业方面的应用概述
(1)植物方面
➢1996-2017年,全世界转基因作物种植面积增加了一百多倍; ➢转基因作物的优点:化学杀虫剂使用量减少(生物防治)
作物产量增加 增加经济收益 ➢美国是世界上转基因作物种植面积最大的国家,转基因棉 花、大豆、玉米的种植面积占相关作物种植面积的比例超过 90%。 ➢2017年,我国转基因作物的种植面积位居世界第八位,商 业化种植的转基因作物有棉花和番木瓜。
种植转基因抗除草剂大豆的农田
(3)优点: 在喷洒除草剂时,田间杂草会被杀死而作物不会受到损伤。
其它抗逆性基因: 调节细胞渗透压的基因(提高作物抗盐碱、抗干旱); 鱼的抗冻蛋白基因(提高抗寒能力);
抗盐碱、抗干旱
鱼的抗冻蛋白基因
4.改良植物的品质 为什么做 利用转基因技术可以改良植物的营养价值、观赏价值等。
3.用转基因动物作为器官移植的供体 (1)人体器官移植的难题:人体移植器官短缺是世界性难题
(2)解决途径: 寻求可替代的移植器官,如利用基因工程对猪的器官进行改造,
来解决人类器Байду номын сангаас移植的来源问题。
猪的优点: ①猪的内脏构造、大小、血管分布与人相似; ②猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物。
思考:根据前面学过的基因工程的操作程序,说出通过基因工程方法用 酵母菌生产乙肝疫苗的过程是怎样的?(提示:乙肝病毒抗原蛋白基因)
①用PCR扩增乙肝病毒抗原蛋白基因; ②将乙肝病毒抗原蛋白基因插入质粒,构建基因表达载体; ③将该基因表达载体导入酵母菌(该过程也是将酵母菌制备成感受态细胞,但 是并不是用Ca2+处理,而是用醋酸锂处理); ④检测并鉴定,筛选出成功转化的酵母菌,进行发酵培养,分离并提纯产物, 获得乙肝病毒抗原蛋白。 用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系称为“工程菌”

生物人教版(2019)选择性必修三3.3基因工程的应用(共24张ppt)


③CRISPR-Cas9系统有时存在编辑对象出错而造成的“脱靶”现象,试从向导
RNA的角度分析“脱靶”的原因是 其他DNA序列也含有与向导RNA互补的 。 序列,造成向导RNA错误结合
练一练
基因编辑技术(CRISPR/Cas9)可以按照人们的意愿精准剪切、改变 任意靶基因的遗传信息,CRISPR/Cas9系统主要由向导RNA(sgRNA) 和Cas9蛋白两部分组成,sgRNA可引导Cas9蛋白到特定基因位点进行 切割,其机制如图所示。
资料三:血栓调节蛋白(TM)只能在血管内皮细胞中合成,具有调节 凝血的功能。为了解决异种器官移植时引起凝血紊乱的问题,科研人员 研究制备了猪血管内皮特异性表达人血栓调节蛋白(hTM)的转基因猪 。
思考:如果你是科学家,你将如何获得大量的人血栓调节蛋白(hTM)基因?
PCR(聚合酶链式反应)技术
练一练
归功于抗排异药物的进步,器官移植的效果实现了质的突破
• 供体短缺仍是器官移植领域的主要问题
移植供体需求逐年增高,供体数量尤显不足,心脏移植领域最为突出
活动1 观看视频
异种器官移植解决供体短缺:下一次医学革命
异种器官移植被学术界认为是解决供体短缺的主要方法:需要解决瓶颈性问题
一、免疫排斥
资料一:α-Gal叫α-半乳糖基抗原,是半乳 糖基与细胞膜上的蛋白或脂结合构成的一 组完全抗原。除人、类人猿和旧世界猴以 外,α-gal在所有哺乳动物中广泛存在。αgal是引起异种器官移植时超急性免疫排斥 反应的主要靶抗原。
生物学(人教版2019) 选择性必修三
基因工程的应用
——以异体器官移植为例
基因工程除了用于制作抗虫棉等农牧业、及食品工业方面上 的应用外,在医疗领域也有着广阔的应用及前景,比如基因工程 技术就可能使建立移植器官工厂的设想成为现实。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
相关文档
最新文档