高三生物一轮专题复习精品课件——选修专题——基因工程
随堂练习
3.人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体进一步加工 合成，通过转基因技术，可以使人 的糖蛋白基 因得以表达的受体细胞是（ ） B A.大肠杆菌 B.酵母菌 C.噬菌体 D.质粒DNA 4.人们利用基因工程方法，用大肠杆菌生产人类胰 岛素，与此过程无关的是（ ） A A.用限制酶对胰岛素基因与载体分别切到并催化两 者连接 B .把重组后的DNA分子导入受体细菌内进行扩增 C.检测重组载体是否导入受体细菌内并表达出性状 D.筛选出能产生胰岛素的“工程菌”
结果：产生黏性未端或平末端
举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列， 并在G和A之间切开
一种限制酶只能识别一种特定的 核苷酸序列，并在每一条链中特定 部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯 键断开。（断开的不是氢键）
双链DNA结构和磷酸二酯键位臵
切割DNA分子时产生的两种不同末端
分子缝合针——DNA连接酶
2、改良农作物的品质
富含赖氨酸的转基 因玉米
导入与植物花青素代谢有关的基因的矮牵牛
3、利用植物生产药物
（二）动物基因工程的应用
1、用于提高动物生长速度
（如：导入外源生长激素基因鲤鱼） 2、用于改善畜产品的品质 （如：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使 乳糖的含量大大减低） 3、用转基因动物生产药物 （如：转入人的a-抗胰蛋白基因的绵羊）
3.基因工程是DNA分子水平的操作，下列 有关基因工程的叙述中，错误的是（ ） A A.限制酶只用于切割获取目的基因 B.载体与目的基因必须用同一种限制酶处 理 C.基因工程所用的工具酶是限制酶DNA连 接酶 D.带有目的基因的载体是否进入受体细胞 需检测
4.作为基因的运输工具—运载体，必须具备的条 件之一及理由是（ D） A.能够在宿主细胞中稳定的保存下来并大量复制， 以便提供大量的目的的基因 B.具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达 C.具有某些标记基因，以便目的基因能够与让结合 D.它的参与能够使目的基因在宿主细胞中复制并稳 定保存 5.基因工程中常见的载体是（ C ） A.质体 B.染色体 C.质粒 D.线粒体
转入培养液 中进行传代 培养
动物细胞培养的条件
1、无菌、无毒的环境
2、营养（糖、氨基酸、促生长因子、 无机盐、微量元素、血清等） 3、温度和PH值（温度为36~37, PH
为7.2－7.4）
4、气体环境（氧气和二氧化碳，氧气是
细胞代谢所必需的，二氧化碳的主要作 用是维持培养液的PH）
动物细胞培养技术的应用
若诱导出幼苗的同时也 实现生根，可以省略生 根培养基
二、动物的细胞培养与体细胞克隆
1、动物的细胞培养
动物细胞培养概念：
动物细胞培养：就是从动物机体中取出相关的组
织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养
基中，让这些细胞生长和增殖。
动物细胞培养过程
取动物组织块
剪碎组织 用胰蛋白酶处 理分散成单个 细胞 转入培养液中 进行原代培养 贴满瓶壁的细 胞用胰蛋白酶 处理分散成单 个细胞，制成 细胞悬液 放入二氧化 碳培养箱中 培养
2、基本原理 ：
（1）确定蛋白质的功能→蛋白质应有的高 级结构→蛋白质应具备的折叠状态→应有 的氨基酸序列→应有的碱基排列， 创造自然界不存在的蛋白质。 （2）其与基因工程的比较： 基因工程是遵循中心法则， 从DNA→mRNA→蛋白质→折叠产生功能， 生产出自然界已有的蛋白质。
Hale Waihona Puke 随堂练习1. 利用蛋白质工程改造天然蛋白质，进而改变其功能， 获得毒副作用很小、专一性增强、药效加强、稳定 性增强的理想的药物如胰岛素是治疗依赖型糖尿病 的特效药物，但是天然胰岛素在人体内寿命只有几 小时，重症病人每天得注射好几次药物，给病人带 来不便和痛苦。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间 结构，以延长半衰期，得到长效胰岛素。还可以在 不改变胰岛素活性部位结构的前提下，增强其他部 位结合强度，使之难以被酶所破坏，从而增强其稳 定性。 (1)蛋白质工程的基本途径是 ： (2)与基因工程相比，合成的蛋白质有何特点？ (3)用蛋白质工程生产的胰岛素，与天然胰岛素比较， 显著的优点是？
四、蛋白质工程
（一）蛋白质工程崛起的缘由 基因工程在原则上只能生产自然界已存在 的蛋白质。这些天然蛋白质是生物在长期 进化过程中形成的，它们的结构和功能符 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。 如：胰岛素、干扰素、生长素
例子：
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 玉米中赖氨酸含量比较低
选修三
现代生物科技专题
专题一 基因工程
一、基因工程的原理及技术
1、原理：
基因工程的别名
操作环境
基因拼接技术或DNA重组技术
生物体外
操作对象
操作水平
基
因
DNA分子水平
基本过程 结果
剪切→拼接→导入→表达 人类需要的基因产物
2、技术：
（1）基本工具
限制性核酸内切酶－“分子手术刀” 分布：主要在原核生物中 特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定 切点
答案
（1）从预期的蛋白质功能出发→设计预期的 胰岛素分子结构→推测应有的氨基酸序列 →找到相应的核苷酸序列（基因）
（2）合成的是自然界原本不存在 的蛋白质 （3）稳定性强
专题二、克隆技术
一、植物的组织培养 1、概念：植物组织培养就是在无菌和人工 控制条件下，将离体的植物器官、组织、 细胞，培养在人工配制的培养基上，给予 适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、 丛芽，最终形成完整的植株。 2、原理：具有某种生物全部遗传信息的任 何一个细胞，都具有发育成完整生物体的 潜能，也就是说，每个生物细胞都具有全 能性的特点。
第四步：目的基因的检测和鉴定 分子水平的检测 检测是否插入了目的基因 检测是否转录出了mRNA 检测是否翻译成蛋白质 个体生物学水平的检测 （做抗虫或抗病的接种实验）
1.运用现代生物技术，将苏云金芽孢杆菌的 抗虫基因整合到棉花细胞中，为检测实验 是否成功，最方便的方法是检测棉花植株 是否有（ D） A.抗虫基因 B.抗虫基因产物 C.新的细胞核 D.相应性状 2.转基因动物转基因时的受体细胞是（ A ） A.受精卵 B.精细胞 C.卵细胞 D.体细胞
二、基本步骤： 第一步：目的基因的获取
第二步：基因表达载体的构建 第三步：将目的基因导入受体细胞
第四步：目的基因的检测与鉴定
反转录
本基 操因 作工 流程 程的 图基
第一步：目的基因的获取
目的基因主要指编码蛋白质的结构基因
取出DNA
用限制酶切 断DNA
目前被较广泛提取使用的 目的基因有：苏云金杆菌抗虫 基因、人胰岛素基因、人干扰 素基因、种子贮藏蛋白基因、 植物抗病基因等
大规模的生产有重要价值的生物制品 为基因工程提供受体细胞 检测有毒物质，判断毒性 用于生理、病理、药理等方面的研究
2、体细胞克隆
高度分化的植物组织仍保持着全能性，但动
物细胞与植物细胞不同，动物细胞的全能性
会随着动物细胞分化程序的提高而逐渐受到
限制，分化潜能逐渐变弱。因此，目前还不
连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来， 使之成为一个完整的DNA分子。 （恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键） 连接酶的分类
根据酶的来源分： 性末端
１.Ｅ．coli DNA连接酶：只能“缝合”ＤＮＡ片段互补的黏
２.Ｔ4DNA连接酶：能“缝合”ＤＮＡ片段互补的黏性 末端和平末端
Ｄ 切 Ｎ 割 Ａ 和 分 连 子 接 的
4.存在于许多细菌及酵母菌等生物中
5.质粒的存在对宿主细胞无影响
6.质粒的复制只能在宿主细胞内完成
目的基因 插入位点 氨苄青霉素 抗性基因
复制原点
载大 体肠 结杆 构菌 示及 意质 图粒
随堂练习
1.在基因工程中使用的限制性核酸内切酶，其作用 B 是（ ） A.将目的基因从染色体上切割出来 B.识别并切割特定的DNA核有酸序列 C.将目的基因与运载体结合 D.将目的基因导入受体细胞 2.基因工程中常用细菌等原核生物作受体细胞的原 因不包括（ D ） A.繁殖速度快 B.遗传物质相对较少 C.多为单细胞，操作简便 D. DNA为单链，变异少
基因的运输工具——运载体
1. 作用：将外源基因送入受体细胞
2. 条件：
（1）能在宿主细胞内复制并稳定地保存
（2）具有一个或多个限制酶切点
（3）具有某些标记基因 （4）载体必须安全，不会对受体细胞有害 3. 种类：质粒、噬菌体和动植物病毒
常用载体－质粒的特点
1.细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子 2.质粒是基因工程中最常用的运载体 3.最常用的质粒是大肠杆菌的质粒
第二步：基因表达载体的构建 目的：是使目的基因在 受体细胞中稳定存在， 并且可以遗传给下一代
启动子
目的基因
终止子
标记基因
第三步：将目的基因导入受体细胞
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（叫转化）。
将目的基因导入植物细胞 农杆菌转化法（感染双子叶植物和裸子植物， 对大多单子叶植物没有感染力） 基因枪法（常用于单子叶植物） 花粉管通道法（转基因抗虫棉） 将目的基因导入动物细胞 显微注射技术（“超级小鼠”） 将目的基因导入微生物细胞 导入大肠杆菌方法：先用Ca2+处理，使其转为 感受态细胞。再将重因 原理：DNA双链复制的原理 ③通过DNA合成仪直接人工合成 根据蛋白质的氨基酸顺序推算出信使RNA 核苷酸顺序，然后按照碱激互补配对原则， 推算出基因DNA的脱氧核苷酸顺序。用游 离脱氧核苷酸直接合成相应的基因。
赖氨酸 天冬氨酸激酶 二氢吡啶二羧酸合成酶 第352位的苏氨酸变成异亮氨酸 第104位的天冬酰胺变成异亮氨酸 解除赖氨酸对酶活性的限制
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2025届高三生物一轮复习课件第30讲 基因突变和基因重组
第30讲 基因突变和基因重组
课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因 中碱基序列的改变； 2.阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它 所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变 化，甚至带来致命的后果； 3.描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒 的作用下，基因突变概率可能提高，而某些 基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌 变； 4.阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程 中，染色体所发生的自由组合和交叉互换， 会导致控制不同性状的基因重组，从而使子 代出现变异
考点一 基因突变
4.细胞的癌变 (1)原因
基础·精细梳理
生长和增殖
突变或过量表达 活性过强
细胞凋亡 或失去活性
活性减弱
考点一 基因突变
基础·精细梳理
(2)实例：结肠癌发生
①原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因； ②不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中的DNA上也存在原癌基 因和抑癌基因； ③原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用； ④并不是一个基因发生突变就会引发细胞癌变。
湖北T24、广东T20、 重庆T22（1）、浙江6月 括：基因突变、基因重组
T6；
的比较。
2020：江苏T9、海南T23（1）；
3.社会责任——运用所学
2019：江苏T18、海南T11
知识解释癌变等热点问
2023：湖南T15、浙江6月T9D； 2021：浙江1月T25；
题，培养考生的社会责任 感
2020：北京T7、全国ⅠT32（1）、天津T7
基因突变 基因重组
2023：江苏T1D和T20（1）（3）、广东T2、全
国甲T32（1）；
课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.概述碱基的替换、插入或缺失会引发基因 中碱基序列的改变； 2.阐明基因中碱基序列的改变有可能导致它 所编码的蛋白质及相应的细胞功能发生变 化，甚至带来致命的后果； 3.描述细胞在某些化学物质、射线以及病毒 的作用下，基因突变概率可能提高，而某些 基因突变能导致细胞分裂失控，甚至发生癌 变； 4.阐明进行有性生殖的生物在减数分裂过程 中，染色体所发生的自由组合和交叉互换， 会导致控制不同性状的基因重组，从而使子 代出现变异
考点一 基因突变
4.细胞的癌变 (1)原因
基础·精细梳理
生长和增殖
突变或过量表达 活性过强
细胞凋亡 或失去活性
活性减弱
考点一 基因突变
基础·精细梳理
(2)实例：结肠癌发生
①原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因； ②不是只有癌细胞中才存在原癌基因和抑癌基因，正常细胞中的DNA上也存在原癌基 因和抑癌基因； ③原癌基因和抑癌基因共同对细胞的生长和增殖起调节作用； ④并不是一个基因发生突变就会引发细胞癌变。
湖北T24、广东T20、 重庆T22（1）、浙江6月 括：基因突变、基因重组
T6；
的比较。
2020：江苏T9、海南T23（1）；
3.社会责任——运用所学
2019：江苏T18、海南T11
知识解释癌变等热点问
2023：湖南T15、浙江6月T9D； 2021：浙江1月T25；
题，培养考生的社会责任 感
2020：北京T7、全国ⅠT32（1）、天津T7
基因突变 基因重组
2023：江苏T1D和T20（1）（3）、广东T2、全
国甲T32（1）；
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
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
高三生物一轮复习专题课件选修三专题一基因工程ppt
是基因工程的核心。
(2)基因表达载体的组成：除目的基因外，还必须有
□15 启动子 、□16 终止子和 □17 标记基因 等。
①启动子：是一段有特殊结构的 □18 DNA片段 ，位于 □19 基因首端 ，是 □20 RNA聚合酶识别和结合 的部位。
②标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有□21 目的 基因 ，从而 □22 将含目的基因的细胞筛选出来 。
专题一 基因工程
教材基础回扣 核心考点整合 命题视角研析 课后限时练
教材基础回扣
教材梳理
一、DNA重组技术的基本工具 1．DNA重组技术的“分子手术刀”
□ (1)“分了手术刀”即 1 限制性核酸内切酶 。 □ (2)来源：主要从 2 原核生物中分离。
(3)功能：识别□3 特定核苷酸序列、切割 □4 磷酸二酯键。 (4)结果：产生□5 黏性末端 或□6 平末端 。
3．将目的基因导入受体细胞的方法
(1)植物最常用： □23 农杆菌转化 法，其次为 □24 基因枪 法、□25 花粉管通道 法。
(2)动物：最常用 □26 显微注射 法，其受体细胞通常为 □27 受精卵 。
(3)细菌：□28 感受态细胞 法，需用 □29 Ca2＋ 处理细胞。
4．目的基因的检测和鉴定
(4)目的基因的检测和鉴定
[应用训练2] (2012·南京教学检测)如图为获得抗虫棉的 技术流程。在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因 (kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才 能在卡那霉素培养基上生长。
请据图回答： (1)A过程所用的载体是________，需要的工具酶有 ________和________。 (2)C过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂和激素 外，还需加入________。 (3)由图中离体棉花叶片组织获得转基因抗虫植株可采用 ________技术，该技术所依据的原理是_________________ __________________________________________________。
(2)基因表达载体的组成：除目的基因外，还必须有
□15 启动子 、□16 终止子和 □17 标记基因 等。
①启动子：是一段有特殊结构的 □18 DNA片段 ，位于 □19 基因首端 ，是 □20 RNA聚合酶识别和结合 的部位。
②标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有□21 目的 基因 ，从而 □22 将含目的基因的细胞筛选出来 。
专题一 基因工程
教材基础回扣 核心考点整合 命题视角研析 课后限时练
教材基础回扣
教材梳理
一、DNA重组技术的基本工具 1．DNA重组技术的“分子手术刀”
□ (1)“分了手术刀”即 1 限制性核酸内切酶 。 □ (2)来源：主要从 2 原核生物中分离。
(3)功能：识别□3 特定核苷酸序列、切割 □4 磷酸二酯键。 (4)结果：产生□5 黏性末端 或□6 平末端 。
3．将目的基因导入受体细胞的方法
(1)植物最常用： □23 农杆菌转化 法，其次为 □24 基因枪 法、□25 花粉管通道 法。
(2)动物：最常用 □26 显微注射 法，其受体细胞通常为 □27 受精卵 。
(3)细菌：□28 感受态细胞 法，需用 □29 Ca2＋ 处理细胞。
4．目的基因的检测和鉴定
(4)目的基因的检测和鉴定
[应用训练2] (2012·南京教学检测)如图为获得抗虫棉的 技术流程。在培育转基因植物的研究中，卡那霉素抗性基因 (kanr)常作为标记基因，只有含卡那霉素抗性基因的细胞才 能在卡那霉素培养基上生长。
请据图回答： (1)A过程所用的载体是________，需要的工具酶有 ________和________。 (2)C过程的培养基除含有必需的营养物质、琼脂和激素 外，还需加入________。 (3)由图中离体棉花叶片组织获得转基因抗虫植株可采用 ________技术，该技术所依据的原理是_________________ __________________________________________________。
2024届高考一轮复习生物课件(人教版)：基因工程的基本工具和基本操作程序
4.目的基因的检测与鉴定
拓展 提升科学思维
PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各 种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。在 该过程中，引物非常关键，回答下列有关引物的问题： (1)什么是引物？ 提示 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。 (2)PCR技术为什么需要引物？ 提示 DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链。
拓展 提升科学思维
构建基因表达载体时，需要选择合适的限制酶切割含有目的基因的DNA
片段和载体。
已知限制性内切核酸酶Ⅰ的识别序列和切点是
，限制性内切
核酸酶Ⅱ的识别序列和切点是
，根据图示分析回答下列问题：
(1)请用图示法写出限制性内切核酸酶Ⅰ和限制性内切核酸酶Ⅱ切割后形 成黏性末端的过程。
提示 限制性内切核酸酶Ⅰ： 限制性内切核酸酶Ⅱ：
本质
DNA
DNA
mRNA
mRNA
位置 目的基因上游 目的基因下游 mRNA首端 mRNA尾端
RNA聚合酶识 别和结合的部 功能 位，驱动基因 转录出mRNA
翻译的起始 使转录在所需要
信号(编码氨 的地方停下来
基酸)
翻译的结束信 号(不编码氨 基酸)
3.将目的基因导入受体细胞
生物种类
植物
动物
微生物
常用方法 农杆菌转化法、花__粉__管__通__道__法__ 显微注射法 Ca2＋ 处理法
(6)若一个DNA分子在PCR中经过n轮循环，理论上需要消耗多少个引物？ 第n轮循环需要消耗多少个引物数？ 提示 经过n轮循环需要消耗引物数为(2n＋1－2)个，第n轮循环需要消耗 的引物数为2n个。
2023届高三生物一轮复习课件：基因工程
或其他数量的核苷酸组成。
6.切割结果：切口有两种：黏性末端和平末端 当限制酶在它识别序列的_中__轴__线__两__侧__将DNA分子的两条链分别切 开时，产生的是黏__性__末__端____； 当限制酶在它识别序列的_中__轴__线__处__切开时，产生的是_平__末__端_；
EcoRⅠ SmaⅠ
不会对人畜有害的原理？①Bt抗虫蛋白只在某类昆虫肠道的碱性环境中才能表现出毒性，而人畜的胃液 呈酸性 ②人畜的肠道细胞没有特异性受体。 一、目的基因的筛选与获取 1.何为目的基因？P76用于改变受体细胞性状和获得预期表达产物的基因，主要指编码蛋白质的基因 库是由mRNA逆转录形成的，只包含真核细胞基因结构中外显子的序列，可在不同物种之间交流；
物细胞 哺乳 不的到溶丝解状。沉淀物、
方案： ①4℃冰箱静置后取 上清液 ②离心后取上清液
2mol/L的 NaCl溶液， 2只试管
二苯胺 沸水浴加热 蓝色
加①体低积温相放等置、几预分冷钟酒的精作（用体？积分数95%）静置，得白色丝状物 提②取搅方拌案时：应轻缓、并沿一个方向的原因？
①抑用制玻核璃酸棒水沿解一酶个的方活向性搅，拌进，而卷抑起制丝D状NA物降，解并；用抑滤制纸DN吸A分取子上面运 动的，水使DNA易形成沉淀析出；低温有利于增加DNA分子柔韧性，
6
●1.基因表达载体的构建目的？ ●2.基因表达载体组成？ ●3.基因表达载体各组成部分的作用？ ●4.转化的概念？ ●5.将目的基因导入受体细胞的方法及适用范围？
7
1.在培养有些转基因植物时，常用农杆菌转化法，农杆菌的作用是什么？ 2.原理？ 3.采用农杆菌转化法导入目的基因时，为什么目的基因可以整合到染色体的DNA 上? 4.目的基因插入染色体DNA上的目的是什么？ 5.两次拼接、两次导入 6.转基因的植物细胞如何获得最终的新品种？
【课件】2023届高三生物一轮复习课件：基因工程的基本操作程序
b.用农杆菌感染时，优先选择 受伤的
（受伤的/完好的）叶
片与重组质粒的农杆菌培养，选用该叶片的理由
是
叶片伤口处的细胞可释放大量的酚类。物质，可吸引农杆菌
三.基因工程的基本操作程序 3DNA三.基因工程的基本操作程序
1.目的基因的获取 ②基因的种类: 基因组和部分基。因
基因组DNA与cDNA的比较类型 大小基因中启动子（具有启动作用 的DNA片段） 基因中内含子(位于编码蛋白质 序列的非编码DNA片段）
2.基因表达载体的构建—基因工程的核心：
（1）构建目的：
①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。
②使目的基因能够表达和发挥作。用
（2）构建过程：
同种限制酶
如果使用两种限制酶同时切割目的基因和质粒，有何优点?
。
可防止目的基因和质粒自身环化以及目的基因与运载体的反向连接
若只考虑两两连接，质粒和目的基因至少可以连接 3 种；
【思考】合成引物时是否需要知道目的基因的所有的碱基序列？
三.基因工程的基本操作程序 1.目的基因的获取
(3)利用PCR技术扩增目的基因 ⑥两种引物的要求：
引物自身不能环化 两种引物之间不能互补配对 引物长度不宜过短，防止。引物随机结合
三.基因工程的基本操作程序 例.设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标 注了部分碱基序列)都不合理(如下图)，请分别说明理由。
③终止子：使 转录 终止的特殊结构的DNA片段。
④标记基因：四环素抗性基因，卡那霉素抗性基因，氨苄青霉素抗性基
种类：
因等抗生素抗性基因 。
作用： 用于鉴别和筛选含有目的基。因的受体细胞
⑤复制原点： DNA分子复制的。起点
高考生物一轮复习 专题一 基因工程课件 新人教版选修3
__体_细__胞___
受精卵
原核细胞
转化 过程
将目的基因插入到 Ti质粒的_T_－__D_N__A_ 上→转入农杆菌→ 导入植物细胞→整
合到受体细胞的 __染__色__体__D_N__A__上→
表达
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
• 3．载体 • (2)其他载体：λ噬菌体衍生物、 动植物病毒 等。
1.限制性核酸内切酶 (1)识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数 个碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中轴线两侧的双链DNA上的碱
基是反向对称重复排列的。如
以中心线为轴，两侧碱基互补对称；
为轴，两侧碱基互补对称。
• 3．载体上标记基因的标记原理
• 载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基
因要转入的受体细胞没有抵抗相关抗生素的能力。当含有 抗生素抗性基因的载体进入受体细胞后，抗性基因在受体 细胞内表达，使受体细胞能够抵抗相应抗生素，所以在受 体细胞的培养体系中加入该种抗生素就可以只保留转入载 体的受体细胞，原理如下图所示：
并切开相应两个核苷
• (3)结果：产生 黏性末端 或平末端。
• 2．DNA连接酶
常用类型
来源 功能 结果
E·coliDNA 连接酶
__大__肠__杆__菌_____ 连接黏性末端
T4DNA连接酶
T4噬菌体 连接__黏__性__末__端__和__平__末__端__
恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
突破)
导入动物细胞常用显微注射技术，导入微生
_____________________ 物细胞常用感受态细胞法。
高三生物一轮复习课件选修 基因工程
应用
基因克隆与转化技术广泛应用于基因 工程、蛋白质工程、细胞工程等领域 。
03 基因工程的基序列信息，筛选出目的基因。
化学合成法
根据已知基因序列，合成目的基因。
聚合酶链式反应（PCR）
利用特异性引物，通过PCR技术扩增目的基因。
基因克隆与转化
01
02
03
表达载体
选择合适的表达载体，如 质粒、病毒等，以实现目 的基因的高效表达。
诱导表达
通过诱导剂或特定条件， 诱导目的基因的表达。
表达产物检测
通过特定的检测方法，如 抗原抗体反应、生物活性 测定等，对目的基因的表 达产物进行检测和鉴定。
基因工程的应用实例
04
转基因植物
抗虫转基因植物
通过转入抗虫基因，使植 物具备抗虫性能，减少虫 害，提高产量。
02
基因工程的核心技术包括基因克 隆、载体构建、基因表达和基因 编辑等。
基因工程的发展历程
01
1970年代
基因工程的萌芽阶段，科学家开始探索基因重组的可能 性。
02
1980年代
基因工程进入快速发展阶段，实现了外源基因在大肠杆 菌中的表达。
03
1990年代
基因工程在医学、农业和工业等领域得到广泛应用，并 逐步发展成为现代生物技术的核心。
1.谢谢聆 听
给下一代。
应用
在基因工程中，载体常用于将 目的基因导入受体细胞，并在 受体细胞内表达目的基因。
基因克隆与转化
基因克隆
是指将目的基因从原始材料中分离出 来，并将其插入到载体中，以便将其 导入受体细胞的过程。
转化
是指将重组后的DNA分子导入受体 细胞的过程，使其在受体细胞内表达 目的基因。
高三生物一轮复习课件选修基因工程 PPT
三、基因治疗曙光初照
• 基因诊断:
也称为DNA诊断或基因探针技术,即在 DNA水平分析检测某一基因,从而对特定 得疾病进行诊断。
探针制备:放射性同位素(如32P)、荧光 分子等标记得DNA分子;
原理:利用DNA分子杂交原理;
• 基因诊断技术在什么方面发展迅速？
在诊断遗传性疾病方面发展迅速。目前 已经可以对几十种遗传病进行产前诊断。
• 基因探针:
基因探针就就是一段与目得基因或DNA互 补得特异核苷酸序列。她包括整个基因,或 基因得一部分;可以就是DNA本身,也可以 就是由之转录而来得RNA。
1)将细菌用CaCl2处理,以增大细菌细胞壁得通透 性。
2)使含有目得基因得重组质粒进入受体细胞。
3)目得基因在受体细胞内,随其繁殖而复制,由于 细菌繁殖得速度非常快,在很短得时间内就能获得 大量得目得基因。
目得基因与载体得结合过程,实际上就 是不同来源得基因重组得过程。
步骤三:目得基因导入受体细胞
目得基因进入受体细胞内,并且在受体细 胞内维持稳定和表达得过程,称为转化。
什么叫显微注射技术？
用口径为1μm得DNA注射器,将大量得 目得基因片段注入到受精卵得核内,然后 把经过注射得受精卵移植到另一只雌性 动物得子宫内,使受精卵发育为转基因动 物。
1、 限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
限制酶主要就是从原核微生物中分离纯化 出来得。能识别双链DNA得某种特定核苷酸序 列,并且使每一条链中特定部位得两个核苷酸之 间 得磷酸二酯键断开。
特点:特异性。
即一种限制酶只能识别一种特定得核苷酸 序列,并且能在特定得切点上切割DNA分子。
大肠杆菌(EcoRΙ)得一种限制酶能识别 GAATTC序列,并在G和A之间切开。
高三生物一轮复习课件基因工程
2、将目的基因导入动物细胞
细胞类型: 受精卵
常用方法: 显微注射技术
操作程序:
提纯含目的基 因表达载体
取受精卵
显微 注射
含目的基因 的受精卵
培养
早期胚胎
移植到子宫
新性状动物
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3、将目的基因导入微生物细胞
常用菌： 大肠杆菌
一个切口
两个黏性末端 DNA 表
连 两个切口 接 获得目的基因 酶
达 载 体
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三 、将目的基因导入受体细胞
转化
1.概念：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
常用法： Ca2+处理
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
过程：
Ca2+处理
大肠杆菌
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
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四 、目的基因的表达和检测
检测对象
目的基因是否导入
(关键步骤)
作用：切割DNA的工具 来源: 主要在原核生物中 特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在
特定的两个核苷酸之间切断其中的磷酸二酯键
大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成 少数的识别序列由4、5或8个核苷酸组成 结果：
产生黏性末端,平末端 我参与，我进步 Network Optimization Expert Team