高考生物复习现代生物科技专题第1讲基因工程课件苏教版
新教材高中生物第3章基因工程 基因工程的基本工具与聚合酶链式反应PCR技术教师用书苏教版选择性必修3
1 第一节 基因工程及其技术
第1课时 基因工程的基本工具与聚合酶链式反应(PCR)技术
课标内容要求 核心素养对接
1.概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的。
2.阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。
生命观念：掌握基因工程的基本工具的种类及作用,并能说出它们在基因工程中的应用。
科学思维：掌握PCR技术的过程与原理,并能正确比较PCR技术与体内DNA复制的异同。
社会责任：通过了解基因工程的发展历程,认同新技术的发展是一代又一代科学家前赴后继努力的结果,并会给人类发展带来巨大的经济效益和社会效益。
一、基因工程是在多学科基础上发展而来的
1957年：科恩伯格等首次发现DNA聚合酶。
↓
1967年：罗思和海林斯基等发现运转工具质粒,同年,科学家发现DNA连接酶。
↓
1970年：特明和巴尔的摩各自在RNA病毒中发现逆转录酶。史密斯等人分离到限制性内切核酸酶。
↓
1972年科学家伯格领导的研究小组完成了世界上首次DNA分子体外重组。
↓
1973年科学家科恩领导的研究小组利用大肠杆菌质粒进行了另一个体外重组DNA分子实验。
↓
接着,科恩和美国博耶证明真核生物的基因可以在原核生物中进行表达。
↓
1976年,科学家用质粒为载体,将生长激素释放抑制因子基因转入大肠杆菌,1977年首次生产出治疗肢端肥大症、巨人症的生长激素释放抑制因子。
↓
1977年桑格测定了一种噬菌体的基因组序列,这是人类首次对完整基因组的核苷酸顺序进行测定。
二、基因工程的基本工具 2 1．基因工程
(1)概念：又称为DNA重组技术,是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法,将外源目的基因与载体DNA进行组合形成重组DNA,然后导入受体细胞,并使其在受体细胞中表达,产生人类需要的基因产物的技术。
(2)原理：基因重组。
(3)操作水平：基因(分子)水平。
高中生物核心知识一本通(选三部分)--现代生物科技专题
现
代
生
物
科
技专
题
选
修
三
209专题1 基因工程
第1节 DNA重组技术的基本工具
一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
1.来源： 原核生物（主要）。2.作用： 识别、切割DNA片段（切割磷酸二酯键）。只能识别并切割DNA，不能切割RNA。3.特点： 专一性。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且在特定的切点上切割DNA分子。4.结果： 产生黏性末端或平末端的DNA。
温馨提示： 同一种限制酶切割产生相同的黏性末端，但产生相同黏性末端不一定都是用同一种限制酶
切割。
二、DNA连接酶——“分子缝合针”
E.coli DNA连接酶(只能连接互补的黏性末端)
1.种类：T4 DNA连接酶(能连接黏性末端和平末端)
2.作用： 形成磷酸二酯键，把相同黏性末端的两个DNA连接起来形成重组DNA（重组质粒）。
温馨提示： 通常要产生相同的黏性末端，要用同一种限制酶对目的基因和质粒进行切割。3.结果： 使目的基因与运载体连接形成重组DNA（重组质粒）。
温馨提示： ①限制酶和DNA连接酶作用的部位都是磷酸二酯键，只是一个切割，一个连接。都不是作用于氢键（解
旋酶或高温断裂）。②DNA聚合酶与DNA连接酶的异同点：
DNA聚合酶DNA连接酶
不同点需要模板，形成磷酸二酯键，将单个核
苷酸连接到已有的核酸片段上不需要模板，形成磷酸二酯键，将两个DNA片段连接起来
相同点均形成磷酸二酯键
三、基因进入受体细胞的载体（运载体）——“分子运输车”质粒
：存在于细菌、酵母菌等拟核DNA或核DNA外的，能够自主复制的小型环状DNA1.种类： λ噬菌体的衍生物
动植物病毒2.作用：携带目的基因进入受体细胞，使目的基因在受体细胞稳定存在并表达。3.特点：(1)能够在受体细胞中复制并稳定地保存。
(2)有一至多个限制酶切割位点，便于与目的基因相连。
(3)具有标记基因（抗生素抗性基因、荧光蛋白基因），便于检测目的基因是否导入受体细胞。选修三 现代生物科技专题210高中生物核心知识一本通第2节 基因工程的基本操作程序
高中生物 第3章 基因工程 第1节 基因工程概述案 苏教3
学必求其心得，业必贵于专精
1 第一节 受精和胚胎发育
1．掌握哺乳动物的精子和卵子的发生过程。（重、难点）
2．了解哺乳动物受精作用过程.(重、难点)
3．掌握哺乳动物胚胎发育的基本过程及主要特点.(重点）
哺乳动物生殖细胞的发生和体内受精
1．精子的发生
（1)场所：睾丸的曲细精管。
(2）时期:动物性成熟后。
（3)过程。
1个初级精母细胞错误!2个次级精母细胞错误!4个精细胞错误!4个精子。
（4）营养供应：曲细精管的支持细胞.
（5）储存：精子形成后进入曲细精管的管腔中。
2．卵子的发生
(1）场所：卵巢。 学必求其心得，业必贵于专精
2 (2)过程。
(3）结果：一个初级卵母细胞最终产生1个卵子和3个极体。
（4)时期。
①卵子发生的第一个阶段是胎儿期，部分卵原细胞发育为初级卵母细胞,被卵泡细胞所包围，形成卵泡。
②初情期后继续发育，在精子入卵后，才能完成减数第二次分裂,形成真正意义上的卵子。
3．体内受精
（1)场所：输卵管。
（2）精子的准备：成熟与获能。
①成熟:在附睾中完成。
②获能:成熟的精子必须在雌性动物的生殖道(子宫和输卵管)中经历一段时间才能获得受精能力的过程.卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。
(3)过程
①精、卵细胞膜融合：获能的精子穿过次级卵母学必求其心得，业必贵于专精
3 细胞的透明带，两细胞的细胞膜融合，精子的遗传物质进入卵细胞。
②两个重要反应：卵子外面的透明带和卵细胞膜发生变化不再接受其他精子进入,阻止多个精子同时受精;激活次级卵母细胞继续完成减数第二次分裂。
(4)核融合：卵子的细胞核与精子的细胞核融合便形成了一个单细胞受精卵。
［合作探讨］
请结合卵子受精的图片探究以下问题.
探讨错误!:精子和卵子在发生上的重要区别是什么？
提示：精子和卵子在发生上的重要区别是哺乳动物卵泡的形成和在卵巢内的储备是在胎儿出生前完成的，而精子是从性成熟后开始的.
高中生物选修3《现代生物科技专题》知识梳理
______________________________________________________________________________________________________________
-可编辑修改- 选修3《现代生物科技专题》知识梳理
专题1 基因工程
1.1 基因工程的诞生
一、基因工程的诞生
1、20世纪中叶，基础理论取得了重大突破
• DNA是遗传物质的证明：1944艾弗里等人
• DNA双螺旋结构和中心法则的确立：
1953年沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型。1958年，梅塞尔松和斯塔尔用实验证明了DNA的半保留复制，随后不久确立了中心法则。
• 遗传密码的破译：1963年，尼伦贝格等破译了遗传密码。
2、技术的发明使基因工程的实施成为可能
• 基因转移载体的发现
• 工具酶的发明
• DNA合成和测序技术的发明
• DNA体外重组的实现
• 重组DNA表达实验的成功：
1973年，博耶和科恩将两种不同来源的DNA 分子进行体外重组，并首次实现了在大肠杆菌中的表达，至此，基因工程正式问世。
• 第一例转基因动物问世：
1980年，科学家首次通过显微注射法，培育出世界上第一个转基因动物。这一实验被认为是基因工程发展史上的一个里程碑。
• PCR技术的发明：1985年，科学家莫里斯发明。
二、基因工程的概念 ______________________________________________________________________________________________________________
-可编辑修改- 是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞并使重组基因在受体细胞中表达，产生人类需要的基因产物的技术。又称重组DNA技术。
2015届《高考领航》高考生物(苏教版)新一轮总复习高考演练：选修3 第1章 基因工程
·1·
1．(2013·高考江苏卷)小鼠杂交瘤细胞表达的单克隆抗体用于人体试验时易引起过敏反应，
为了克服这个缺陷，可选择性扩增抗体的可变区基因(目的基因)后再重组表达。下列相关叙述正确的是(多选)( )
A．设计扩增目的基因的引物时不必考虑表达载体的序列
B．用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列
C．PCR体系中一定要添加从受体细胞中提取的DNA聚合酶
D．一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞
解析：选BD。利用PCR技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列设计引物，但不需知道目的基因的全部序列，需要考虑载体的序列；因PCR反应在高温条件下进行，故反应体系中需加入耐高温的DNA聚合酶；因某些目的基因编码的产物需经特殊的加工修饰过程，故一定要根据目的基因编码产物的特性选择合适的受体细胞。
2．(2012·高考浙江卷)天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因B，
而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是( )
A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再扩增基因B
B．利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因B
C．利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞
D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞
解析：选A。获取目的基因B，可先提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经逆转录获得互补的DNA，再经PCR技术扩增，A正确；基因文库构建时是将目的基因与载体连接起来，形成重组载体，再导入受体菌中储存和扩增，提取目的基因时不需使用限制酶，B错误；连接目的基因与质粒的酶是DNA连接酶，C错误；将目的基因导入植物细胞，常用农杆菌转化法，不使用大肠杆菌，D错误。
3．(2011·高考浙江卷)将ada(腺苷酸脱氨酶基因)通过质粒pET28b导入大肠杆菌并成功表达
2022生物现代生物科技专题第1讲基因工程教案3
202213
- 1 - 第1讲 基因工程
1.基因工程的诞生(Ⅰ）
2.基因工程的原理及技术（含PCR技术）(Ⅱ）
3。基因工程的应用(Ⅱ）
4.蛋白质工程（Ⅰ） 1。基因的结构与功能（生命观念)
2。基因工程的操作流程图及蛋白质的流程图等(科学思维）
3。基因工程的应用和蛋白质工程(科学探究）
4.正确看待转基因生物与环境安全问题（社会责任）
考点一 基因工程的基本工具及基本程序
1．基因工程的概念
（1)概念：按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
(2)优点
①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
②与诱变育种相比：定向改造生物的遗传性状。
2．基因工程的基本工具 202213
- 2 - （1）限制性核酸内切酶(简称限制酶）。
①来源：主要来自原核生物。
②特点：具有专一性，表现在两个方面：
识别——双链DNA分子的某种特定核苷酸序列.
切割-—特定核苷酸序列中的特定位点。
③作用：断裂特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
④作用结果
错误!—错误!
（2）DNA连接酶
种类 E·coli_DNA连接酶 T4DNA连接酶
来源 大肠杆菌 T4噬菌体
特点 缝合黏性末端 缝合黏性末端和平末端
作用 缝合双链DNA片段，恢复两个核苷酸之间的磷酸二酯键
(3)载体
①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒的特点错误!
③运载体的作用：携带外源DNA片段进入受体细胞。
3．基因工程的基本操作程序 202213
- 3 - （1)目的基因的获取
①从基因文库中获取
②人工合成错误!
③利用PCR技术扩增
（2）基因表达载体的构建—-基因工程的核心
①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
(3）将目的基因导入受体细胞
苏教版高中生物必修一知识点(全)
苏教版高中生物必修一知识点(全)
本文档旨在提供苏教版高中生物必修一的知识点总结，帮助学生复和掌握相关内容。
1. 生物的起源和生命的化学基础
- 生命的特征：复杂有序、遵循生物规律、能量转换、物质组成、可适应环境等。
- 生物在地球上的起源：原始地球环境、生命的起源原因、生命起源的论点。
- 生命的有机基础：碳的特殊性、有机化合物的特征、生命物质的类别。
2. 细胞是生命的基本单位
- 细胞的组成和结构：细胞膜、细胞质、细胞核等。
- 细胞结构的功能：细胞膜的物质运输、细胞质的代谢功能、细胞核的遗传信息。
3. 细胞的代谢
- 细胞的能量转化：光合作用和呼吸作用。
- 光合作用：光合作用的概念、光合作用的反应过程、光合作用的产物。
- 呼吸作用：呼吸作用的概念、有氧呼吸和无氧呼吸的区别、呼吸作用的反应过程。
4. 遗传与变异
- 生物的遗传物质：DNA的发现、DNA的结构和特点。
- 遗传信息的传递：DNA复制、RNA的作用、蛋白质的合成。
- 遗传的基本规律：孟德尔的遗传定律、基因的概念和结构。
5. 遗传的分子基础
- 基因的功能：基因的转录和翻译、蛋白质的合成。
- DNA的复制和修复：DNA复制的过程、DNA的修复机制。
- DNA的突变和遗传变异：突变的概念和类型、遗传变异的原因和影响。
6. 生物技术基础
- 生物工程技术：基因工程、克隆技术、转基因技术。
- 生物技术的应用：农业生物技术、医疗生物技术、环境生物技术。
以上为苏教版高中生物必修一的知识点总结。希望对学生们的学习和复习有所帮助。
苏教版高中生物教材电子版
苏教版高中生物教材电子版
篇一:怎么用好新课标苏教版高中生物教材
浅谈怎么用好新课标苏教版高中生物教材
课程改革是基础教育改革的核心，每次课改中都有不同版本的教材出现，每个版本的教材都有其独特的特点，每一位教育工作者只有领会教材编排的特点、各栏目的用意，才可能做到教材各栏目的合理应用。在教师教学与学生学习中能合理应用教材栏目能达到事半功倍的效果。苏教版高中生物教材各栏目合理应用课程改革是基础教育改革的核心。课程改革的成功与否最终取决于教学，而对教学起决定作用的因素之一是教材。如何尽快开发出全新的、具有时代特点并能反映国际生物学教育发展共同趋势的生物学教材也显得尤为迫切，而对新教材的研究，进而根据教材编排的特点在教学中做到对其各栏目的合理应用也具有十分重要的意义。下面就新课标苏教版高中生物教材各栏目的合理应用谈一些看法。一、明确学习目标、关键词，为学习指明方向人的一生要想有所收获，首先就要确立一个目标，然后再借助自己
1
的精神、意志、毅力和努力，才能劳而有获。否则，只能是碌碌无为，抱憾终生。人生如此，其实一堂课的教学也是这样:教师只有明确了教学目标，才能采取行之有效的教学方式与手段，完整有序的组织教学;学生的积极与主动、合作与探究才能真正显示，课堂教学的有效性才算真正的体现出来。该教材在每一节题目下的旁栏都指出“学习目标与关键词”，这就为教师的教与学生的学指明了方向。而且相关术语有“简述、识别、列出、列举、举例说出、指出、写出、排列”等了解水平术语;“说明、概述、区别、解释、比较”等理解水平术语;“分析、
篇二:苏教版高中生物教材总目录 苏教版高中生物教材总目录
篇三:苏教版高中生物目录
必修一
第一章 生命科学和我们
1、身边的生物科学
2、生物科学的学习过程
第二章 细胞的化学组成
1、细胞中的原子和分子
2、细胞中的生物大分子
第三章 细胞的结构和功能
1、生命活动的基本单位——细胞
苏教版高中生物学选择性必修3生物学技术与工程课后习题 第三章第一节 第3课时 基因工程的基本操作程序
第1页 共13页 第3课时 基因工程的基本操作程序
课后训练·巩固提升会应用
A级必备知识基础练
1.下列有关基因工程的叙述,正确的是( B )
A.目的基因就是编码蛋白质的基因
B.用同种限制酶切割载体与含目的基因的DNA片段可获相同末端
C.检测抗虫转基因植株是否具有抗虫特性时,可用致病菌去侵染植株
D.利用农杆菌转化法将某基因导入植物细胞时,应将该基因插入拟核区的DNA上
解析目的基因主要指编码蛋白质的结构基因,也可以是一些具有调控作用的因子,A项错误;用同种限制酶切割载体与含目的基因的DNA片段可获相同黏性末端,黏性末端能发生碱基互补,B项正确;检测抗虫转基因植株是否具有抗虫特性时,可以用害虫去侵染该植株,而不能用病原体去侵染该植株,C项错误;农杆菌Ti质粒的T-DNA可转移至植物细胞,并能整合到植物细胞的染色体上,利用农杆菌转化法将某基因导入植物细胞时,应将该基因插入农杆菌Ti质粒上的T-DNA中,D项错误。
2.研究人员利用早衰症患者成纤维细胞,通过基因工程技术修复了致病基因。原理如下:nCas9(一种核酸酶)与腺嘌呤脱氨酶连接而构成的融合蛋白第2页 共13页 在SgRNA(单链向导RNA)的引导下与目标基因相应序列结合,腺嘌呤脱氨酶将目标基因特定位置上的腺嘌呤(A)脱氨基变成肌苷(I),nCas9特异性地在非编辑链上产生一个切口,进而刺激细胞自身的碱基错配修复,即以含有肌苷(I)的编辑链作为模板对非编辑链错配碱基进行修复,再经DNA复制,最终实现A/T碱基对替换为G/C碱基对。分析以上材料,下列说法错误的是( B )
A.早衰症是基因突变引起的遗传病
B.SgRNA属于一种信使RNA
C.nCas9催化磷酸二酯键断裂实现切割非编辑链
D.导入成纤维细胞的重组载体上应有nCas9的基因、腺嘌呤脱氨酶基因、SgRNA基因
解析实现A/T碱基对替换为G/C碱基对就能修复致病基因,说明早衰症是由于相关基因中的G/C碱基对替换为A/T碱基对导致的,属于基因突变引起的遗传病,A项正确;在sgRNA(单链向导RNA)的引导下,nCas9(一种核酸酶)与腺嘌呤脱氨酶连接而构成的融合蛋白与目标基因相应序列结合,可见sgRNA不属于信使RNA,B项错误;根据“nCas9特异性地在非编辑链上产生一个切口”说明nCas9蛋白可能是一种特殊的限制酶,催化磷酸二酯键断裂实现切割非编辑链,C项正确;成纤维细胞中没有编码nCas9的基因、第3页 共13页 腺嘌呤脱氨酶基因、sgRNA基因,需将这三个基因与质粒结合导入成纤维细胞;因此导入成纤维细胞的重组载体上应有nCas9的基因、腺嘌呤脱氨酶基因、sgRNA基因,D项正确。
2022-2023 学年 苏教版 选择性必修三 基因工程的应用价值 教案
第二节 基因工程的应用价值
课程内容标准 核心素养对接
举例说明基因工程在农牧业、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。 (1)生命观念——举例说出植物基因工程、动物基因工程成果及其给人类带来的影响。
(2)社会责任——联系当地生产、生活中的具体实例，思考用基因工程的方法解决实际问题。
知识点1 基因工程在农牧业中的应用价值
1.转基因生物的概念
利用基因工程技术培育的、能稳定遗传外源基因所决定的性状的生物。
2.植物基因工程硕果累累
3.动物基因工程显示出诱人的应用前景
4.运用基因工程改良动植物品种的优点：能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。
知识点2
基因工程在食品业中的应用价值 1.植物品质改良主要包括植物蛋白质、糖类、脂肪品质的改良以及维生素种类和含量的改良等方面。 2.基因工程在氨基酸、助鲜剂、甜味剂等食品添加剂的生产，以及广泛应用于食品制造业的淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶、蛋白酶的大规模生产方面也大显身手。
知识点3 基因工程在医药业中的应用价值
1.基因工程药物
(1)利用转基因工程菌生产药物。
(2)利用生物反应器生产药物
①生物反应器的种类：乳腺生物反应器、膀胱生物反应器、输卵管生物反应器等。
②乳腺生物反应器的构建
2.基因治疗
(1)转入外源生长素基因的转基因动物，生长速度更快。(×)
(2)转基因抗虫棉的Bt毒蛋白基因能抗病毒、细菌、真菌。(×)
(3)运用基因工程改良动植物品种，最突出的优点是能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。(√)
(4)用大肠杆菌生产的人的胰岛素没有活性。(√)
(5)药用蛋白基因只在乳腺细胞中表达的原因是药用蛋白基因只存在于乳腺细胞中，其他细胞中没有。(×)
(6)在青霉菌体内获取青霉素属于利用基因工程技术制取药物。(×)
教材P103“图3－2－3”拓展
下面是基因工程技术在农牧业方面的应用成果，分析回答下列问题：
(1)对于基因工程生产的抗虫棉是否取得最后的成功，最简单的检测方法是什么？ 提示 让害虫去吃转基因棉花的植株，观察害虫的生存状况。