生物选修3----基因工程课件
合集下载
人教版高中生物选修三课件：1.2 基因工程的基本操作程序 (共21张PPT)
RNA聚合酶识别 驱动目的基因 和结合的位点 转录出mRNA 启动子 插 入 基 因 终止子 使目的基因 的转录停止
抗生素 抗性基因 复制原点
基因表达载体模式图
原核基因结构
对编码区的编码 起调控作用
编码蛋白质的序列
非编码区 启动子
编码区
非编码区 终止子
对编码区的编码 起调控作用
RNA聚合酶 结合位点
第三步：将目的基因导入受体细胞
（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，称为转化。 （2）常用的转化方法 ①导入植物细胞：农杆菌转化法 基因枪法
阅读P12 生物技术资料卡 阅读P13 生物技术资料卡
花粉管通道法 ③导入微生物细胞
②导入动物细胞：显微注射技术（最多、最有效）。 ⅰ.原核生物的特点：繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少。
4.为什么要有“目的基因的检测与鉴定”这一步？
因为目的基因是否真正插入受体细胞的DNA中，是否能够在受体细胞中稳定 遗传和正确表达，只有通过检测、鉴定才能得知。
第一步：获取目的基因①从基因中获取目的基因。阅读P9 图1—7
②利用PCR技术扩增目的基因。
③人工合成目的基因。 与DNA复制的不同： a.需要两种不同的引物 （不需要 ） b.高温解链 （解旋酶 ）
TACGGTCATGTCGCATGCTAG ATGCCAGTACAGCGTACGATC 目的基因片段
GACATAGCTACA CTGTATCGATGT 非目的基因片段
GTACAGCGTA 基因探针
1.作为基因工程表达载体，只需含有目的基因就可以 完成任务吗？为什么？
不可以。因为目的基因在表达载体中得到表达并发挥作用，还 需要有其他控制元件，如启动子、终止子和标记基因等。必须构建 上述元件的主要理由是： （1）生物之间进行基因交流，只有使用受体生物自身基因的启动 子才能比 入受体生物中无法转录； （3）目的基因是否导入受体生物中需要有筛选标记； （4）为了增强目的基因的表达水平，往往还要增加一些其他调控 元件，如增强子等； （5）有时需要确定目的基因表达的产物存在于细胞的什么部位， 往往要加上可以标识存在部位的基因（或做成目的基因与标识基因 的融合基因），如绿色荧光蛋白基因等。
人教版高中生物选修3专题一基因工程课件
一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切 酶 主要是从原核生物中分离纯化出来的一 1、来源：
种酶。能将外来的DNA切断，由于这种 切割作用是在DNA分子内部进行的，故 名限制性核酸内切酶。
2、种类：4000种。
识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸 3、作用：
序列，并且使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。
什么叫平末端？ 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。
二“分子缝合针”——DNA连接酶
类型 来源 功能 相同点 差别
E〃coliDNA
连接酶
T4DNA连接酶
大肠杆菌 恢复 只能连接黏性末端 磷酸 能连接黏性末端和 二酯键 T4噬菌体 平末端(效率较低)
基因工程 的工具
运载 工具
E.coliDNA连接酶 种类 T4 DNA连接酶 结构简单,大小适中 能在宿主细胞中自 具备的 我复制并稳定存在 条件 具一个至多个限制酶切位点 具标记基因
质粒、λ噬菌体衍生物、动植物病毒
练习
1.以下说法正确的是 （C ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷 酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运载体必须具备的条件之一是：具有多 个限制酶切点，以便与外源基因连接 D 、 DNA 连接酶使黏性末段的碱基之间形 成氢键
经过多年的努力，科学家ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ20世纪70年代创 立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。
基因工程概念
又叫做DNA重组技术。是指按照人们的愿望， 进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因 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。
高中生物选修三课件-1.2基因工程的基本操作程序
4
3、目前获取CR技术扩增目的基因 已知序列
某质粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶切割位点， 同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获 得转基因抗盐烟草的过程如图所示，请回答下列问题。
(1)在构建重组质粒时，应选用S__a_l_Ⅰ__和__H__i_n_d两Ⅲ种限制酶 对_质__粒__和___含__抗__盐___基__因__的__D__N__A_进行切割，然后进行连接，
编码区
非编码区
外显子 内含子 终止子
3
原核细胞与真核细胞的基因结构比较
不同点 相同点
原核细胞
真核细胞
编码区是 _连__续__的
编码区是间隔的、 __不__连_的续
都由能够编码蛋白质的_编__码__区_和具 有调控作用的_非__编__码_区组成的
思 考 编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核
细胞与真核细胞基因结构一样长吗？
1.2 基因工程的基本操作程序
1
基因工程基本操作的四个步骤
1．目的基因的获取 2．基因表达载体的构建 3．将目的基因导入受体细胞
什么叫目的基因？ 并举例说明。
主要是编码 蛋白质的基因，也 可以是一些具有调 控作用的因子
4．目的基因的检测与鉴定
补充知识: 基因的结构
非编码区
原 核
启动子
真 核
RNA聚合酶 结合位点
将目的基因导入 微生物细胞
——感受态细胞法
(Ca2+处理法)
仔细阅读课本----将目的基因导入植物细胞 （1）将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是？ （2）农杆菌特点？ （3）若用农杆菌转化法应选用什么作为运载体？将目
的基因插入运载体的什么部位？此时的农杆菌是受体 细胞吗？ （4）目的基因能否在植物细胞中稳定遗传的关键是? （5）获得含有目的基因的受体细胞后如何获得具有新 性状的植物体？原理？ （6）农杆菌转化法和基因枪法分别适用于什么生物？
3、目前获取CR技术扩增目的基因 已知序列
某质粒上有SalⅠ、HindⅢ、BamHⅠ三种限制酶切割位点， 同时还含有抗四环素基因和抗氨苄青霉素基因。利用此质粒获 得转基因抗盐烟草的过程如图所示，请回答下列问题。
(1)在构建重组质粒时，应选用S__a_l_Ⅰ__和__H__i_n_d两Ⅲ种限制酶 对_质__粒__和___含__抗__盐___基__因__的__D__N__A_进行切割，然后进行连接，
编码区
非编码区
外显子 内含子 终止子
3
原核细胞与真核细胞的基因结构比较
不同点 相同点
原核细胞
真核细胞
编码区是 _连__续__的
编码区是间隔的、 __不__连_的续
都由能够编码蛋白质的_编__码__区_和具 有调控作用的_非__编__码_区组成的
思 考 编码相同数目氨基酸的蛋白质，原核
细胞与真核细胞基因结构一样长吗？
1.2 基因工程的基本操作程序
1
基因工程基本操作的四个步骤
1．目的基因的获取 2．基因表达载体的构建 3．将目的基因导入受体细胞
什么叫目的基因？ 并举例说明。
主要是编码 蛋白质的基因，也 可以是一些具有调 控作用的因子
4．目的基因的检测与鉴定
补充知识: 基因的结构
非编码区
原 核
启动子
真 核
RNA聚合酶 结合位点
将目的基因导入 微生物细胞
——感受态细胞法
(Ca2+处理法)
仔细阅读课本----将目的基因导入植物细胞 （1）将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是？ （2）农杆菌特点？ （3）若用农杆菌转化法应选用什么作为运载体？将目
的基因插入运载体的什么部位？此时的农杆菌是受体 细胞吗？ （4）目的基因能否在植物细胞中稳定遗传的关键是? （5）获得含有目的基因的受体细胞后如何获得具有新 性状的植物体？原理？ （6）农杆菌转化法和基因枪法分别适用于什么生物？
生物：专题1《基因工程》课件(1)(新人教版选修3)
区分下列DNA末端是黏性末端还是平 末端，并回答哪些能用DNA连接酶连 接起来？
（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
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。
获取目的基因的方法：1.从基因中获取目的基因。2.利用PCR技术合成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，需 要设计引物。
3. mRNA差异显示法获得目的基因 （反转录）
4. 根据已知的氨基生物不同基因的许多 DNA片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体 菌因可以
2.利用PCR技术合成DNA
（1）以DNA 片段作模板，在 90℃ 高温下，分开成 为单链DNA。
高温的作用是？
（2）以DNA 小段寡聚核苷酸做引物，在 50℃ 的温度 下，找到可以配对的正链和负链，形成互补结合。 （3）在 70℃ 高温下，合成一条与模板 DNA 单链（正 链或负链）互补结合的DNA新链。
质粒是独立于细菌拟核之外的双链 环状DNA分子，具有以下主要特点： 1、能自我复制并在受体细胞中稳定存在 2、有一个或多个限制酶切点 3、有特殊的遗传标记基因 注意：真正用作运载体的质粒都 是人工改造过的。
大肠杆菌及质粒载体结构模式图
有标记基因的存 在，将来可用含 青霉素的培养基 鉴别。
有切割位点
1、原核细胞的基因与真核细胞的基因相比， 主要的区别有 ①所含核苷酸的数目 ②基本组成单位 ③基本功能 ④非编码区的结构 ⑤编码 区的结构 A．①⑤ B．②③ C．④⑤ D．①③ 2、大肠杆菌和酵母菌细胞内各有一种蛋白质 都是由10个氨基酸组成，那么控制蛋白质白 质合成的基因，其组成的脱氧核苷酸数是 A．大肠杆菌的多 B．酵母菌的多 C．两者一样多 D．无法确定
高三生物选三基因工程基本工具PPT课件
识别特定序列（回文序列）、在特定位点切割
第8页/共50页
限制 酶
2个黏性末端 彼此间正好互补配对的切口
第9页/共50页
要想获得“某个特定性状的基因”必须要用 限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？
非编码区 编码区
非编码区
目的 基因
要切 2 个切口，产生 4 个黏性末端。
第10页/共50页
如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来 切割，会怎样呢？
pBS上带有β-半乳糖苷酶基因(lacZ)的调控序列和β-半乳糖苷酶N端146个氨 基酸的编码序列。这个编码区中插入了一个多克隆位点,但并没有破坏lacZ的阅读 框架,不影响其正常功能。E.coli DH5α菌株带有β-半乳糖苷酶C端部分序列的编 码信息。在各自独立的情况下,pBS和DH5α编码的β-半乳糖苷酶的片段都没有酶活 性。但在pBS和DH5α融为一体时可形成具有酶活性的蛋白质。这种lacZ基因上缺失 近操纵基因区段的突变体与带有完整的近操纵基因区段的β-半乳糖苷酸阴性突变 体之间实现互补的现象叫α-互补。由α-互补产生的Lac+ 细菌较易识别，它在生 色底物X-gal(5-溴-4氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)下存在下被IPTG(异丙基硫代-βD-半乳糖苷)诱导形成蓝色菌落。当外源片段插入到pBS质粒的多克隆位点上后会导 致读码框架改变, 表达蛋白失活, 产生的氨基酸片段失去α-互补能力, 因此在同 样条件下含重组质粒的转化子在生色诱导培养基上只能形成白色菌落。在麦康凯培 养基上，α-互补产生的Lac+细菌由于含β-半乳糖苷酶，能分解麦康凯培养基中的 乳糖，产生乳酸，使pH下降，因而产生红色菌落，而当外源片段插入后，失去α互补能力，因而不产生β-半乳糖苷酶，无法分解培养基中的乳糖，菌落呈白色。 由此可将重组质粒与自身环化的载体DNA分开。此为α-互补现象筛选。
第8页/共50页
限制 酶
2个黏性末端 彼此间正好互补配对的切口
第9页/共50页
要想获得“某个特定性状的基因”必须要用 限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？
非编码区 编码区
非编码区
目的 基因
要切 2 个切口，产生 4 个黏性末端。
第10页/共50页
如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来 切割，会怎样呢？
pBS上带有β-半乳糖苷酶基因(lacZ)的调控序列和β-半乳糖苷酶N端146个氨 基酸的编码序列。这个编码区中插入了一个多克隆位点,但并没有破坏lacZ的阅读 框架,不影响其正常功能。E.coli DH5α菌株带有β-半乳糖苷酶C端部分序列的编 码信息。在各自独立的情况下,pBS和DH5α编码的β-半乳糖苷酶的片段都没有酶活 性。但在pBS和DH5α融为一体时可形成具有酶活性的蛋白质。这种lacZ基因上缺失 近操纵基因区段的突变体与带有完整的近操纵基因区段的β-半乳糖苷酸阴性突变 体之间实现互补的现象叫α-互补。由α-互补产生的Lac+ 细菌较易识别，它在生 色底物X-gal(5-溴-4氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)下存在下被IPTG(异丙基硫代-βD-半乳糖苷)诱导形成蓝色菌落。当外源片段插入到pBS质粒的多克隆位点上后会导 致读码框架改变, 表达蛋白失活, 产生的氨基酸片段失去α-互补能力, 因此在同 样条件下含重组质粒的转化子在生色诱导培养基上只能形成白色菌落。在麦康凯培 养基上，α-互补产生的Lac+细菌由于含β-半乳糖苷酶，能分解麦康凯培养基中的 乳糖，产生乳酸，使pH下降，因而产生红色菌落，而当外源片段插入后，失去α互补能力，因而不产生β-半乳糖苷酶，无法分解培养基中的乳糖，菌落呈白色。 由此可将重组质粒与自身环化的载体DNA分开。此为α-互补现象筛选。
高中生物选修3人教版1.2《基因工程的基本操作程序》(共60张PPT)优秀课件
④方式：以_指__数__方式扩增，即__2_n_（n为扩增 循环的次数）
⑤反应过程：
a.变性(90～95℃): DNA模板解链 b.退火(55～60℃): 引物与模板结合，形成局部双链 c.延伸(70～75℃):
在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为原料，从引 物的5′端→3′端延伸，合成与模板互补的DNA链
PCR技术与体内DNA复制的区别：
1. PCR不需要解旋酶；体内DNA复制需要；
2. PCR需要耐热的DNA聚合酶（常用 TaqDNA聚合酶），而生物体内的聚合酶在 高温时会变性；
3. PCR一般要经历三十多次循环，而生物 体内DNA复制受生物体遗传物质的控制。
• 多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片
化学合成
目的基因
• 哪些新技术能大大简化基因工程的操作技术？
1）DNA序列自动测序仪：
对提取出来的基因进 行核苷酸序列分析。
2）PCR技术：
使目的基因的片段 在短时间内成百万倍 地扩增。
利用PCR技术扩增目的基因
• 又称聚合酶链式反应(polymerase chain reaction) 通过模拟体内 DNA 复制的方式，在
1.2 基因工程的基本操作程序
四 个 基 本 步 骤：
步骤一：目的基因的获取
目的基因是人们所需要转移或改 造的基因,
获取目的基因是实施基因工程的 第一步 。
• 目的基因的提取方法
直接分离基因
人工合成基因
反转录法
根据已知的氨基酸序列 合成DNA
（补充知识）基因的结构 1、原核细胞的基因结构
非编码区
• 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复制相比所需要酶方式。如果所需要的目的基因序列已知，就可 以通过PCR方式从含有该基因的生物的DNA中，直接获 得，也可以通过反转录，用PCR殊区域扩 增出来的技术。
⑤反应过程：
a.变性(90～95℃): DNA模板解链 b.退火(55～60℃): 引物与模板结合，形成局部双链 c.延伸(70～75℃):
在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为原料，从引 物的5′端→3′端延伸，合成与模板互补的DNA链
PCR技术与体内DNA复制的区别：
1. PCR不需要解旋酶；体内DNA复制需要；
2. PCR需要耐热的DNA聚合酶（常用 TaqDNA聚合酶），而生物体内的聚合酶在 高温时会变性；
3. PCR一般要经历三十多次循环，而生物 体内DNA复制受生物体遗传物质的控制。
• 多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片
化学合成
目的基因
• 哪些新技术能大大简化基因工程的操作技术？
1）DNA序列自动测序仪：
对提取出来的基因进 行核苷酸序列分析。
2）PCR技术：
使目的基因的片段 在短时间内成百万倍 地扩增。
利用PCR技术扩增目的基因
• 又称聚合酶链式反应(polymerase chain reaction) 通过模拟体内 DNA 复制的方式，在
1.2 基因工程的基本操作程序
四 个 基 本 步 骤：
步骤一：目的基因的获取
目的基因是人们所需要转移或改 造的基因,
获取目的基因是实施基因工程的 第一步 。
• 目的基因的提取方法
直接分离基因
人工合成基因
反转录法
根据已知的氨基酸序列 合成DNA
（补充知识）基因的结构 1、原核细胞的基因结构
非编码区
• 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复制相比所需要酶方式。如果所需要的目的基因序列已知，就可 以通过PCR方式从含有该基因的生物的DNA中，直接获 得，也可以通过反转录，用PCR殊区域扩 增出来的技术。
高中生物基因工程的基本操作程序课件新人教版选修-PPT
方法—— DNA分子杂交技术
基因探针: 放射性同位素等标记得DNA分子
探针
15N
15N
转基因生 14N 物得DNA 14N
变性 变性
(2)检测目得基因就是否转录出了mRNA 方法—— DNA分子杂交技术
探针
15N
15N
变性
转基因生物 得mRNA
14N
14N
(3)检测目得基因就是否翻译成蛋白质 方法——抗原-抗体杂交
移植
花粉管通道法: 将目得基因导入植物细胞
①操作方法: 在植物花受粉后,花粉形成花粉管还末愈合前期,
剪去柱头,然后,滴入DNA(含得基因)使目得基因借助 花粉管通道进入受体细胞 ②特点: 十分简便经济
③例: 转基因抗虫棉
基因枪法: 将目得基因导入单子叶植物细胞
①操作方法:
利用压缩气体产生得动力 ,将包裹在金属粒表 面得表达载体DNA打入受体细胞中,使目得基因与其 整合并表达得方法 ②金属粒: 钨粉粒子和金粉粒子,粒子得直径一般在
构建表达载体
Ti质粒
目得DNA
T-DNA (可转移-DNA)
Hin dIII
Bt毒素蛋白基因
Hin dIII
苏云金杆菌
苏云金杆菌
Hin d限制性酶ⅠⅡ
DNA连接酶
含目得基因得重组Ti质粒导入农杆菌
(培养不具有氨苄青霉素 抗性基因和四环素抗性积基因得农杆菌)
不能存活
培养
培养
农杆菌
完全培养基
Ca2+ 处理细胞 形成感受态细胞
每重复一次,目得基因增加一 倍
PCR扩增为指数形式扩增2n(n为扩增循环得 次数),在短时间内扩增大量目得基因。
用化学方法直接人工合成目得基因
基因探针: 放射性同位素等标记得DNA分子
探针
15N
15N
转基因生 14N 物得DNA 14N
变性 变性
(2)检测目得基因就是否转录出了mRNA 方法—— DNA分子杂交技术
探针
15N
15N
变性
转基因生物 得mRNA
14N
14N
(3)检测目得基因就是否翻译成蛋白质 方法——抗原-抗体杂交
移植
花粉管通道法: 将目得基因导入植物细胞
①操作方法: 在植物花受粉后,花粉形成花粉管还末愈合前期,
剪去柱头,然后,滴入DNA(含得基因)使目得基因借助 花粉管通道进入受体细胞 ②特点: 十分简便经济
③例: 转基因抗虫棉
基因枪法: 将目得基因导入单子叶植物细胞
①操作方法:
利用压缩气体产生得动力 ,将包裹在金属粒表 面得表达载体DNA打入受体细胞中,使目得基因与其 整合并表达得方法 ②金属粒: 钨粉粒子和金粉粒子,粒子得直径一般在
构建表达载体
Ti质粒
目得DNA
T-DNA (可转移-DNA)
Hin dIII
Bt毒素蛋白基因
Hin dIII
苏云金杆菌
苏云金杆菌
Hin d限制性酶ⅠⅡ
DNA连接酶
含目得基因得重组Ti质粒导入农杆菌
(培养不具有氨苄青霉素 抗性基因和四环素抗性积基因得农杆菌)
不能存活
培养
培养
农杆菌
完全培养基
Ca2+ 处理细胞 形成感受态细胞
每重复一次,目得基因增加一 倍
PCR扩增为指数形式扩增2n(n为扩增循环得 次数),在短时间内扩增大量目得基因。
用化学方法直接人工合成目得基因
高中生物选修三ppt课件
将合成的胰岛素 基因导入大肠杆菌， 每2000L培养液就能产 生100g胰岛素！使其 价格降低了30%-50%!
2019/12/26
基因工程药品 —— 干扰素
从人血中提取干扰素， 300L血才提取1mg！
人
通过基因工程
造
的方式创造了能合
血
成人干扰素的大肠
液
杆菌，每1Kg的培
及
养液可提取20—
其
40mg干扰素
生
产
2019/12/26
基因治疗曙光初照（重点 应用）
1 基因治疗： 是指是把健康的外源基因导入有基因缺 陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。（重要） 2 方法：
A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。（效果较为可靠） B体内基因治疗 直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法
• D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其 DNA整合到细菌DNA上
2019/12/26
一、植物基因工程硕果累累
1、抗虫转基因植物 2、抗病转基因植物 3、抗逆转基因植物
2019/12/26
4、利用转基因改良植物的品质
乙烯是催熟果实的一 种激素，在其形成过程中 需要乙烯形成酶。通过基 因工程可以获得能抑制乙 烯形成酶基因表达的植物 新品种，这些转基因植物 的果实既保持了原有的品 质，又延长了储藏期。
用于基因治疗的基因种类
• 1。用正常基因代替缺陷基因，或依靠其 表达产物来弥补病变基因带来的缺陷。如 血友病、地中海贫血病的治疗。
• 2。反义基因。用mRNA分子与病变的 mRNA分子进行互补，阻断蛋白质的合成 。
• 3。自杀基因。编码可杀死癌变细胞的蛋 白酶基因。
2019/12/26
基因工程药品 —— 干扰素
从人血中提取干扰素， 300L血才提取1mg！
人
通过基因工程
造
的方式创造了能合
血
成人干扰素的大肠
液
杆菌，每1Kg的培
及
养液可提取20—
其
40mg干扰素
生
产
2019/12/26
基因治疗曙光初照（重点 应用）
1 基因治疗： 是指是把健康的外源基因导入有基因缺 陷的细胞中，达到治疗疾病的目的。（重要） 2 方法：
A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。（效果较为可靠） B体内基因治疗 直接向人体组织细胞中转移基因的治病方法
• D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其 DNA整合到细菌DNA上
2019/12/26
一、植物基因工程硕果累累
1、抗虫转基因植物 2、抗病转基因植物 3、抗逆转基因植物
2019/12/26
4、利用转基因改良植物的品质
乙烯是催熟果实的一 种激素，在其形成过程中 需要乙烯形成酶。通过基 因工程可以获得能抑制乙 烯形成酶基因表达的植物 新品种，这些转基因植物 的果实既保持了原有的品 质，又延长了储藏期。
用于基因治疗的基因种类
• 1。用正常基因代替缺陷基因，或依靠其 表达产物来弥补病变基因带来的缺陷。如 血友病、地中海贫血病的治疗。
• 2。反义基因。用mRNA分子与病变的 mRNA分子进行互补，阻断蛋白质的合成 。
• 3。自杀基因。编码可杀死癌变细胞的蛋 白酶基因。
- 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、"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、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)。
)
A．甲、乙、丙粘性末端是由各自不同的限制性核酸内切酶催化产 生的 B．甲、乙具相同的粘性末端可形成重组DNA分子，但甲、丙之间 不能 C．DNA连接酶作用位点在b处，催化磷酸基团和脱氧核糖之间形 成化学键 D．切割甲的限制性核酸内切酶不能识别由甲、乙片段形成的重组 DNA分子 解析：b处表示的是DNA两条链之间的氢键，解旋酶作用于此处。 答案：C
答案：C
菜 单
隐 藏
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
2．下表为常用的限制性核酸内切酶(限制酶)及其识别序列和切割 位点，由此推断的以下说法正确的是( )
BamH Ⅰ
EcoRⅠ
G↓GATCC
C↓AATTC
Kpn Ⅰ
(2)将转基因白细胞多次回输到患者体内后，免疫能力趋于正常是由 于产生了________，产生这种物质的两个基本步骤是________和 ________。 (3)人的腺苷酸脱氨酶基因与胰岛素基因相比，其主要差别是 ________；与大肠杆菌基因相比，其转录而来的RNA产物经 ________才能成为成熟的mRNA。 (4)该病的治疗方法属于基因工程应用中的________，这种治疗方法 的原理是 ___________________________________________________________ _____________。
山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
菜 单
隐 藏
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
基因工程的三大操作工具 1．限制酶 (1)限制性核酸内切酶(限制酶)的作用 限制酶切割时断开的是DNA分子中的磷酸二酯键(即相邻脱氧 核苷酸间的键)，而不是两条链之间的氢键。 (2)限制酶具有专一性，表现在两个方面 ①识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列。 ②切割特定序列中的特定位点。如图： 2．DNA连接酶 (1)DNA连接酶的作用 两种来源不同的DNA用相同的限制性 核酸内切酶切割，形成相同的粘性末 端。DNA连接酶能催化磷酸与脱氧核 糖之间化学键的形成，将两DNA末端 的缝隙“缝合”起来。
Sau3A Ⅰ
GGTAC↓C
↓GATC
Hind Ⅱ GTY↓RAC Sma Ⅰ CCC↓GGG (注：Y＝C或T，R＝A或C) A．限制酶切割后不一定形成粘性末端 B．限制酶的切割位点一定在识别序列的内部 C．不同限制酶切割后一定形成不同的粘性末端 D．一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列 解析：从表格中可以看出，Hind Ⅱ和Sma Ⅰ两种限制酶切割后 并没有形成粘性末端，而是形成平末端，A对。Sau3A Ⅰ酶的切 割位点不在识别序列内部。不同酶切割后也可能形成相同的粘性 末端，如BamH Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割后形成相同的粘性末端GATC。 Sau3A Ⅰ可以识别GGATCC和GATC序列。 答案：A
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
菜 单
隐 藏
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
菜 单
隐 藏
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
二、基因工程的基本操作步骤
山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
菜 单
隐 藏
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
(3)作用 一是用它作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；二是利用它 在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
菜 单
隐 藏
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
1．对下图所示粘性末端的说法错误的是(
选修3
第一章
现代生物科技专题
基因工程 生物技术的安 全性和伦理问题
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
考 纲 展 示
考 情 分 析
基因工程的诞生 (Ⅰ)
基因工程的理论基础与技术支持，基因工程的 三大基本工具的特点及作用
作用部位
结果
模板
对基因工 程的意义
磷酸二酯键 能把DNA分子切割成 具有末端碱基互补的 形成重组DNA分子 DNA片段 不需要 切割DNA分子的手术 可将DNA与载体DNA 刀，使DNA重组成为 连接在一起 可能
山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
菜 单
隐 藏
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
三、基因工程的应用
山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
菜 单
隐 藏
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
主干梳理 自测感悟
四、生物技术的安全性和伦理问题
核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
菜 单
隐 藏
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
3.载体的种类及作用 (1)载体应具备的特征 ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有1个或多个限制性核酸内切酶切点，以便与外源基因连接。 ③具有某些标记基因，以便进行筛选。 (2)载体的种类 ①细菌质粒，最常用大肠杆菌质粒。 ②噬菌体和某些动植物病毒。一般来说天然的载体往往不能满 足人们的所有要求，因此人们根据不同目的和需求，对某些天 然的载体进行人工改建。
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
1．下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的 作用部位，则相应的酶依次是( )
山 A．DNA连接酶、限制性内切酶、解旋酶 东 金 B．限制性内切酶、解旋酶、DNA连接酶 太 C．解旋酶、限制性内切酶、DNA连接酶 阳 D．限制性内切酶、DNA连接酶、解旋酶 书 业 解析：能使DNA分子中氢键断裂的是解旋酶；限制性核酸内切酶能 有 把相邻两个脱氧核苷酸的磷酸二酯键断裂；DNA连接酶能把两个 限 DNA片段连接起来，作用于两条脱氧核苷酸链上，形成磷酸二酯键。 公 司
基因工程的操作步骤及原理，有关概念的考查； 基因工程的原理及技 设计某一转基因生物的培育过程，具体到目的 术(Ⅰ) 基因的获取方式、表达载体的构建方法、基因 山 检测鉴定的方法 东 基因工程的成果及应用实例：农业、畜牧业以 基因工程的应用 (Ⅰ) 及生物制药 转基因生物的安全性、生物武器对人类的威胁 生物技术的安全性和 和生物技术中的伦理问题三方面内容，正确对 伦理问题 (Ⅰ) 待生物工程技术带来的生物安全隐患
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
解析：质粒与目的基因结合时需要用同一种限制性内切酶切割， 切出的黏性末端相同，可用DNA连接酶连接；愈伤组织由相同 的细胞分裂形成，分化后产生相同基因型的植株；卡那霉素抗 性基因作为标记基因不能有限制性内切酶的切割位点，标记基 因被切断后就不能再表达，从而失去作用；抗虫棉为杂合子， 其有性生殖后代可能会发生性状分离，抗虫性状不一定能稳定 遗传。 答案：A
菜 单 隐 藏
山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
解析：本题以一个实际生活问题为线索，全方位的考查基因工程。 该基因工程的运载体是病毒，目的基因是腺苷酸脱氨酶基因，受 体细胞是白细胞，将转基因白细胞输入患者体内，目的基因会得 到表达，产生相应的抗体，从而使患者免疫力恢复正常。其治疗 的原理是将正常的外源基因导入到有缺陷的细胞中，并使之表达， 达到基因治疗的目的。人的腺苷酸脱氨酶基因与胰岛素基因相比， 其差别是碱基排列顺序的不同，与大肠杆菌的区别是基因转录形 成mRNA过程的不同。 答案：(1)某种病毒 腺苷酸脱氨酶基因 白细胞 (2)腺苷酸脱氨 酶(或抗体) 转录 翻译 (3)脱氧核苷酸排列顺序不同(或遗传信 息不同，或碱基的数目和排列顺序不同) 加工 (4)基因治疗 把 健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞内，从而达到治疗的目的
菜 单 隐 藏
山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
3.下图是获得抗虫棉的技术流程示意图。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。下列叙述正确的是( )
山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
菜 单
隐 藏
2013 ·新课标高考总复习 ·配浙科生物
主干梳理 自测感悟 核心考点 精讲精析 经典例题 考向导航 典题演练 知能提升
4．某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶(Amy)基因a，通过基 因工程的方法，将a转到马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块 茎细胞中存在，下列说法正确的是( ) A．基因a只有导入到马铃薯受精卵中才能表达 B．目的基因来自细菌，可以不需要运载体直接导入受体细胞 C．基因a导入成功后，将抑制细胞原有的新陈代谢，开辟新的代 谢途径 D．目的基因进入受体细胞后，可随着马铃薯的DNA分子的复制 而复制，传给子代细胞并表达 解析：基因a也可以导入到马铃薯的体细胞内，并经植物组织培养得 到转基因植株；目的基因必须和运载体结合形成重组DNA才能导入 受体细胞；基因a导入成功后，不一定抑制细胞原有的新陈代谢，开 辟新的代谢途径；目的基因进入受体细胞后，可整合到马铃薯染色 体的DNA上，随着马铃薯的DNA分子的复制而复制，传给子代细胞 并表达。 答案：D