高中生物选修三《基因工程》专题复习-ppt课件.ppt

1、 现代生物科技专题（选修三）现代生物科技专题（选修三）基因工程专题复习基因工程专题复习 济源一中济源一中 z x x k 学科网学科网创新教学模式创新教学模式-打造高效课堂打造高效课堂常考点常考点24常考点常考点21常考点常考点22常考点常考点23一、一、 课前提问（课前提问（10分钟）分钟）1、DNA重组技术的基本工具有哪些？重组技术的基本工具有哪些？ 分别什么作用？分别什么作用？2、基因工程的基本操作程序？核心是什么？、基因工程的基本操作程序？核心是什么？3、基因文库和、基因文库和cDNA文库的区别？文库的区别？4、PCR的原理、过程及条件？的原理、过程及条件？5、基因表达载体的组成？、基

2、因表达载体的组成？常考点常考点24常考点常考点21常考点常考点22常考点常考点236、将目的基因导入植物细胞的方法？、将目的基因导入植物细胞的方法？7、将目的基因导入动物细胞的方法？将目的基因导入动物细胞的方法？8、将目的基因导入微生物细胞的方法？、将目的基因导入微生物细胞的方法？9、目的基因的检测与鉴定步骤？、目的基因的检测与鉴定步骤？z x x k 学科网学科网10、什么是基因治疗？有几种类型？、什么是基因治疗？有几种类型？11、蛋白质工程的基本途径？、蛋白质工程的基本途径？常考点常考点24常考点常考点21常考点常考点22常考点常考点231、限制酶特异性的理解：、限制酶特异性的理解：特异性

3、。特异性。但有些特例，不同但有些特例，不同的的二、重难点剖析（二、重难点剖析（20分钟）分钟）常考点常考点24常考点常考点21常考点常考点22常考点常考点23G A A T T CGC T T A AA A T T CG限制酶切割分子示意图限制酶切割分子示意图z x x k 学科网学科网 C T T A A G黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端基因工程疑难问题的解读：基因工程疑难问题的解读：同一种同一种用同一种限制性酶处理不同用同一种限制性酶处理不同DNA片段，会片段，会形成形成同样的黏性末端同样的黏性末端，可进行重组，可进行重组。2基因工程的基本工具的比较基因工程的基本工具的比较限制酶限制酶D

4、NA连接酶连接酶载体载体作用作用作用作用部位部位切割目的基因和载体切割目的基因和载体拼接拼接DNA片段，形成片段，形成重组重组DNA携带目的基因进携带目的基因进入受体细胞入受体细胞作用作用特点特点(条件条件)常用常用类型类型(1)识别特定的核识别特定的核苷酸序列苷酸序列(2)在特定位点上在特定位点上切割切割(1)EcoliDNA连接连接酶只能连接黏性末酶只能连接黏性末端端(2)T4DNA连接酶能连接酶能连接黏性末端和平连接黏性末端和平末端末端(1)能在宿主细胞内能在宿主细胞内稳定存在并大量复稳定存在并大量复制制(2)有多个限制酶切有多个限制酶切割位点割位点(3)具有特殊的标记具有特殊的标记基因

5、基因EcoR限制酶限制酶Sma限制酶限制酶EcoliDNA连接酶连接酶T4DNA连接酶连接酶质粒质粒、噬菌体的衍噬菌体的衍生物、动植物病毒生物、动植物病毒两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的的磷酸二酯键磷酸二酯键3.PCR技术与技术与DNA复制的比较复制的比较PCRPCR技术技术DNADNA复制复制相相同同点点原理原理原料原料条件条件不不同同点点解旋解旋方式方式场所场所酶、酶、引物引物热稳定热稳定DNADNA聚合酶聚合酶需引物需引物细胞内含有的细胞内含有的DNADNA聚合酶，聚合酶，不需引物不需引物结果结果短时间内形成大短时间内形成大量量DNADNA片段片段形成整个形

6、成整个DNADNA分子分子（碱基互补配对）（碱基互补配对）四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸模板、模板、ATPATP、酶、酶体外复制体外复制细胞核内细胞核内DNA在高温在高温下变性解旋下变性解旋解旋酶催化解旋酶催化DNA双链复制双链复制4.将目的基因导入受体细胞中的方法的比较将目的基因导入受体细胞中的方法的比较生物种类生物种类植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞微生物细微生物细胞胞常用方法常用方法受体细胞受体细胞转化过程转化过程农杆菌转农杆菌转化法化法显微注射法显微注射法Ca2处理法处理法体细胞体细胞受精卵受精卵原核细胞原核细胞（大肠杆菌）（大肠杆菌）目的基因插入目的基因插入Ti质粒的质粒的T-DNA上

7、上农杆菌农杆菌导入导入植物细胞植物细胞整合整合到受体细胞的染到受体细胞的染色体色体DNA表达表达目的基因目的基因表达载表达载体体提纯提纯取卵取卵(受受精卵精卵)显微注射显微注射受精卵发育受精卵发育获得具有新性状获得具有新性状的动物的动物Ca2处理细胞处理细胞感受态细胞感受态细胞重重组表达载体与感组表达载体与感受态细胞混合受态细胞混合感受态细胞吸收感受态细胞吸收DNA分子分子5.目的基因的检测内容和方法的比较目的基因的检测内容和方法的比较分子水平分子水平检测检测 具体方法具体方法技术名称技术名称首先要导入检测（ ）利用（ ）与提取的（ ）杂交 其次要转录检测： （ ）利用（ ）与提取的（ ）杂交

8、 最后要翻译检测： （ ）利用（ ）与提取的（ ）杂交转基因生物的染转基因生物的染色体色体DNA上是否上是否插入了目的基因插入了目的基因 目的基因是否转目的基因是否转录出录出mRNA） 目的基因是否翻目的基因是否翻译成蛋白质译成蛋白质 DNA探针探针 基因组基因组DNA DNA探针探针转录出的转录出的mRNA 相应的抗体相应的抗体 蛋白质蛋白质 DNA分子分子杂交技术杂交技术 抗原抗原抗体抗体杂交技术杂交技术 分子杂交分子杂交技术技术 6.基因工程与蛋白质工程的比较基因工程与蛋白质工程的比较项目项目蛋白质工程蛋白质工程基因工程基因工程区区别别过程过程预期的蛋白质功能预期的蛋白质功能设计预期设计

9、预期的蛋白质结构的蛋白质结构推测氨基酸序推测氨基酸序列列找到对应的脱氧核苷酸序找到对应的脱氧核苷酸序列列合成合成DNA表达出蛋白质表达出蛋白质获取目的基因获取目的基因构建表达载体构建表达载体导入受体细胞导入受体细胞目的基因的目的基因的检测与鉴定检测与鉴定实质实质定向改造或生产人类所需的蛋定向改造或生产人类所需的蛋白质白质定向改造生物的遗传特性，以定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生获得人类所需的生物类型或生物产品物产品结果结果生产自然界没有的蛋白质生产自然界没有的蛋白质生产自然界中已有的蛋白质生产自然界中已有的蛋白质联系联系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

10、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，因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基程，因为对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现因修饰或基因合成实现启动子启动子终止子终止子 启动子：启动子：位于基因首端一段能与位于基因首端一段能与RNARNA聚合酶聚合酶结合并能结合并能起始起始mRNAmRNA合成的序列。没有启动子，基因就不能转录。合成的序列。没有启动子，基因就不能转录。 RNARNA聚合酶聚合酶: :能够识别能够识别启动子上的结合位点启动子上的结合位点并与其结合并与其结合的一种蛋白质的一种蛋白质. . 终止子：终止子：位于基因的尾端的一段

11、特殊的位于基因的尾端的一段特殊的DNADNA片断，片断，它能阻碍它能阻碍RNARNA聚合酶的移动，并使其从聚合酶的移动，并使其从DNADNA模板链上脱模板链上脱离下来，使转录终止。离下来，使转录终止。8.8.基因的结构：基因的结构：9.9.基因表达载体的组成：基因表达载体的组成：它们有什么作用？它们有什么作用？a、目的基因、目的基因b、启动子、启动子c、终止子、终止子d、标记基因、标记基因位于基因的首端位于基因的首端,是是mRNA结合位点结合位点位于基因的末端位于基因的末端,终终止转录止转录检测目的基因是否导入受体细胞检测目的基因是否导入受体细胞常考点常考点24常考点常考点21常考点常考点22

12、常考点常考点231 1、下列关于限制酶的说法正确的是（、下列关于限制酶的说法正确的是（ ）A A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少B B、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C C、不同的限制酶切割、不同的限制酶切割DNADNA后都会形成黏性末端后都会形成黏性末端D D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键B B2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是不属于质粒被选为基因运载体的理由是 （ ） A、能复制、能复制 B、有多个限制酶切点、有多个限制酶切点 C、具

13、有标记基因、具有标记基因 D、它是环状、它是环状DNAD三、习题反馈（三、习题反馈（1010分钟）分钟）常考点常考点24常考点常考点21常考点常考点22常考点常考点233下图为下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制性核酸内切酶、化，图中依次表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是连接酶、解旋酶作用的正确顺序是()A BC DC常考点常考点24常考点常考点21常考点常考点22常考点常考点234下列有关限制性内切酶识别的叙述，不下列有关限制性内切酶识别的叙述，不正确的是正确的是: A从反应类型来看，限制性

14、内切酶催化从反应类型来看，限制性内切酶催化 的是一种水解反应的是一种水解反应 B限制性内切酶的活性受温度、限制性内切酶的活性受温度、pH的的 影响影响 C一种限制性内切酶只能识别双链一种限制性内切酶只能识别双链DNA 中某种特定的脱氧核苷酸序列中某种特定的脱氧核苷酸序列 D限制性内切酶识别序列越短，则该序限制性内切酶识别序列越短，则该序 列在列在DNA中出现的几率就越小中出现的几率就越小D常考点常考点24常考点常考点21常考点常考点22常考点常考点23解析：染色体由解析：染色体由DNA和蛋白质构成；原核和蛋白质构成；原核生物没有染色体；质粒可以做为基因工程的生物没有染色体；质粒可以做为基因工程

15、的载体，而染色体不行。载体，而染色体不行。5(2010南京三模南京三模)下列关于染色体和质粒下列关于染色体和质粒的叙述，正确的是的叙述，正确的是()A染色体和质粒的化学本质都是染色体和质粒的化学本质都是DNAB染色体和质粒都只存在于原核细胞中染色体和质粒都只存在于原核细胞中C染色体和质粒都与生物的遗传有关染色体和质粒都与生物的遗传有关D染色体和质粒都可作为基因工程的常用染色体和质粒都可作为基因工程的常用 载体载体C6下图表示一项重要的生物技术，对下图表示一项重要的生物技术，对图中物质图中物质a、b、c、d的描述，正确的是的描述，正确的是Aa的基本骨架是磷酸和核糖交替连接而成的结构的基本骨架是磷

16、酸和核糖交替连接而成的结构B要获得相同的黏性末端，可以用不同种要获得相同的黏性末端，可以用不同种b切割切割a和和dCc连接双链间的连接双链间的A和和T，使黏性末端处碱基互补配对，使黏性末端处碱基互补配对D若要获得未知序列若要获得未知序列d，可到基因库中寻找，可到基因库中寻找B7科学家在某种植物中找到了抗枯萎的基因，科学家在某种植物中找到了抗枯萎的基因，并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯并以质粒为载体，采用转基因方法培育出了抗枯萎病的金茶花新品种，下列有关说法正确的是萎病的金茶花新品种，下列有关说法正确的是 ()A质粒是最常用的载体之一，它仅存在于原核质粒是最常用的载体之一，它仅存在于原

17、核细胞中细胞中B将抗枯萎基因连接到质粒上，用到的工具酶将抗枯萎基因连接到质粒上，用到的工具酶仅是仅是DNA连接酶连接酶C用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株不能用叶肉细胞作为受体细胞培育出的植株不能表现出抗枯萎性状表现出抗枯萎性状D通过该方法获得的抗枯萎病金茶花，产生的通过该方法获得的抗枯萎病金茶花，产生的配子不一定含抗枯萎病基因配子不一定含抗枯萎病基因D8.转基因植物油是由转基因植物通过压榨或浸出法加转基因植物油是由转基因植物通过压榨或浸出法加 工制工制得的，因其出油率高而被广泛采用。我国是植物油消费大得的，因其出油率高而被广泛采用。我国是植物油消费大国，每年都从国外进口大量的转基因植物油。国

18、，每年都从国外进口大量的转基因植物油。 (1)在培育转基因油料植物的过程中，基因操作需要的在培育转基因油料植物的过程中，基因操作需要的工具酶是工具酶是 _。在基因表。在基因表达载体中，目的基因的首端必须含有达载体中，目的基因的首端必须含有_，它是，它是_识别和结合位点。识别和结合位点。 (2)请写出一种将目的基因导入油料植物细胞可以采用请写出一种将目的基因导入油料植物细胞可以采用的方法：的方法： _。若。若受体细胞为植物体细胞，可采用受体细胞为植物体细胞，可采用_技术获得转基因植技术获得转基因植物体，该技术所依据的原理是物体，该技术所依据的原理是_。限制性核酸内切酶和限制性核酸内切酶和DNA连

19、接酶连接酶启动子启动子RNA聚合酶聚合酶农杆菌转化农杆菌转化(或基因枪、花粉管通道或基因枪、花粉管通道)法法植物组织培养植物组织培养植物细胞的全能性植物细胞的全能性(3)若要检测若要检测(2)中获得的植物细胞染色体上是否含有目中获得的植物细胞染色体上是否含有目的基因，可采用的基因，可采用_技术。技术。(4)若利用蛋白质工程继续提高油料植物的出油率，其若利用蛋白质工程继续提高油料植物的出油率，其设计流程应从预期的设计流程应从预期的_出发，设计预出发，设计预期的期的_结构，推测出应有的结构，推测出应有的_序列，然后找到相对应的序列，然后找到相对应的_序列，序列，再用转基因技术改变其现有性状。再用转基因技术改变其现有性状。DNA分子杂交分子杂交蛋白质功能蛋白质功能蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸