高中生物第二冊(cè)第6章遺傳住處的傳遞和表達(dá)6.3基因工程與轉(zhuǎn)基因生物課件1滬科版

1、基因工程：1ppt精選普通高中生物新課程標(biāo)準(zhǔn)要求 1.基因工程的概念 2.重組技術(shù)所需三種基因工具的作用 3.基因工程基本操作程序的四個(gè)步驟2ppt精選什么叫基因工程？ 基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。該技術(shù)是在生物體外，通過(guò)對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無(wú)性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。一 基因工程的概念3ppt精選基因工程生產(chǎn)胰島素簡(jiǎn)要過(guò)程：一 基因工程的概念人的細(xì)胞提取胰島素基因與運(yùn)載體DNA拼接導(dǎo)入細(xì)菌(含胰島素基因) 生產(chǎn)胰島素上述生產(chǎn)胰島素的關(guān)鍵步驟是什么？4ppt精選一 基因

2、工程的概念基因工程生產(chǎn)胰島素的關(guān)鍵步驟：關(guān)鍵步驟一：胰島素基因的獲取關(guān)鍵步驟二：胰島素基因與運(yùn)載體DNA連接關(guān)鍵步驟三：胰島素基因?qū)胧荏w(大腸桿菌)細(xì)胞5ppt精選解決胰島素生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟需要哪些工具？（二）基因操作的工具關(guān)鍵步驟一的工具：關(guān)鍵步驟二的工具：關(guān)鍵步驟三的工具：分子手術(shù)刀限制性內(nèi)切酶分子縫合針DNA連接酶分子運(yùn)輸車運(yùn)載體6ppt精選黏性末端黏性末端1、限制性核酸內(nèi)切酶限制酶是在生物體(主要是微生物)內(nèi)的一種酶，一種限制性內(nèi)切酶只能識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)（切割DNA分子）來(lái)源：主要從原核細(xì)胞分離 作用：

3、作用結(jié)果：EcoRI重難點(diǎn)剖析基因工程的“專用工具”平未端及粘性未端7ppt精選什么叫黏性末端？ 被限制酶切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫黏性末端。8ppt精選9ppt精選要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口？可產(chǎn)生幾個(gè)黏性末端？要切兩個(gè)切口，產(chǎn)生四個(gè)黏性末端。如果把兩種來(lái)源不同的DNA用同一種限制酶來(lái)切割，會(huì)怎樣呢？ 會(huì)產(chǎn)生相同的黏性末端，然后讓兩者的黏性末端黏合起來(lái)，就似乎可以合成重組的DNA分子了。10ppt精選基因的針線：DNA連接酶G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A G

4、G C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G同種限制酶切割11ppt精選基因的針線DNA連接酶 DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)，即把梯子兩邊扶手的斷口連接起來(lái)(形成磷酸二酯鍵)，這樣一個(gè)重組的DNA分子就形成了。12ppt精選外源基因(胰島素基因)怎樣才能導(dǎo)入受體細(xì)胞(大腸桿菌)？導(dǎo)入過(guò)程需要運(yùn)輸工具運(yùn)載體。運(yùn)載體的作用有哪些？作用一：作為運(yùn)載工具，將外源基因(胰島素基因)轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞(大腸桿菌)中去。作用二：利用運(yùn)載體在受體細(xì)胞(大腸桿菌)內(nèi)，對(duì)外源基因(胰島素基因)進(jìn)行大量復(fù)制。

5、13ppt精選作為運(yùn)載體必須具備哪些條件？1）能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。2）具多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。3）具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。 如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因等。14ppt精選常用的運(yùn)載體主要有兩類： 1）細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)的質(zhì)粒 2）噬菌體或某些動(dòng)植物病毒15ppt精選基因工程的“專用工具”運(yùn)載體：常用質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒質(zhì)粒特點(diǎn)：1、細(xì)菌染色體外雙鏈環(huán)狀DNA分子2、能自我復(fù)制并在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在3、有一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)4、有特殊的遺傳標(biāo)記基因注意：真正用作運(yùn)載體的質(zhì)粒都是人工改造過(guò)的。16ppt精選大腸桿菌的質(zhì)粒： 最常用的質(zhì)粒是大腸桿

6、菌的質(zhì)粒，其中常含有抗藥基因，如抗四環(huán)素的標(biāo)記基因。質(zhì)粒的存在與否對(duì)宿主細(xì)胞生存沒(méi)有決定性作用，但復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。17ppt精選四個(gè)基本步驟：（三）基因操作的基本步驟1）提取目的基因2）目的基因與運(yùn)載體結(jié)合3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞4）目的基因的檢測(cè)和表達(dá)18ppt精選目的基因 目的基因是人們所需要轉(zhuǎn)移或改造的基因。 如蘇云金芽孢桿菌的抗蟲(chóng)基因，還有植物的抗病（抗病毒、抗細(xì)菌）基因、種子貯藏蛋白的基因，以及人的胰島素基因、干擾素基因等。步驟一：目的基因的提取19ppt精選目的基因的提取方法直接分離基因人工合成基因反轉(zhuǎn)錄法根據(jù)已知的氨基酸序列合成DNA：鳥(niǎo)槍法 在獲取真核細(xì)胞中的目的基

7、因時(shí),一般用人工合成基因的方法.20ppt精選哪些新技術(shù)能大大簡(jiǎn)化基因工程的操作技術(shù)？1）DNA序列自動(dòng)測(cè)序儀：2）PCR技術(shù)： 對(duì)提取出來(lái)的基因進(jìn)行核苷酸序列分析。 使目的基因的片段在短時(shí)間內(nèi)成百萬(wàn)倍地?cái)U(kuò)增。21ppt精選步驟二：目的基因與運(yùn)載體重組 1）用一定的限制酶切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)切口，露出黏性末端。 2）用同一種限制酶切斷目的基因，使其產(chǎn)生相同的黏性末端。 3）將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的切口處，再加入適量DNA連接酶，形成了一個(gè)重組DNA分子（重組質(zhì)粒） 目的基因與運(yùn)載體的結(jié)合過(guò)程，實(shí)際上是不同來(lái)源的基因重組的過(guò)程。22ppt精選用與提取目的基因相同的限制酶切割質(zhì)粒使之出現(xiàn)一

8、個(gè)切口，將目的基因插入切口處，讓目的基因的黏性末端與切口上的黏性末端互補(bǔ)配對(duì)后，在連接酶的作用下連接形成重組DNA分子。目的基因與運(yùn)載體結(jié)合23ppt精選常用的受體細(xì)胞： 有大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農(nóng)桿菌、酵母菌和動(dòng)植物細(xì)胞等。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的原理借鑒細(xì)菌或病毒侵染細(xì)胞的途徑。步驟三：目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞24ppt精選第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞導(dǎo)入擴(kuò)增常用的受體細(xì)胞：菌類和動(dòng)植物細(xì)胞可以分泌人胰島素 的細(xì)菌25ppt精選導(dǎo)入過(guò)程：運(yùn)載體為質(zhì)粒，受體細(xì)胞為細(xì)菌受體細(xì)胞：細(xì)菌細(xì)胞壁的通透性增大重組質(zhì)粒進(jìn)入受體細(xì)胞目的基因隨受體細(xì)胞的繁殖而復(fù)制氯化鈣大量的目的基因26ppt精選步驟四：目

9、的基因的檢測(cè)和表達(dá)四環(huán)素抗性基因青霉素抗性基因檢測(cè)：通過(guò)檢測(cè)標(biāo)記基因的有無(wú)，來(lái)判斷目的基因是否導(dǎo)入檢測(cè)方法：將受體細(xì)胞放在含有青霉素或四環(huán)素的培養(yǎng)皿中培養(yǎng)，若存活，則導(dǎo)入成功；若死亡，則重組質(zhì)粒沒(méi)有導(dǎo)入受體細(xì)胞27ppt精選 不能，受體細(xì)胞必須表現(xiàn)出特定的性狀，才能說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)。受體細(xì)胞攝入DNA分子后就說(shuō)明目的基因完成了表達(dá)嗎？表達(dá)：通過(guò)特定性狀的產(chǎn)生與否來(lái)確定目的基因是否表達(dá)28ppt精選若不能表達(dá)，要對(duì)抗蟲(chóng)基因再進(jìn)行修飾。怎樣檢驗(yàn)抗蟲(chóng)基因在棉細(xì)胞內(nèi)是否表達(dá)呢？沒(méi)有抗蟲(chóng)基因的棉植株有抗蟲(chóng)基因的棉植株棉鈴蟲(chóng)蟲(chóng)沒(méi)有死蟲(chóng)被殺死沒(méi)有表達(dá)目的基因表達(dá)29ppt精選1）以下說(shuō)法正確的是 （

10、） A、所有的限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列 B、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(yùn)載體 C、運(yùn)載體必須具備的條件之一是：具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接 D、基因控制的性狀都能在后代表現(xiàn)出來(lái)C練習(xí)30ppt精選2）不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是 A、能復(fù)制 （ ） B、有多個(gè)限制酶切點(diǎn) C、具有標(biāo)記基因 D、它是環(huán)狀DNAD練習(xí)31ppt精選3）有關(guān)基因工程的敘述中，錯(cuò)誤的是（ ） A、DNA連接酶將黏性末端的堿基對(duì)連接起來(lái) B、 限制性內(nèi)切酶用于目的基因的獲得 C、目的基因須由運(yùn)載體導(dǎo)入受體細(xì)胞 D、 人工合成目的基因不用限制性內(nèi)切酶A練習(xí)32ppt精選4）有關(guān)基因工程的敘述正確的是

11、（ ） A、限制酶只在獲得目的基因時(shí)才用 B、重組質(zhì)粒的形成在細(xì)胞內(nèi)完成 C、質(zhì)粒都可作為運(yùn)載體 D、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可為合成目的基因提供資料D練習(xí)33ppt精選5）基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。在基因操作的基本步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的步驟是 （ ） A、人工合成目的基因 B、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 C、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 D、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)C練習(xí)34ppt精選(2008理綜山東卷)35.（8分）【生物現(xiàn)代生物科技專題】 為擴(kuò)大耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開(kāi)發(fā)利用備受關(guān)注。我國(guó)科學(xué)家應(yīng)用耐鹽基因培育出了耐鹽水稻新品系。（1）獲得耐鹽基因后，構(gòu)建重組DNA分

12、子所用的限制性內(nèi)切酶作用于圖中 處，DNA連接酶作用于 處。（填“a”或“b”）（2）將重組DNA分子導(dǎo)入水稻受體細(xì)胞的常用方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法和 法。（3）由導(dǎo)入目的基因的水稻細(xì)胞培養(yǎng)成植株需要利用 技術(shù)，該技術(shù)的核心是 和 。（4）為了確定耐鹽轉(zhuǎn)基因水稻是否培育成功，既要用放射性同位素標(biāo)記的 作探針進(jìn)行分子雜交檢測(cè)，又要用 方法從個(gè)體水平鑒定水稻植株的耐鹽性。a植物組織培養(yǎng)脫分化（去分化）基因槍法（花粉管通道法）再分化耐鹽基因（目的基因）一定濃度鹽水澆灌（移栽到鹽堿地中）a35ppt精選（2008上海高考生物巻）39、以重組DNA技術(shù)為核心的基因工程正在改變著人類的生活。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。（1

13、）獲得目的基因的方法通常包括 和 。（2）切割和連接DNA分子所使用的酶分別是 和 。（3）運(yùn)送目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體一般選用病毒或 ，后者的形狀成 。（4）由于重組DNA分子成功導(dǎo)入受體細(xì)胞的頻率 ，所以在轉(zhuǎn)化后通常需要進(jìn)行 操作。（5）將人胰島素基因分別導(dǎo)入大腸桿菌與酵母菌，從兩者中生產(chǎn)的胰島素在功能和 序列上是相同的。答案：（1）從基因文庫(kù)中獲取 化學(xué)合成（人工合成） （2）限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶） DNA連接酶（連接酶） （3）質(zhì)粒 小型環(huán)狀（雙鏈環(huán)狀、環(huán)狀） （4）低 篩選 （5）氨基酸36ppt精選（2007，山東理，8分）繼哺乳動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器研發(fā)成功后，膀胱生物反應(yīng)器的研究也取得了一定進(jìn)展。最近，科學(xué)家培育出一種轉(zhuǎn)基因小鼠，其膀胱上皮細(xì)胞可以合成人的生長(zhǎng)激素并分泌到尿液中。請(qǐng)回答：（1）將人的生長(zhǎng)激素基因?qū)胄∈笫荏w細(xì)胞，常用方法是 。（2）進(jìn)行基因轉(zhuǎn)移時(shí)，通常要將外源基因轉(zhuǎn)入 中，原因是 。（3）通常采用 技術(shù)檢測(cè)外源基因是否插入了小鼠的基因組。（4）在研制膀胱生物反應(yīng)器時(shí)，應(yīng)使外源基因在小鼠的 細(xì)胞中特異表達(dá)。（