《高考生物一輪復習核心要點突破系列課件：專題1《基因工程的基本操作程序》（人教生物選修3）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考生物一輪復習核心要點突破系列課件：專題1《基因工程的基本操作程序》（人教生物選修3）（48頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進入生物課堂 1 2基因工程的基本操作程序 課標領(lǐng)航1 闡述基因工程的原理 2 掌握并理解基因工程的基本操作程序 3 嘗試設(shè)計某一轉(zhuǎn)基因生物的研制過程 重點 基因工程的原理及基本操作程序 難點 基因文庫 PCK擴增過程 目的基因的檢測 看到這幅圖 聯(lián)系基因工程 你有何感想 讓植物和動物合為一體可能不好實現(xiàn) 但我們能不能通過基因工程技術(shù) 讓這一愿望實現(xiàn)呢 實際上 基因工程技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了人們的許多看似異想天開的愿望或構(gòu)想 情景導航 核心要點突破 基礎(chǔ)自主梳理 知能過關(guān)演練 1 2基因工程的基本操作程序 基礎(chǔ)自主梳理 一 基因工程的基本操作程序1 目的基因的獲取 2 的構(gòu)建 3 將目的基因?qū)?4 目的基因的檢測與鑒定 基因表達載體 受體細胞 二 目的基因的獲取1 目的基因 主要是指編碼 的結(jié)構(gòu)基因 2 獲取方法 1 從基因文庫中獲取 基因文庫 將含有某種生物不同基因的許多 片段 導入受體菌的群體中儲存 各個受體菌分別含有這種生物的不同基因 蛋白質(zhì) DNA 所有 思考感悟1 怎樣從基因文庫中得到我們需要的目的基因 提示 可以根據(jù)目的基因的有關(guān)信息 例如 根據(jù)基因的核苷酸序列 基因的功能 基因在染色體上的位置 基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物mRNA 以及基因的翻譯產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性來獲取目的基因 2 利用PCR技術(shù)擴增目的基因 復制特定DNA片段 雙鏈復制 引物 單鏈 DNA聚合酶 3 人工合成法 如果基因較小 核苷酸序列又已知 可以通過DNA合成儀用化學方法直接人工合成 目的基因 目的基因 首端 RNA聚合酶 終止子 2 功能 1 使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在 并且可以遺傳給下一代 2 使目的基因 表達和發(fā)揮作用 能夠 思考感悟2 如何把導入了目的基因的受體細胞篩選出來 提示 以四環(huán)素抗性基因為例 程序如下 四 將目的基因?qū)胧荏w細胞1 轉(zhuǎn)化 進入受體細胞內(nèi) 并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和 的過程 2 導入植物細胞 1 方法 基因槍法 花粉管通道法 2 農(nóng)桿菌特點 易感染雙子葉植物和祼子植物 Ti質(zhì)粒上的 可轉(zhuǎn)移至受體細胞 并且整合到受體細胞染色體DNA上 目的基因 表達 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 T DNA 3 導入動物細胞 1 方法 注射技術(shù) 2 常用受體細胞 受精卵 4 導入微生物細胞 1 原核生物特點 繁殖快 多為 遺傳物質(zhì)相對較少等 2 對受體細胞的常用處理方法 用 處理細胞 使細胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài) 這種細胞稱為感受態(tài)細胞 顯微 單細胞 Ca2 思考感悟3 從細胞器的功能上分析 若通過基因工程生產(chǎn)人的糖蛋白 可以用大腸桿菌嗎 提示 不可以 糖蛋白上的糖鏈是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體上加工完成的 而內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體存在于真核細胞中 大腸桿菌是原核生物 細胞中不含有這兩種細胞器 五 目的基因的檢測與鑒定1 檢測及方法 1 檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入了目的基因 采用DNA分子雜交技術(shù) 2 檢測目的基因是否 采用分子雜交技術(shù) 3 檢測目的基因是否 采用抗原 抗體雜交 2 鑒定 除了 外 還需要進行個體生物學水平的鑒定 如抗蟲 抗病鑒定等 轉(zhuǎn)錄出mRNA 翻譯成蛋白質(zhì) 分子檢測 核心要點突破 1 兩種基因文庫的主要區(qū)別如下表 特別提醒 細胞中成熟的mRNA是需要在轉(zhuǎn)錄后將非編碼區(qū)轉(zhuǎn)錄出的序列切除的 只留下編碼區(qū)序列 因而從這樣的mRNA反轉(zhuǎn)錄來的cDNA不會有啟動子序列 對于真核生物在轉(zhuǎn)錄后的加工過程中還要將內(nèi)含子部分轉(zhuǎn)錄出的序列也切除掉 所以真核生物的cDNA中也不會有內(nèi)含子序列 cDNA是反轉(zhuǎn)錄獲得的雙鏈DNA 生物之間進行基因交流 只有使用受體生物自身基因的啟動子比較有利于基因的表達 通過cDNA文庫獲得的目的基因沒有啟動子 只將編碼序列導入受體生物中無法轉(zhuǎn)錄 2 DNA復制 PCR技術(shù)和基因克隆的比較 3 提取目的基因方法的比較 1970年 特明和巴爾的摩證實了RNA病毒能依賴RNA合成DNA的過程 并發(fā)現(xiàn)了催化此過程的酶 下面為形成cDNA的過程和PCR擴增過程示意圖 請根據(jù)圖解回答下列問題 1 催化 過程的酶是 核酸酶H的作用是 2 過程也稱為DNA的變性 此過程在溫度高達90 95 時才能完成 說明DNA分子具有 性 3 由圖中信息分析可知 催化 過程的酶都是 兩者在作用特性上的區(qū)別是 4 如果RNA單鏈中有堿基100個 其中A占25 U占15 則通過該過程合成的一個雙鏈DNA片段中有胞嘧啶 個 嘗試解答 1 反轉(zhuǎn)錄酶 或逆轉(zhuǎn)錄酶 分解RNA 2 穩(wěn)定 3 DNA聚合酶催化 過程的酶耐高溫 4 60 解析 根據(jù)圖示可以看出 該過程是RNA在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化作用下形成cDNA 負鏈DNA 構(gòu)成RNA DNA中間體 中間體中的RNA再經(jīng)過RNA酶H水解 而以剩下的負鏈DNA復制成雙鏈DNA的過程 過程是由RNA合成DNA的過程 需要逆轉(zhuǎn)錄酶進行催化 過程是以單鏈DNA復制獲得雙鏈DNA的過程需要DNA聚合酶催化 屬于雙鏈DNA復制的過程 需要DNA聚合酶催化 過程在70 75 環(huán)境下進行 所需要的酶應(yīng)該能夠耐高溫 互動探究 1 上述過程中需要限制酶和DNA連接酶嗎 2 由mRNA逆轉(zhuǎn)錄形成的DNA具有啟動子嗎 提示 1 不需要 2 無 探規(guī)尋律 1 PCR技術(shù)不需要解旋酶 但需利用90 95 高溫使DNA分子解旋 2 PCR技術(shù)的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列 以便根據(jù)這一序列合成引物 3 PCR技術(shù)是對已知目的基因的擴增 從基因庫中獲取目的基因 是先找出含有目的基因的細胞 再通過一定的技術(shù)手段獲取目的基因 1 基因表達載體的構(gòu)建 特別提醒 用限制酶切割載體和含目的基因的DNA分子時 可以使用不同的限制性核酸內(nèi)切酶 但是必須切出相同黏性末端 不同基因可以拼接的原因 不同生物的基因具有相同的結(jié)構(gòu)和化學組成 都是雙螺旋結(jié)構(gòu) 都由四種脫氧核糖核苷酸組成 都遵循相同的堿基互補配對原則 A T G C 2 目的基因的導入 1 不同受體細胞的常用導入方法 2 目的基因?qū)胧荏w細胞 不同生物的受體細胞不同 植物一般為體細胞 動物一般為受精卵 微生物一般為大腸桿菌 上圖中發(fā)生 與發(fā)生 相比 會使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達 原因是在進行細胞分裂時 細胞核上的DNA經(jīng)復制后平均分配到兩個子細胞中 保證了親子代遺傳性狀的穩(wěn)定性 而 細胞分裂時 細胞質(zhì)是不均分的 子細胞不一定含有目的基因 2011年高考海南卷 回答有關(guān)基因工程的問題 1 構(gòu)建基因工程表達載體時 用不同類型的限制酶切割DNA后 可能產(chǎn)生黏性末端 也可能產(chǎn)生 末端 若要在限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后使其直接進行連接 則應(yīng)選擇能使二者產(chǎn)生 相同 不同 黏性末端的限制酶 2 利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時 構(gòu)建的表達載體含有人胰島素基因及其啟動子等 其中啟動子的作用是 在表達載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時 常用 處理大腸桿菌 以利于表達載體進入 為了檢測胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA 可用標記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交 該雜交技術(shù)稱為 為了檢測胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA是否翻譯成 常用抗原 抗體雜交技術(shù) 3 如果要將某目的基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導入植物細胞 先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的 中 然后用該農(nóng)桿菌感染植物細胞 通過DNA重組將目的基因插入植物細胞的 上 嘗試解答 1 平相同 2 RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點 有了它才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA 最終獲得所需要的蛋白質(zhì)Ca2 DNA分子雜交技術(shù)人胰島素 3 T DNA染色體的DNA 解析 1 限制酶能識別特定的DNA序列 并在特定位點上切割DNA 形成黏性末端或平末端 要使目的基因和質(zhì)粒直接進行連接 應(yīng)使用同一種限制酶進行切割 使二者產(chǎn)生相同的黏性末端 2 啟動子為DNA序列 其具有RNA聚合酶結(jié)合位點 能啟動轉(zhuǎn)錄 合成RNA 將基因表達載體導入大腸桿菌時 常用Ca2 處理 檢測目的基因時 常用 分子雜交技術(shù)檢測目的基因或相應(yīng)的mRNA 或采用抗原 抗體雜交技術(shù)鑒定相應(yīng)的蛋白質(zhì) 3 用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛毎麜r 首先將目的基因?qū)朕r(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T DNA中 再利用農(nóng)桿菌侵染植物細胞 通過DNA重組將目的基因插入植物細胞的染色體的DNA上 誤區(qū)警示 1 切割質(zhì)粒和目的基因的限制酶必需是同一種酶 以獲得互補的末端 利于重組質(zhì)粒的構(gòu)建 2 目的基因的首端和尾端需加上啟動子和終止子 組成 目的基因 啟動子 終止子 標記基因 3 由于受體細胞有植物 動物 微生物之分 以及目的基因?qū)胧荏w細胞的方法不同 因此 基因表達載體的構(gòu)建也會有所差別 不可能是千篇一律的 跟蹤訓練 2011年江蘇無錫高二檢測 如圖為基因表達載體的模式圖 下列有關(guān)基因工程中載體的說法錯誤的是 A 基因工程的核心步驟是基因表達載體構(gòu)建B 任何基因表達載體的構(gòu)建都是一樣的 沒有差別C 圖中啟動子位于基因的首端 是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位D 抗生素抗性基因的作用是作為標記基因 用于鑒別受體細胞中是否導入了目的基因答案 B 知能過關(guān)演練 本部分內(nèi)容講解結(jié)束 點此進入課件目錄 按ESC鍵退出全屏播放 謝謝使用 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全