人教版高中生物选修三专题一第2节 基因工程的基本操作程序 课件(共33张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教版高中生物选修三专题一第2节 基因工程的基本操作程序 课件(共33张PPT) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2019-05-30 16:56:16 | ||
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文档简介
课件33张PPT。基因工程的基本操作程序资料胰岛素是治疗糖尿病的特效药， 以往只能从猪、牛等动物的胰腺中提取， 100Kg胰腺只能提取4-5g的胰岛素，产量太低。
用什么技术可以实现人工生产？
方法：基因工程(DNA重组技术)
实验原理：基因重组
实验步骤：通过哪些途径获取胰岛素基因？
怎样将胰岛素基因导入大肠杆菌？
如何判断转基因是否成功？请设计实验，让大肠杆菌产生人的胰岛素。实验步骤——基因工程过程示意图1.获取目的基因获取目的基因获取目的基因，有哪些途径？
1.从基因文库中提取基因组文库
部分基因文库2.利用PCR技术扩增3.化学方法人工合成1、构建基因文库指将某种生物的基因导入受体菌群体中储存，各受体菌分别含不同基因。从哪里取细胞？
目的基因在哪里？需要什么工具？剪刀是何物？？基因剪刀——限制性核酸内切酶-P4简称_______，主要存在于______中
目前发现了______种，它们的切点________.
具有_______，只能识别一种特定的核苷酸序列，并且只能在特定的切点上切割DNA分子，断开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。限制酶微生物特异性4000多各不相同在G与A之间切割大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)只能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。EcoRI限制酶的作用黏性末端 黏性末端被限制酶切开的DNA两条单链的切口， 带有几个伸出的核苷酸，叫黏性末端。EcoRI限制酶的作用SmaI只能识别CCCGGG序列，并在G和C之间切开。在G与C之间切割SmaI限制酶的作用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。平末端 平末端SmaI限制酶的作用练习使用EcoRI剪切目的基因切出了某个基因识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。得到很多DNA片段将所有的DNA片段导入受体菌中储存基因组文库cDNA文库的构建—逆转录法DNAmRNA从图得到哪些信息？逆转录目的基因cDNA文库的构建—逆转录法目的基因cDNA文库2、利用PCR技术扩增动画PCR技术扩增过程a、DNA变性（90℃-95℃）：双链DNA模板
在热作用下，_____断裂，形成___________b、退火（55℃-60℃）：系统温度降低，引 物与DNA模板结合，形成局部________。 c、延伸（70℃-75℃）：在热稳定DNA聚合酶（Taq酶）的作用下，从引物的一端延伸至另一端，合成与模板互补的________。 氢键DNA单链DNA双链DNA链3、人工合成法（广东）在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是
A.以4种脱氧核苷酸为原料人工合成
B.用mRNA为模板逆转录合成DNA
C.DNA片段转入受体细胞中再来筛选
D.由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA A-P11第二段定义back分子运输车——载体P6①作用：
②常用的载体：质粒抗生素抗性基因 常用作标记基因拟核将目的基因送入受体细胞。质粒、噬菌体和动植物病毒如何将目的基因放进质粒？小型环状DNA2、基因的针线——DNA连接酶 (EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶)基因工程的核心步骤是基因表达载体构建。基因表达载体组成：
目的基因
启动子：RNA聚合酶识别和结合的部位。
终止子：使转录在所需要的地方停止。
标记基因：鉴别受体细胞中是否含有目的基因
back三.将目的基因导入受体细胞—转化农杆菌转化法
基因枪法
花粉管通道法受精卵或体细胞显微注射技术受精卵Ca2+处理法如细菌请同学们课后归纳各种转化过程的流程图。 四、目的基因的检测与鉴定完成导入后， 全部受体细胞都能摄入重组DNA分子吗？真正能摄入重组DNA分子的受体细胞很少。（2）目的基因进入受体细胞后，是否都能表达？ 不一定，还需要进一步检测（1）如何检测细胞中是否导入质粒？是通过受体细胞是否具有载体上的标记基因 所控制的性状，如抗性、发荧光等。思考？back四、目的基因的检测与鉴定分子水平检测——个体水平鉴定——抗虫鉴定、抗病鉴定等——检查是否成功①导入检测：DNA分子杂交技术，用放射性同位素标记的含目的基因的DNA片段作探针。
②转录检测：分子杂交法，用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
③翻译检测：抗原─抗体杂交法，是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已形成蛋白质产品。1.获取目的基因2.基因表达载体的构建3.将重组DNA导入受体细胞4.目的基因的检测与鉴定从基因文库中获取目的基因
利用PCR技术扩增目的基因
化学方法人工合成复制原点 + 目的基因 + 启动子 + 终止子 + 标记基因农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、显微注射法、Ca2+处理DNA分子杂交技术、分子杂交技术、抗原—抗体杂交技术个体水平鉴定基因工程小结巩固练习人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。目的基因载体同一种 限制酶(1)图中的高血压相关基因作为________，质粒作为_____，二者需用_______切割后连接成重组载体。巩固练习(2)重组DNA导入的受体细胞是大鼠的_______细胞，常用的方法是_____________。
(3)子代大鼠如果__________________和___________，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。受精卵显微注射技术检测到相应蛋白质已患高血压（2014课标Ⅱ卷）
植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。 回答问题：
（1）理论上，基因组文库含有生物的____基因； 而cDNA文库中含有生物的______基因。
（2）若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中____ 出所需的耐旱基因。强化训练筛选全部部分（3）将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物______的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的_________，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的_______是否得到提高。
（4）假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了___________________（填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”）。强化训练乙表达产物耐旱性同源染色体的一条上巩固练习下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是
A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白D巩固练习下列关于基因工程的叙述，错误的是
A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B.限制酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C.质粒载体的复制和表达也遵循中心法则
D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达D
用什么技术可以实现人工生产？
方法：基因工程(DNA重组技术)
实验原理：基因重组
实验步骤：通过哪些途径获取胰岛素基因？
怎样将胰岛素基因导入大肠杆菌？
如何判断转基因是否成功？请设计实验，让大肠杆菌产生人的胰岛素。实验步骤——基因工程过程示意图1.获取目的基因获取目的基因获取目的基因，有哪些途径？
1.从基因文库中提取基因组文库
部分基因文库2.利用PCR技术扩增3.化学方法人工合成1、构建基因文库指将某种生物的基因导入受体菌群体中储存，各受体菌分别含不同基因。从哪里取细胞？
目的基因在哪里？需要什么工具？剪刀是何物？？基因剪刀——限制性核酸内切酶-P4简称_______，主要存在于______中
目前发现了______种，它们的切点________.
具有_______，只能识别一种特定的核苷酸序列，并且只能在特定的切点上切割DNA分子，断开两个核苷酸之间的磷酸二酯键。限制酶微生物特异性4000多各不相同在G与A之间切割大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)只能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。EcoRI限制酶的作用黏性末端 黏性末端被限制酶切开的DNA两条单链的切口， 带有几个伸出的核苷酸，叫黏性末端。EcoRI限制酶的作用SmaI只能识别CCCGGG序列，并在G和C之间切开。在G与C之间切割SmaI限制酶的作用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。平末端 平末端SmaI限制酶的作用练习使用EcoRI剪切目的基因切出了某个基因识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。得到很多DNA片段将所有的DNA片段导入受体菌中储存基因组文库cDNA文库的构建—逆转录法DNAmRNA从图得到哪些信息？逆转录目的基因cDNA文库的构建—逆转录法目的基因cDNA文库2、利用PCR技术扩增动画PCR技术扩增过程a、DNA变性（90℃-95℃）：双链DNA模板
在热作用下，_____断裂，形成___________b、退火（55℃-60℃）：系统温度降低，引 物与DNA模板结合，形成局部________。 c、延伸（70℃-75℃）：在热稳定DNA聚合酶（Taq酶）的作用下，从引物的一端延伸至另一端，合成与模板互补的________。 氢键DNA单链DNA双链DNA链3、人工合成法（广东）在已知某小片段基因碱基序列的情况下，获得该基因的最佳方法是
A.以4种脱氧核苷酸为原料人工合成
B.用mRNA为模板逆转录合成DNA
C.DNA片段转入受体细胞中再来筛选
D.由蛋白质的氨基酸序列推测mRNA A-P11第二段定义back分子运输车——载体P6①作用：
②常用的载体：质粒抗生素抗性基因 常用作标记基因拟核将目的基因送入受体细胞。质粒、噬菌体和动植物病毒如何将目的基因放进质粒？小型环状DNA2、基因的针线——DNA连接酶 (EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶)基因工程的核心步骤是基因表达载体构建。基因表达载体组成：
目的基因
启动子：RNA聚合酶识别和结合的部位。
终止子：使转录在所需要的地方停止。
标记基因：鉴别受体细胞中是否含有目的基因
back三.将目的基因导入受体细胞—转化农杆菌转化法
基因枪法
花粉管通道法受精卵或体细胞显微注射技术受精卵Ca2+处理法如细菌请同学们课后归纳各种转化过程的流程图。 四、目的基因的检测与鉴定完成导入后， 全部受体细胞都能摄入重组DNA分子吗？真正能摄入重组DNA分子的受体细胞很少。（2）目的基因进入受体细胞后，是否都能表达？ 不一定，还需要进一步检测（1）如何检测细胞中是否导入质粒？是通过受体细胞是否具有载体上的标记基因 所控制的性状，如抗性、发荧光等。思考？back四、目的基因的检测与鉴定分子水平检测——个体水平鉴定——抗虫鉴定、抗病鉴定等——检查是否成功①导入检测：DNA分子杂交技术，用放射性同位素标记的含目的基因的DNA片段作探针。
②转录检测：分子杂交法，用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
③翻译检测：抗原─抗体杂交法，是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交，若有杂交带出现，表明目的基因已形成蛋白质产品。1.获取目的基因2.基因表达载体的构建3.将重组DNA导入受体细胞4.目的基因的检测与鉴定从基因文库中获取目的基因
利用PCR技术扩增目的基因
化学方法人工合成复制原点 + 目的基因 + 启动子 + 终止子 + 标记基因农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法、显微注射法、Ca2+处理DNA分子杂交技术、分子杂交技术、抗原—抗体杂交技术个体水平鉴定基因工程小结巩固练习人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的筛选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如图所示。目的基因载体同一种 限制酶(1)图中的高血压相关基因作为________，质粒作为_____，二者需用_______切割后连接成重组载体。巩固练习(2)重组DNA导入的受体细胞是大鼠的_______细胞，常用的方法是_____________。
(3)子代大鼠如果__________________和___________，即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已成功表达，然后可用其建立高血压转基因动物模型。受精卵显微注射技术检测到相应蛋白质已患高血压（2014课标Ⅱ卷）
植物甲具有极强的耐旱性，其耐旱性与某个基因有关。若从该植物中获得该耐旱基因，并将其转移到耐旱性低的植物乙中，有可能提高后者的耐旱性。 回答问题：
（1）理论上，基因组文库含有生物的____基因； 而cDNA文库中含有生物的______基因。
（2）若要从植物甲中获得耐旱基因，可首先建立该植物的基因组文库，再从中____ 出所需的耐旱基因。强化训练筛选全部部分（3）将耐旱基因导入农杆菌，并通过农杆菌转化法将其导入植物______的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的_________，如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的_______是否得到提高。
（4）假如用得到的二倍体转基因耐旱植株自交，子代中耐旱与不耐旱植株的数量比为3∶1时，则可推测该耐旱基因整合到了___________________（填“同源染色体的一条上”或“同源染色体的两条上”）。强化训练乙表达产物耐旱性同源染色体的一条上巩固练习下列选项中能说明目的基因完成了在受体细胞中表达的是
A．棉花二倍体细胞中检测到细菌的抗虫基因
B．大肠杆菌中检测到人胰岛素基因及其mRNA
C．山羊乳腺细胞中检测到人生长激素DNA序列
D．酵母菌细胞中提取到人干扰素蛋白D巩固练习下列关于基因工程的叙述，错误的是
A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B.限制酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C.质粒载体的复制和表达也遵循中心法则
D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达D