基因工程一轮公开课完整PPT.pptx

,夯实基础,突破要点,剖析题型,提炼方法,实验解读,构建知识网络,强记答题语句,探究高考 明确考向,探究高考 明确考向,练出高分,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基因工程一轮公开课,考点一,基因工程的操作工具,考点二,基因工程的操作,过程,目,录,考点一,基因工程的操作工具,知识梳理,解题探究,一、基因工程的概念,指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外,DNA,重组技术,和,转基因技术,，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合,人们需要的生物类型和生物产品,，由于基因工程是在,DNA,分子水平上,进行设计和施工的，因此又叫,DNA,重组技术,；也叫,基因拼接技术,。,农杆菌转化法、显微注射法、Ca2+处理,EcoR限制酶识别的碱基序列是 ，切割位点在 之间；,在短时间内大量扩增目的基因,利用 技术扩增,考点一 基因工程的操作工具,(1)供体：提供 。,将两个双链DNA片段缺口同时连接起来，不需模板,作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 。,2外源基因在受体内表达的理论基础,考点一 基因工程的操作工具,将 基因与 等调控组件重组在一起，通过 等方法，导入哺乳动物的 中，将 其 送入母体，使其发育成转基因动物。,DNA连接酶和限制酶的关系,（编码蛋白质的结构基因）,B.,（编码蛋白质的结构基因）,作用：识别双链DNA分子中特定的 并切开特定部位的两个核苷酸之间的 。,EcoR限制酶识别的碱基序列是 ，切割位点在 之间；,1.,基因工程的概念,(1),供体,：提供,。,(2),操作环境,：,。,(3),操作水平,：,水平。,(4),原理,：,。,(5),受体,：表达目的基因。,(6),本质,：性状在,体内的表达。,(7),优点,：克服,的障碍，定向改造生物的,。,目的基因,生物,体外,DNA,分子,基因重组,受体,远缘杂交不亲和,遗传性状,2,外源基因在受体内,表达,的理论基础,1,基因,拼接,的理论基础,讨论：,基因工程诞生的,理论基础？,DNA,分子的,结构,基本相同。,DNA,分子的,结构,基本相同。,生物界共用一套,遗传密码。,2.DNA,重组技术的基本工具,(1),限制性核酸内切酶,(,简称：,),来源：主要是从,生物中分离纯化出来的。,作用：识别,双链,DNA,分子中,特定的,并切开特定部位的两个核苷酸之间的,。,结果：产生,或平末端。,限制酶,原核,磷酸二酯键,黏性末端,脱氧,核苷酸序列,DNA分子的结构基本相同。,回答:为什么要进行蛋白质工程?,农杆菌转化法、显微注射法、Ca2+处理,DNA分子的结构基本相同。,考点一 基因工程的操作工具,DNA连接酶和限制酶的关系,指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组技术和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的生物类型和生物产品，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫DNA重组技术；,2外源基因在受体内表达的理论基础,Sma限制酶识别的碱基序列是 ，切割位点在 之间；,DNA分子的结构基本相同。,在热稳定强的DNA聚合酶的作用下，合成与模板互补的_。,下图中的图,1,和图,2,分别表示的是,Eco,R,限制酶和,Sma,限制酶的作用示意图。,Eco,R,限制酶识别的碱基序列是,，切割位点在,之间；,Sma,限制酶识别的碱基序列是,，切割位点在,之间；说明限制酶具有,。,GAATTC,G,和,A,CCCGGG,G,和,C,专一性,(,2)DNA,连接酶,种类：按来源可分为,E,coli,DNA,连接酶和,。,作用：将双链,DNA,片段,“,缝合,”,起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的,。,DNA,连接酶和限制酶的关系,T,4,DNA,连接酶,磷酸二酯键,(3),载体,种类：,、,噬菌体的衍生物、动植物病毒等。,质粒的特点,限制酶切割位点,标记基因,质粒,1.,如图为,DNA,分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、,DNA,聚合酶、,DNA,连接酶、解旋酶作用的正确顺序是,(,),A.,B.,C.,D.,C,DNA,聚合酶,DNA,连接酶,区别,相同点,形成,磷酸二酯键,以,一条,DNA,链为模板,，,将,单个核苷酸,通过磷酸二酯键,连接成一条互补的,DNA,链,将,两个双链,DNA,片段,缺口同时连接起来，,不需模板,2.,思考如何,确定限制酶的种类,？,3.,下列关于载体的叙述中，错误的是,(,),A.,载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组,DNA,分子,B.,对某种限制酶而言，载体最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切点,C.,目前常用的载体有质粒、,噬菌体的衍生物和动植物病毒,D.,载体具有某些标记基因，便于对其进行切割,D,考点,二,基因工程的操作过程,知识梳理,解题探究,知识梳理,(1),基因工程的操作步骤,获取,目的基因,a.,从,中获取,b.,利用,技术扩增,c.,人工合成,基因表达载体,的构建,（核心）,组成,a.,目的基因,b.,c.,终止子,d.,基因文库,PCR,（编码蛋白质的结构基因）,PCR,技术,概念,：,PCR,全称为,_,，是一项,在生物,_,复制,_,的核酸合成技术。,多聚酶链式反应,体外,特定,DNA,片段,原理：,原料：,优点：,过程：,PCR,扩增仪,DNA,复制,以,_,方式扩增，,在短时间内,大量扩增,目的基因,指数,模板,DNA,；引物；四种脱氧核苷酸；,热稳定,强的,DNA,聚合酶（,Taq,酶）,（热）变性,复性,延伸,具体过程：,a,、热变性,（,90-95,）：,双链,DNA,模板在热作用下，,_,断裂，形成,_,b,、退火,（,复性,55-65,）：,系统温度降低，引物与,DNA,模板结合，形成局部,_,。,c,、延伸,（,70-75,）：,在,热稳定强的,DNA,聚合酶,的作用下，合成与模板互补的,_,。,氢键,单链,DNA,双链,DNA,链,d,、重复,a.b.c,步骤：,每重复一次，目的基因增加,_,倍,一,知识梳理,(1),基因工程的操作步骤,获取目的基因,a.,从,中获取,b.,利用,技术扩增,c.,人工合成,基因表达载体,的构建,(,核心）,组成,a.,目的基因,b.,c.,终止子,d.,基因文库,PCR,启动子,标记基因,（编码蛋白质的结构基因）,反转录法和化学合成法,在基因较小、序列信息已知的情况下，获取目的基因的最方便方法是,A,化学合成法,B,基因组文库法,C,CDNA,文库法,D,聚合酶链反应,A,将目的基因导,入受体细胞,方法,a.,植物：,、基因,枪法、,_,b.,动物：,技术,c.,微生物：,目的基因的,检测与鉴定,a.,利用,技术检测目的基因的有无,b.,利用,技术检测目的基因的转录,c.,利用,技术检测目的基因的翻译,d.,利用,的鉴定检测重组性状的表达,农杆菌转化法,花粉管通道法,显微注射,DNA,分子杂交,分子杂交,抗原,抗体杂交,个体生物学水平,Ca,2+,处理法,归纳,:,基因工程的基本操作程序,获取目的基因,从基因文库,利用,PCR,化学方法人工合成,构建基因表达载体,目的基因、启动子、终止子、标记基因,将目的基因导入受体细胞,农杆菌转化法、显微注射法、,Ca,2+,处理,目的基因的检测与鉴定,检测：是否插入、转录、翻译,鉴定：,将,基因与,等调控组件重组在一起，通过,等方法，导入哺乳动物的,中，将 其 送入母体，使其发育成转基因动物。,转基因动物,进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁生产所需要的药品，称为,乳腺生物反应器,或乳房生物反应器。,乳腺生物反应器,乳腺生物反应器的优点：,药物蛋白,乳腺蛋白基因的启动子,显微注射,受精卵,产量高；质量好；成本低；易提取。,回答,:,为什么要进行蛋白质工程,?,一、,蛋白质工程,崛起的缘由,这些蛋白质只是适应生物自身的需要，但不一定完全符合人类生产和生活需要,，所以需要加以改造。,在原则上只能生产,自然界已存在,的蛋白质。,基因工程的不足：,二、蛋白质工程的基本原理,根据人们对蛋白质功能的特定需求，对,蛋白质的结构进行分子设计,。,1,、目标：,2,、原理：,改造基因,（基因修饰或基因合成）,(,对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？,),.,途径,:,预期,的,蛋白质功能,分子设计,预期的,蛋白质结构,分子设计,应有的,氨基酸序列,DNA,合成,相对应的,脱氧核苷酸序列,（基因）,感谢观看,