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,ppt精选,*,高中同步新课标,生物,创 新 方 案 系 列 丛 书,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,*,ppt精选,*,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,*,ppt精选,*,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,*,ppt精选,*,高中同步新课标,生物,创 新 方 案 系 列 丛 书,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,ppt精选,*,1,ppt精选,1ppt精选,一、基因工程的基本操作程序,目的基因的获取,的构建,将,导入受体细胞,目的基因的,.,基的因表达载体,目的基因,检测与鉴定,2,ppt精选,一、基因工程的基本操作程序目的基因的获取基的因表达载体目的,二、目的基因的获取,1目的基因,主要是编码蛋白质的,，也可以是一些具,有,的因子。,2目的基因的获取方法,(1)从基因文库中获取目的基因。,基因文库,a含义：将含有某种生物不同基因的许多,，导入,的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不,同的基因，称为基因文库。,结构基因,调控作用,DNA片段,受体菌,3,ppt精选,二、目的基因的获取结构基因调控作用DNA片段受体菌3ppt精,4,ppt精选,4ppt精选,(2)利用PCR技术扩增目的基因。,PCR含义：是一项在生物体外,的核酸合成技术，全称是多聚酶链式反应。,PCR原理：,。,扩增过程,变性：目的基因DNA受热变性后解为单链,复性：,与单链相应互补序列结合,延伸：在,作用下延伸子链,(3)人工合成法：适于合成基因,，且,已知的目的基因。,复制特定,DNA,片段,DNA双链复制,引物,DNA,聚合酶,较小,核苷酸序列,5,ppt精选,(2)利用PCR技术扩增目的基因。复制特定DNA片段DNA双,三、基因表达载体的构建基因工程的核心,1基因表达载体的功能,(1)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以,给下一代。,(2)使目的基因能够,和发挥作用。,2基因表达载体的组成,遗传,表达,6,ppt精选,三、基因表达载体的构建基因工程的核心遗传表达6ppt精选,四、将目的基因导入受体细胞,1转化,目的基因进入,内，并且在受体细胞内,和,。,的过程。,2导入过程,(1)导入植物细胞,受体细胞,维持稳定,表达,7,ppt精选,四、将目的基因导入受体细胞受体细胞维持稳定表达7ppt精选,(3)导入微生物细胞,方法：用,处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称为,)。,受体细胞：原核细胞(使用最广泛的是大肠杆菌细胞)。,原核生物的特点：,。,Ca,2,感受态细胞,繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少等,8,ppt精选,(3)导入微生物细胞Ca2感受态细胞繁殖快，多为单细胞，遗,五、目的基因的检测与鉴定,1分子水平的检测(连线),2个体水平的鉴定,(1),的接种实验。,(2)对基因工程产品与天然产品的功能进行,。,抗虫或抗病,活性比较,9,ppt精选,五、目的基因的检测与鉴定抗虫或抗病活性比较9ppt精选,一、目的基因的获取,阅读教材P810，观察分析图16,18，探讨下列问题：,1获取目的基因的方法有哪些？,提示：有从基因文库中获取，PCR技术扩增和人工合成三种方法。,2联系DNA复制，比较PCR技术与DNA复制的不同点(填写下表)。,10,ppt精选,一、目的基因的获取10ppt精选,11,ppt精选,11ppt精选,提示：解旋酶高温细胞内细胞核细胞外PCR扩增仪解旋酶DNA聚合酶DNA聚合酶温和,二、基因表达载体的构建,阅读教材P11，观察分析图110，探讨下列问题：,1基因工程的核心是哪一步操作？其目的是什么？,提示：基因表达载体的构建是基因工程的核心，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。,2如图是基因表达载体模式图，请回答下列问题：,12,ppt精选,提示：解旋酶高温细胞内细胞核细胞外PCR扩增仪解,(1),分别写出各代表什么。,提示：启动子，终止子，标记基因,(,抗生素抗性基因,),，复制原点，目的基因,(,插入基因,),。,(2),图中各有什么作用？,提示：启动子：一段有特殊结构的,DNA,片段，位于基因首端，是,RNA,聚合酶识别和结合的部位，负责驱动目的基因转录出,mRNA,。终止子：起终止转录的作用。标记基因,(,抗生素抗性基因,),：作用是检测受体细胞中是否有目的基因，并将含有目的基因的细胞筛选出来。,(3),启动子和终止子与起始密码子和终止密码子是一回事吗？,提示：不是一回事，启动子和终止子位于,DNA,上，是基因表达必需的部分。而起始密码子和终止密码子位于,mRNA,上，决定翻译的开始和结束。,13,ppt精选,(1)分别写出各代表什么。13ppt精选,3尝试利用流程图表示如何构建基因表达载体。,提示：,14,ppt精选,3尝试利用流程图表示如何构建基因表达载体。14ppt精选,三、将目的基因导入受体细胞,阅读教材P1113内容，探究下列问题：,1将目的基因导入不同种类生物所选用的方法是否相同？常选用的受体细胞是什么？,提示：不相同。常选用的受体细胞及导入方法如下表：,15,ppt精选,三、将目的基因导入受体细胞15ppt精选,2.根据图示简述目的基因在受体细胞中的位置不同会引起遗传上的差别吗？,提示：图中会使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达，原因是在进行细胞减数分裂时，细胞核上的DNA经复制后平均分配到两个子细胞中，保证了亲子代遗传性状的稳定性，而细胞减数分裂时，细胞质是不均分的，子细胞不一定含有目的基因。,16,ppt精选,2.根据图示简述目的基因在受体细胞中的位置不同会引起遗传上的,四、目的基因的检测与鉴定,阅读教材,P13,15,有关内容，仔细观察分析图,1,14,、,1,15,，,自主完成以下问题：,1,如何检测目的基因在真核生物中稳定遗传？,提示：采用,DNA,分子杂交技术。,2,什么是基因探针？如何检测目的基因是否开始发挥功能？,提示：基因探针是用放射性同位素标记的目的基因的,DNA,片段。,从转基因生物中提取,mRNA,，用标记的目的基因作探针，与,mRNA,杂交，如果显示出杂交带，则表明目的基因转录出了,mRNA,，意味着目的基因开始发挥功能。,17,ppt精选,四、目的基因的检测与鉴定17ppt精选,3,检测目的基因是否翻译出蛋白质的方法是什么？其原理是什么？,提示：抗原,抗体杂交法。原理是抗原能与相应抗体特异性结合。,4,举例说明进行个体生物学水平的鉴定方法有哪些？,提示：如做抗虫或抗病的接种实验，以确定是否有抗性以及抗性的程度；基因工程产品与天然产品的功能进行活性比较，以确定转基因产品的功能活性是否与天然产品相同等。,18,ppt精选,3检测目的基因是否翻译出蛋白质的方法是什么？其原理是什么？,(,浙江高考,),天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控,制蓝色色素合成的基因,B,，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因,B,，现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正确的是,(,),A,提取矮牵牛蓝色花的,mRNA,，经过逆转录获得互补的,DNA,，再,扩增基因,B,B,利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获,取基因,B,C,利用,DNA,聚合酶将基因,B,与质粒连接后导入玫瑰细胞,D,将基因,B,直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞,19,ppt精选,(浙江高考)天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控,【,研析,】,本题通过特定的实例主要考查基因工程的相关概念及操作要领。具体解题过程如下：,审,提取信息,信息,a,：,由,A,项“提取矮牵牛蓝色花的,mRNA”,可知获取目的基因的方法为逆转录。,信息,b,：,由,B,项的“基因文库”可知目的基因可直接提取，无需再切割获取。,信息,c,：,由,C,项的“基因,B,与质粒连接”可知连接工具为,DNA,连接酶。,信息,d,：,由,D,项的“基因,B,直接导入”可知这种方法是错误的，因未构建基因表达载体。,20,ppt精选,【研析】本题通过特定的实例主要考查基因工程的相关概念及操作要,析,解读信息,解读a：,利用逆转录法可获取目的基因，欲增加其数量可采取PCR扩增技术。,解读c、d：DNA,聚合酶的作用是连接单个的脱氧核苷酸，而DNA连接酶的作用是连接相对应的DNA片段；构建基因表达载体是基因工程技术的核心步骤，否则将造成基因工程操作失败。,答案,A,21,ppt精选,析解读信息解读a：利用逆转录法可获取目的基因，欲增加,解答基因工程基本操作程序题目的一般步骤,三辨、三找、一析、一理,(1)三辨：分辨限制酶的种类及识别序列和切割位点。在切割目的基因和载体时，一般用同一种限制酶切割，也可用不同的限制酶切割，但两种限制酶切割后产生的黏性末端中碱基要互补配对。,(2)三找：找出标记基因、目的基因及其插入位点。一般来说，质粒中至少有一个标记基因，如抗生素抗性基因。明确目的基因的插入位点是在标记基因内部还是在标记基因之外。,22,ppt精选,解答基因工程基本操作程序题目的一般步骤22ppt精选,(3)一析：分析目的基因插入质粒后是否破坏了标记基因。如果质粒中有一个标记基因，插入后一般不破坏标记基因；如果质粒中有两个标记基因，则需看标记基因中是否有插入位点，如果某一标记基因中有插入位点，则目的基因插入质粒后该标记基因被破坏。,(4)一理：理清判断目的基因是否导入受体细胞的方法。一般用含有某种抗生素的培养基培养受体菌，如果有两种抗生素抗性基因，还需判断用哪一种抗生素来检测。,23,ppt精选,(3)一析：分析目的基因插入质粒后是否破坏了标记基因。如果质,农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染植物，因而在植物基因工程中得到了广泛的运用。下面是农杆菌转化法的示意图，试回答下列问题：,24,ppt精选,农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感,(1),一般情况下农杆菌不能感染的植物是,_,，利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能实现,_,。,具体原理是农杆菌的,Ti,质粒中存在,T,DNA,片段，它具有可转移到受体细胞并整合到受体细胞的,_,上的特点，因此只要将携带外源基因的,DNA,片段插入到,_(,部位,),内部即可。,(2),根据,T,DNA,这一转移特点，猜测该,DNA,片段上可能含有控制,_(,酶,),合成的基因。,(3),图中,c,过程中，能促进农杆菌移向植物细胞的物质是,_,类化合物。,(4),植物基因工程中将目的基因导入受体细胞的方法除了农杆菌转化法之外，还可采取的方法是,_,。,(,至少写出两种,),25,ppt精选,(1)一般情况下农杆菌不能感染的植物是_，利用,解析(1)一般农杆菌不能感染的植物是单子叶植物，可感染双子叶植物和裸子植物，利用其感染性，可实现将目的基因导入植物细胞。这里需要特别明确的是真正可转移到受体细胞并整合到受体细胞的染色体上的是农杆菌质粒上的TDNA片段，因此目的基因必须插入到该部位才能导入成功。(2)根据TDNA这一转移特点，可以推测出DNA片段上能控制合成DNA连接酶、限制酶才能实现与双子叶植物细胞染色体DNA的整合。(3)植物细胞受伤后可产生酚类化合物，促进农杆菌向植物细胞转移。(4)植物基因工程中将目的基因导入受体细胞的方法除了农杆菌转化法之外，还有基因枪法和花粉管通道法。,答案(1)单子叶植物将目的基因导入到植物细胞染色体DNATDNA片段(2)DNA连接酶、限制酶(3)酚(4)基因枪法、花粉管通道法,26,ppt精选,解析(1)一般农杆菌不能感染的植物是单子叶植物，可感染,网络构建,填充：利用,PCR,扩增从基因文库中获取 基因表达载体的构建 农杆菌转化法 目的基因的检测与鉴定 ,DNA,分子杂交 抗原,抗体杂交,课堂归纳,27,ppt精选,网络构建课堂归纳27,关键语句,1
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