高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題 基因工程 新人教選修PPT學(xué)習(xí)教案

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1、會(huì)計(jì)學(xué)1高考生物一輪復(fù)習(xí)高考生物一輪復(fù)習(xí) 專題專題 基因工程基因工程 新人教新人教選修選修第1頁/共50頁知識(shí)研讀(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P154)專題基因工程(一)第2頁/共50頁1基因工程的誕生。2基因工程的原理及技術(shù)。3DNA的粗提取與鑒定。課程標(biāo)準(zhǔn)第3頁/共50頁(即時(shí)鞏固解析為教師用書獨(dú)有)考點(diǎn)一基因工程的基本工具一、與DNA分子相關(guān)的酶 種類項(xiàng)目限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脫氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵 磷酸二酯鍵堿基對(duì)間的氫鍵作用結(jié)果形成黏性末端或平末端形成重組DNA分子形成新的DNA分子形成單鏈DNA分子考點(diǎn)整合第4頁/共50頁(

2、3)具有某些遺傳標(biāo)記基因，以便進(jìn)行篩選。3種類第5頁/共50頁【案例1】(2009福建理綜)轉(zhuǎn)基因抗病香蕉的培育過程第6頁/共50頁_，作為標(biāo)記基因。第7頁/共50頁也要用限制酶Pst和EcoR同時(shí)進(jìn)行切割。(2)由于卡那霉素能抑制香蕉愈傷組織細(xì)胞的生長，所以構(gòu)建的基因表達(dá)載體A中應(yīng)含抗卡那霉素基因，作為標(biāo)記基因。(3)第8頁/共50頁限制酶BamHHindEcoRSma識(shí)別序列及切割位點(diǎn)GGATC CC CTAGGAAGCT TT TCGAAGAATT CC TTAAGCCCGGGGGGCCC第9頁/共50頁HindDNA的優(yōu)點(diǎn)在于可以防止_。第10頁/共50頁核苷酸之間的磷酸二酯鍵，切割產(chǎn)

3、生的DNA片段末端是平末端，因而質(zhì)粒經(jīng)切割后含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)。(2)質(zhì)粒的熱穩(wěn)定性主要由氫鍵的數(shù)量決定，氫鍵數(shù)量越多，第11頁/共50頁體構(gòu)建時(shí)，常形成三種直接方式，其中目的基因與目的基因的連接、質(zhì)粒與質(zhì)粒的連接是無效的連接，用兩種限制酶可避免此類現(xiàn)象。(5)基因表達(dá)載體的構(gòu)建第12頁/共50頁 (4)質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化 (5)DNA連接第13頁/共50頁第14頁/共50頁3PCR技術(shù)與DNA復(fù)制的比較第15頁/共50頁P(yáng)CR技術(shù)DNA復(fù)制相同點(diǎn)原理DNA雙鏈復(fù)制(堿基互補(bǔ)配對(duì))原料四種游離的脫氧核苷酸條件模板、ATP、酶等不同點(diǎn)解旋方式DNA在高溫下變性解旋解旋酶

4、催化場所體外復(fù)制主要在細(xì)胞核內(nèi)酶熱穩(wěn)定的DNA聚合酶(Taq酶)細(xì)胞內(nèi)含有的DNA聚合酶結(jié)果在短時(shí)間內(nèi)形成大量的DNA片段形成整個(gè)DNA分子第16頁/共50頁第17頁/共50頁生物種類植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞微生物細(xì)胞常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)Ca2處理法受體細(xì)胞體細(xì)胞受精卵原核細(xì)胞轉(zhuǎn)化過程將目的基因插入Ti質(zhì)粒的TDNA上農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細(xì)胞整合到受體細(xì)胞的DNA表達(dá)將含有目的基因的表達(dá)載體提純?nèi)÷?受精卵)顯微注射受精卵發(fā)育獲得具有新性狀的動(dòng)物Ca2處理細(xì)胞感受態(tài)細(xì)胞重組表達(dá)載體與感受態(tài)細(xì)胞混合感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子第18頁/共50頁【案例2】(2008海南)如圖為某種質(zhì)粒表達(dá)載體簡圖，第1

5、9頁/共50頁_、_、_三種。若要從這些連接物中分離出重組質(zhì)粒，需要對(duì)這些連接產(chǎn)物進(jìn)行_。第20頁/共50頁酶切時(shí)應(yīng)選用的酶是_?！窘馕鼋馕觥磕康幕虻腄NA與質(zhì)粒表達(dá)載體分別用EcoRI酶切后黏性末端相同，可以連接成目的基因與目的基因、目的基因與第21頁/共50頁 (2)載體載體連接物目的基因載體連接物、載體載體連接物 (3)啟動(dòng)子mRNA第22頁/共50頁(2)若要鑒定淀粉酶基因是否插入釀酒酵母菌，可采用的檢測方法是_；若要鑒定淀粉酶基因是否翻譯成淀粉酶，第23頁/共50頁程的基本流程是：獲取目的基因，基因表達(dá)載體的構(gòu)建，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，目的基因的檢測與鑒定。目的基因的檢測與鑒定包

6、括分子水平的檢測，如用DNA分子雜交技術(shù)來檢測基因或?qū)?yīng)的mRNA，用抗原抗體雜交來檢測蛋白第24頁/共50頁 (3)測定相同培養(yǎng)條件下不同工程菌菌株的淀粉酶活性或酒精產(chǎn)量第25頁/共50頁第26頁/共50頁知識(shí)研讀(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書P157)基因工程(二)第27頁/共50頁課程標(biāo)準(zhǔn)第28頁/共50頁外殼基因、病毒的復(fù)制酶基因、抗真菌的幾丁質(zhì)酶基因和抗毒素合成基因?？键c(diǎn)整合第29頁/共50頁基因、培育轉(zhuǎn)基因綿羊和轉(zhuǎn)基因鯉魚。 2改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)：如導(dǎo)入腸乳糖酶基因，生產(chǎn)低乳糖乳汁。第30頁/共50頁第31頁/共50頁 項(xiàng)目類型外源基因類型及舉例過程特點(diǎn)成果舉例體外基因治療腺苷酸脫氨酶基因從病人體內(nèi)

7、獲得某種細(xì)胞細(xì)胞培養(yǎng)體外完成基因轉(zhuǎn)移篩選并擴(kuò)增培養(yǎng)重新輸入患者體內(nèi)操作復(fù)雜，但成功率高治療復(fù)合型免疫缺陷癥體內(nèi)基因治療治療遺傳性囊性纖維化病的基因外源基因載體攜帶體內(nèi)相應(yīng)組織細(xì)胞操作簡單，成功率低治療遺傳性囊性纖維化病第32頁/共50頁第33頁/共50頁_第34頁/共50頁、應(yīng)管中有4種DNA片段。(2)從圖中可知，Hind、BamH酶切后有2種片段有相應(yīng)的末端,可與質(zhì)粒重組；而Bst和BamH酶切后只有1種片段有相應(yīng)的末端，可與第35頁/共50頁【即時(shí)鞏固1】(2008山東理綜)為擴(kuò)大可耕地面積，增加糧食產(chǎn)量，黃河三角洲等鹽堿地的開發(fā)利用備受關(guān)注。我國科第36頁/共50頁_。第37頁/共50

8、頁子導(dǎo)入植物細(xì)胞常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，也可以使用基因槍法或花粉管通道法。(3)目的基因的受體細(xì)胞是植物體細(xì)胞或受精卵，因此，要經(jīng)過植物組織培養(yǎng)過程才能成第38頁/共50頁化 (4)耐鹽基因(目的基因)一定濃度鹽水澆灌(移栽到鹽堿地中)第39頁/共50頁 項(xiàng)目區(qū)別與聯(lián)系蛋白質(zhì)工程基因工程區(qū)別過程預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列獲取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測與鑒定實(shí)質(zhì)定向改造或生產(chǎn)人類所需的蛋白質(zhì)定向改造生物的遺傳特性，以獲得人類所需的生物類型或生物產(chǎn)品結(jié)果可生產(chǎn)自然界沒有的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然界已有的蛋白質(zhì)聯(lián)系(

9、1)蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上延伸出來的第二代基因工程(2)基因工程中所利用的某些酶需要通過蛋白質(zhì)工程進(jìn)行修飾、改造第40頁/共50頁第41頁/共50頁GFP_。第42頁/共50頁毒性，又可以發(fā)出熒光，因此可以作為標(biāo)記基因。蛋白質(zhì)工程是指通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，獲得各種各樣的自然界中沒有的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程的第43頁/共50頁【即時(shí)鞏固2】胰島素可以用于治療糖尿病，但是胰島素被注射到人體后，會(huì)堆積在皮下，要經(jīng)過較長的時(shí)間才能進(jìn)入血液，而進(jìn)入血液的胰島素又容易分解，因此，治療效果受到第44頁/共50頁_結(jié)合后轉(zhuǎn)移到_中才能得到準(zhǔn)確表達(dá)。第45頁/共50頁導(dǎo)入受體細(xì)胞中才能得以表達(dá)。(3)利用蛋白質(zhì)工程生產(chǎn)自然界原本不存在的蛋白第46頁/共50頁推測出基因中的脫氧核苷酸序列。然后用DNA合成儀直接合成出新的基因?！敬鸢复鸢浮?1)蛋白質(zhì)的預(yù)期功能(2)載體大腸桿菌等第47頁/共50頁第48頁/共50頁第49頁/共50頁