（北师大）高中生物选修三 4.1《基因工程的基本原理和技术》ppt课件

（北师大）高中生物选修三 4.1《基因工程的基本原理和技术》ppt课件内容摘要：

1、 因工程的基本原理和技术 学习目标定位 1. 掌握基因工程的概念。 2. 了解基因工程的诞生历程。 3. 认同基因工程的诞生和发展离不开理论突破和技术创新。 4. 分析基因工程研究的理论基础。 5. 理解组技术的三种基本工具的作用。 本课栏目开关平面结构 知识储备区本课栏目开关( 1) 配对的碱基， A 与 T 之间形成 个氢键， G 与 C 之间形成 个氢键。 C G 比例越大， 构越。 ( 2) 脱氧核苷酸聚合形成长链的过程中产生水，即脱氧核苷酸 ( 3) 和 之间的化学键为。 ( 4) 之间的化学键为氢键，可用 断裂，也可加热断裂。 ( 5) 每个脱氧核糖连接着 2 个磷酸，分别在 2、3 号、 5 号碳原子上相连接。 磷酸二酯键两三 稳定解旋酶知识储备区本课栏目开关探究点一 基因工程的概念、特点及理论基础 基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的。 阅读教材，明确基因工程的概念、特点及理论基础。 学习探究区本课栏目开关1 基因工程 ( 1) 概念：基因工程也叫 ，它是在 _水平上进行的一种外科手术式的遗传操作，采取类似于工程建设的方式，按照预先设计的蓝图，借助于实验室的技术，将某种生物的 提取出来，在_ 进行加工改造或重新组合，再转移到另一种生物中去，从而 地改变生物的遗传特性，创造出新型的生物。 生物体外子基因或基因组定向学习探究区本课栏目开关( 3、2) 特点 手段 通过体外 和 等技术，赋予生物以新的 目的 按照人们的愿望，创造出更符合人们需要的新的 和 设计和施工水平 水平 生物产品基因遗传特性生物类型基因工程研究的理论基础 在 20 世纪中期，分子生物学的研究取得了前所未有的进步，概括地说，主要有三大科学成就，为基因工程的诞生奠定了理论基础。 ( 1 ) 提取 对 子在体外遗传操作的理论基础是： _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 4、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。 主要的遗传物质，它是遗传信息的携带者；生物大分子，基因是 子上具有遗传功 能的 段 学习探究 5、区本课栏目开关( 2 ) 异源 接和基因扩增的理论基础是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。 ( 3 ) 实现不同生物间基因转移和表达的前提是 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ，理论基础是 和操纵子学说。 双螺旋 遗传密码的“中心法则”通用性构型，遵循 6、碱基互补配对原则， 而解决了基因的自我复制和世代交替问题学习探究区本课栏目开关【 归纳提炼 】 学习探究区本课栏目开关【 活学活用 】 1 下列过程一定能够导致 子结构发生改变的是 ( ) A 基因工程 B 子扩增 C 染色体变异 D 交叉互换 子的切割技术和连接技术 由于分子生物学技术的不断进步， 子体外切割与连接技术及基因运载体的发现直接促进了重组 D 术的产生与发展。 1 “ 分子手术刀 ” 限制性内切酶 ( 限制酶 ) ( 1) 限制性内切酶的功能特点是会识别 某种核苷酸的 ；并在这个位置上将 子 _ _ 成 段。 破坏 氧核苷酸链上连接脱氧核苷酸的。 磷酸二酯键序列和位置 一刀两断学 7、习探究区本课栏目开关(2) 常用的限制性内切酶是 E c o R ，只能识别 序列的位点，并且在 G 和 A 之间将这段 列切开。 切开的末端能够碱基互补配对，属于。 如图： “ 分子缝合针 ” 接酶 从上图可以看出，被限制性内切酶切开的 条单链的 ，带有几个伸出的核苷酸，它们之间正好。 让两个黏性末端黏合起来，似乎就可以合成重组的 子了。 但是，实际上仅仅这样做是 互补配对黏性末端学习探究区本课栏目开关不够的，互补的碱基处虽然连接起来，但是这种连接只相当于把断成两截的 “ 梯子 ” 中间的 “ 踏板 ” 连接起来，两边 “ 扶手 ” 的断口处还没有连接起来。 要把 “ 扶手 ” 的断口处连接起来， 8、也就是把两条 端之间的缝隙 “ 缝合 ” 起来，还要靠另一种极其重要的工具。 D N A 连接酶的作用是催化两条 D N A 链之间形成磷酸二酯键，从而将相邻的脱氧核苷酸连接起来，而不是连接互补碱基之间的氢键。 学习探究区本课栏目开关【 归纳提炼 】 1 接酶与限制性内切酶的比较 ( 1) 区别 作用 应用 限制性内切酶 使特定部位的磷酸二酯键断裂 使特定部位的磷酸二酯键断裂 接酶 在 段之间重新形成磷酸二酯键 用于基因表达载体的构建 ( 2) 两者的关系可表示为： 学习探究区本课栏目开关2 接酶与 合酶的比较 接酶 合酶 相同点 催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键 模板 不需要模板 需要 9、 一条链为模板 作用过程 在两个 段之间形成磷酸二酯键 将单个核苷酸加到已存在的核酸片段的 3 端的羟基上，形成磷酸二酯键 作用结果 形成完整 的子 形成 一条链 不 同 点 用途 基因工程 制 学习探究区本课栏目开关【 活学活用 】 2 下图为 子的切割和连接过程。 学习探究区本课栏目开关( 1) 是一种 _ _ 酶，其识别序列是 _ _ _ ，切割位点是 _ 与 _ _ _ 之间的 _ _ 键。 切割结果产生的 端片段形式为 _ _。 ( 2) 不同来源的 段结合，在这里需要的酶是 _ _ _ 连接酶，此酶的作用是在 _ 和 _之间形成 _ 键而起缝合作用的。 还有一种连接平末端的连接酶是 10、_ _。 学习探究区本课栏目开关答案 ( 1) 限制性内切 G A A 鸟嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 磷酸二酯 黏性末端 ( 2 ) E co l i 鸟嘌呤脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 磷酸二酯 T 4 接酶 解析 限制酶能识别特定的核苷酸序列 ( 碱基序列 ) ，并使两个特定核苷酸之间的磷酸二酯键断裂， 接酶的作用是将不同来源的 段连接起来。 学习探究区本课栏目开关探究点三 “ 分子运输车 ” 运载体 运载体的作用是作为运载工具，将目的基因转移到受体细胞中去，并在受体细胞内大量复制。 常用的运载体有细菌的质粒、病毒等。 阅读教材，观察下图回答相关问题。 学习探究区本课栏目开关1 质粒来 11、源于 ，本质是。 2 作为运载体的条件有： ； ； ；。 3 a 代表的物质和质粒的化学本质相同，都是 ，二者还具有其他共同点，如： ， _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ( 写出两条即可 )。 具有遗传效应许多细菌和酵母菌等生物能够自我复制 有一个至有特殊的标记基因对受体细胞无害若质粒 子的切割末端 为 ， 则与之连接的目的基因切割末端应为 ；可使用 _ 把质粒和目的基因连接在一起。 5 氨苄青霉素抗性基因在质粒 称为 ，其作用是。 6 常在基因工程中用作运载体的是。 A 质粒归纳提炼 】 运载体的相关归纳 运输 工具 使用目的 本质 特点 常用运载体 运 载 体 一是用它作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的特性 其中质粒为环状 必须具有多个限制性内切酶切点，而且每种酶的切点最好只有一个； 它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的特性； 含有标记基因 大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌等细菌中的质粒、 噬菌体的衍生物以及动植物病毒 学习探究区本课栏目开关【 活学活用 】 3 质粒之所以能做基因工程的运载体，是由于它 ( ) A 含蛋白质，从而能完成生命活动 B 能够自我复制，且能保持连续性 C 含 能够指导蛋白质的合成 D 具有环状结构，能够携带目的基。