高二生物选修三现代生物科技专题.ppt

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1、选修三现代生物科技专题知识结构（依据考试说明）一、基因工程（1）基因工程的诞生（2）基因工程的原理及技术（3）基因工程的应用（4）蛋白质工程二、克隆技术（1）植物的组织培养（2）动物的细胞培养与体细胞克隆（3）细胞融合与单克隆抗体三、胚胎工程（1）动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础（2）胚胎干细胞的移植（3）胚胎工程的应用四、生物技术的安全性和伦理问题（1）转基因生物的安全性（2）生物武器对人类的威胁（3）生物技术中的伦理问题专题一、基因工程一、基因工程的诞生1、基因工程是分子水平对生物遗传作人为干预，要认识它，我们先

2、从生物工程谈起：生物工程主要有基因工程、细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程等5个部分。其中基因工程就是人们对生物基因进行改造，利用生物生产人们想要的特殊产品。2、随着DNA的内部结构和遗传机制的秘密一点一点呈现在人们眼前，特别是当人们了解到遗传密码是由信使RNA转录表达的以后，生物学家不再仅仅满足于探索、提示生物遗传的秘密，而是开始跃跃欲试，设想在分子的水平上去干预生物的遗传特性。如果将一种生物的DNA中的某个遗传密码片断连接到另外一种生物的DNA链上去，将DNA重新组织一下，不就可以按照人类的愿望，设计出新的遗传物质并

3、创造出新的生物类型吗？3、这与过去培育生物繁殖后代的传统做法完全不同，它很像技术科学的工程设计，即按照人类的需要把这种生物的这个“基因”与那种生物的那个“基因”重新“施工”，“组装”成新的基因组合，创造出新的生物。这种完全按照人的意愿，由重新组装基因到新生物产生的生物科学技术，就被称为“基因工程”，或者称之为“遗传工程”。4、基因工程技术自20世纪70年代末诞生以来，在医药、农业和食品科学领域得到了广泛的应用。二、基因工程的原理及技术基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基

4、本过程剪切→拼接→导入→表达结果人类需要的基因产物1、原理：2、技术：（1）基本工具分子手术刀——限制酶分子缝合针——DNA连接酶分子运输车——运载体限制性核酸内切酶－“分子手术刀”分布：主要在微生物中特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点结果：产生黏性未端或平末端（碱基互补配对）举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。（断开的不是氢键）双链DNA结构和磷酸二酯键位置切割DNA分子时产生的两种不

5、同末端分子缝合针——DNA连接酶连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。（恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键）连接酶的分类根据酶的来源分：１.Ｅ．coliDNA连接酶２.Ｔ4DNA连接酶只能“缝合”ＤＮＡ片段互补的黏性末端能“缝合”ＤＮＡ片段互补的黏性末端和平末端ＤＮＡ分子的切割和连接作用：将外源基因送入受体细胞条件：（1）能在宿主细胞内复制并稳定地保存（2）具有一个或多个限制酶切点（3）具有某些标记基因（4）载体必须安全，不会对受体细胞有害种类：质粒、噬菌体和动植物病毒基因的

6、运输工具——运载体1.细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子2.质粒是基因工程中最常用的运载体3.最常用的质粒是大肠杆菌的质粒4.存在于许多细菌及酵母菌等生物中5.质粒的存在对宿主细胞无影响6.质粒的复制只能在宿主细胞内完成常用载体－质粒的特点大肠杆菌及质粒载体结构示意图复制原点目的基因插入位点氨苄青霉素抗性基因1.在基因工程中使用的限制性核酸内切酶，其作用是（　）A.将目的基因从染色体上切割出来B.识别并切割特定的DNA核有酸序列C.将目的基因与运载体结合D.将目的基因导入受体细胞2.基因工程中常用细菌等原核生物作受体细

7、胞的原因不包括（　）A.繁殖速度快B.遗传物质相对较少C.多为单细胞，操作简便D.DNA为单链，变异少BD随堂练习3.基因工程是DNA分子水平的操作，下列有关基因工程的叙述中，错误的是（　）A.限制酶只用于切割获取目的基因B.载体与目的基因必须用同一种限制酶处理C.基因工程所用的工具酶是限制酶DNA连接酶D.带有目的基因的载体是否进入受体细胞需检测A4.作为基因的运输工具—运载体，必须具备的条件之一及理由是（　）A.能够在宿主细胞中稳定的保存下来并大量复制，以便提供大量的目的的基因B.具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达C

8、.具有某些标记基因，以便目的基因能够与让结合D.它的参与能够使目的基因在宿主细胞中复制并稳定保存5.基因工程中常见的载体是（　）A.质体B.染色体C.质粒D.线粒体DC（2）基本步骤：第一步：目的基因的获取第二步：基因表达载体的构建第三步：将目的基因导入受体细胞第四步：目的基