2023届高三生物一轮复习课件生物技术与工程

高中生物选修 主讲： 一、基因工程 （一）基因工程的概念及原理 1.概念： 基因拼接技术、DNA重组技术。 通过体外 DNA 重组和转基因技术，赋予生物新的遗传特性 2.原理： 基因重组 （二）基因工程的基本工具 1．“分子手术刀”又叫基因剪刀——限制性内切酶 黏性末端 黏性末端 来源：主要从原核细胞分离 作用：一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核糖核苷酸序列 作用实质：使特定部位的两核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。 作用结果：平未端、黏性未端 小试牛刀 图4是4个DNA分子的末端示意图，由同一内切酶切出来的组黏性末端是(B )。 A.①② B.②④ C.③④ D.②③ 2．“分子缝合针”又叫基因针线——DNA连接酶 （1）种类： （2）连接部位： （3）结果：两个相同的黏性末端的连接。 E·coli DNA连接酶（黏性末端） T4 DNA连接酶 （黏性末端和平末端） 磷酸二酯键 3.“分子运输车”又叫基因的运输工具——载体 （1）作用：将外源基因送入受体细胞。 （2）条件：能在宿主细胞内复制并稳定地保存； 具有多个限制酶切点； 具有某些标记基因。 （3）质粒的特点：细胞染色体外能自我复制的小型环状DNA分子。 （4）其他载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。 （三）基因工程的基本操作程序 1.目的基因的获取 目的基因：主要是指编码蛋白质的结构基因 获取方法： （1）从基因文库中获取 （2）人工合成：逆转录法、化学合成法 （3）PCR扩增 基因文库的构建 提取某种生物的全部DNA 用适当的限制酶切 一定大小的DNA片段 将DNA片段与载体连接 导入受体菌中储存 基因组文库 某种生物的mRNA 单链互补DNA 双链cDNA片段 导入受体菌中储存 与载体连接 cDNA文库 逆转录 （2）人工合成法：逆转录法、化学合成法 2.基因表达载体的构建 基因工程的核心 目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在 基因表达载体通常由目的基因、启动子、终止子、标记基因等组成。 小试牛刀 水母发光蛋白由236个氨基酸构成，编码该蛋白的基因可作为标记基因。在转基因技术中，这种蛋白质的作用是（ D ）。 A.使目的基因容易成功表达 B.使目的基因在宿主细胞中复制 C.使目的基因容易导入宿主细胞中 D.使成功转基因的个体容易被检测出来 3.将目的基因导入受体细胞 导入植物细胞： 导入动物细胞： 导入微生物细胞： 受体细胞 导入方法 体细胞 受精卵 花粉管通道法 基因枪法 农杆菌转化法 受精卵 显微注射法 Ca2＋处理法 将目的基因导入微生物细胞 原核生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，故早期常作为受体细胞。 大肠杆菌细胞 用Ca2+处理 感受态细胞 重组表达载体DNA 溶于缓冲液 混合 导入 4.目的基因的检测与鉴定 个体水平上的检测:抗虫、抗病鉴定。 检测：是否插入了目的基因:分子杂交技术 目的基因是否转录：分子杂交技术 目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交 小试牛刀 下列选项中不属于基因工程中目的基因的检测与鉴定方法的是( A )。 A.花粉管通道法 B.分子杂交技术 C.抗原一抗体杂交 D.抗虫或抗病的接种实验 （四）基因工程的应用 1.植物基因工程 培育抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。 2.动物基因工程 提高动物生长速度，改善畜产品的品质， 用转基因动物生产药物，用转基因动物做器官移植的供体。 3.基因工程制药 制造胰岛素，细胞因子，抗体疫苗，激素等。 4.基因治疗 小试牛刀 科学家使用现代生物技术培育出一种乳汁中含有抗病蛋白的奶牛，实现该技术是通过（D ）。 A.向牛奶中添加外源抗病蛋白基因 B.在奶牛幼崽的饲料中添加抗病蛋白 C.向奶牛的乳腺中注射外源抗病蛋白基因 D.在奶牛的受精卵DNA中插入外源抗蛋白基因 四、胚胎工程 （一）动物胚胎发育的基本过程 场所：睾丸的曲细精管 时期：初情期开始。 变形：细胞核-精子头，高尔基体-顶体，中心体-尾 线粒体-尾基部的线粒体鞘，其他物质-原生质滴向后脱落。 精子的发生 卵子的发生 场所：卵巢及输卵管。 时期： 胎儿性别分化后：卵原细胞有丝分裂，并变成初级卵母细胞，被卵泡细胞包围形成卵泡。 初情期后：初级卵母细胞——次级卵母细胞和第一极体——减二中期——卵子、极体。 1.受精作用 （1）定义 精子和卵子结合形成合子（即受精卵）的过程。 （2）场所 在输卵管中。 （4）过程 受精前的准备阶段 准备阶段1：精子获能 准备阶段2：卵子的准备 受精阶段 受精的标志:在卵黄膜和透