高三生物课件09年高考生物遗传与基因工程复习课件高三生物课件

遗传与基因工程知识结构体系：一细胞质遗传二基因的结构三基因工程简介概念：由细胞质遗传物质控制的遗传现象。特点物质基础:线粒体或叶绿体中的DNA（细胞质基因）实践应用：三系配套母系遗传杂交后代不出现一定的分离比原核细胞基因结构真核细胞基因结构人类基因组研究概念基因工程工具剪刀：限制酶针线：链接酶运载体：质粒等步骤：提取—结合—导入—检测和表达基因工程的成果和发展前景第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护（一）、细胞质遗传概念：由细胞质遗传物质控制的遗传现象。紫茉莉花质体的遗传质体含叶绿素叶绿体含胡萝卜素有色体不含色素白色体紫茉莉花枝条绿色：只含叶绿体细胞白色：只含白色体细胞花斑状：只含叶绿体的；只含白色体的；既含叶绿体又含白色体的细胞接受花粉的枝条(♀)提供花粉的枝条(♂)F1的表现白色白色绿色花斑白色绿色白色绿色花斑绿色花斑白色绿色花斑白色绿色花斑第一节细胞质遗传第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护1、F1总是表现为母本性状－－母系遗传（二）、细胞质遗传的特点P配子F12、细胞质遗传的后代不会出现一定的分离比卵细胞卵细胞卵细胞第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护（三）细胞质遗传的物质基础细胞质中线粒体、叶绿体等细胞质结构中具有DNA，含有基因。生物体遗传是细胞质遗传和细胞核遗传共同作用的结果核遗传和质遗传的比较比较细胞核遗传细胞质遗传物质基础F1表现性状杂交后代性状比例减数分裂形成的子细胞中遗传物质的分配核基因显性性状有规律均等质基因母本性状没规律不均等第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护第二节基因的结构一、教材分析原核细胞的基因结构真核细胞的基因结构人类基因组研究基因的结构第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护（一）原核细胞的基因结构非编码区非编码区编码区编码区下游编码区上游RNA聚合酶结合位点调控遗传信息的表达RNA聚合酶能够识别调控序列中的结合位点，并与其结合。转录开始后，RNA聚合酶沿DNA分子移动，并与DNA分子的一条链为模板合成RNA。转录完毕后，RNA链释放出来，紧接着RNA聚合酶也从DNA模板链上脱落下来。编码区：能够转录为相应的信史RNA，进而指导蛋白质的合成，能够编码蛋白质的区段。非编码区：有调控遗传信息表达的核苷酸序列。第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护（二）真核细胞的基因结构能够编码蛋白质的序列叫做外显子不能够编码蛋白质的序列叫做内含子，内含子能转录为信使RNA内含子:外显子:编码区非编码区非编码区与RNA聚酶结合位点内含子外显子编码区上游编码区上游◆不同种类的蛋白质的基因所含的外显子和内含子的数目和长度是不同的。◆每个编码蛋白质的基因都含有若干个外显子和内含子第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护1、人的血红蛋白中，有一种蛋白质叫做β－珠蛋白，它的基因有1700个碱基对，其中有3个外显子和2个内含子，能够编码146个氨基酸，其外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占的比例是多少2、人的一种凝血因子的基因，在它的186000个碱基对中，有26个外显子和25个内含子，能够编码2552个氨基酸，其外显子的碱基对在整个基因碱基对中所占的比例是多少146×3÷1700×100%=26%2552×3÷186000×100%=4%练习：比较：原核细胞和真核细胞基因的异同相同点：都是由能够编码蛋白质的编码区和具有调控作用的非编码区组成的。不同点：原核细胞基因的编码区是连续的，真核细胞基因的编码区是间隔的、不连续的。第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护（三）人类基因组计划1、人类基因组：是指人体DNA分子所携带动全部的遗传信息22常＋X、Y（24个DNA）约有30亿个碱基对3－3.5万个基因。2、人类基因组计划：分析测定人类基因组的核苷酸序列主要内容绘制四张图遗传图：基因间的相对值物理图：基因间的实际距离序列图：核苷酸的序列转录图：DNA形成RNA3、参与国家：中、美、英、法、德、日第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护第三节基因工程简介一、教材分析基因工程的基本内容在实践中的应用基因工程（一）基因操作的工具（二）基因操作的基因步骤基因的剪刀基因的针线基因的运输工具提取目的基因目的基因与运载体结合将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与表达基因工程与医药卫生基因工程与农牧业、食品工业基因工程与环境保护基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。(分子水平）苏云金芽孢杆菌——抗虫基因——普通棉花细胞——含抗虫基因棉花——抗虫棉提取与运载体拼接并导入第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护（一）基因操作的工具1.基因的剪刀──限制性内切酶（限制酶）一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列(特异性），并在特定的切割点上将DNA分子切断。目前已发现的限制酶有200（数量）多种。如大肠杆菌中的一种限制酶，识别GAATTC序列，并切割G-A序列结果：产生黏性末端第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护２、基因的针线──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。连接部位：磷酸二酯键第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护3、基因的运输工具——运载体作用：将外源基因导入受体细胞种类：质粒（最常用的运载体，是染色体外能够自我复制的很小的环状DNA。）噬菌体动植物病毒①能够在宿主细胞中复制并稳定的保存。②具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接。③具有标记基因便于筛选。第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护（二）基因工程的基本步骤第一步：提取目的基因1、直接分离法：鸟枪法（散弹射击法）2、人工合成法逆转录法：以信使RNA为模板，在逆转录酶的作用下将脱氧核苷酸合成合成DNA(基因)。化学合成：根据蛋白质的氨基酸顺序推算出信使RNA核苷酸顺序，再据此推算出基因DNA的脱氧核苷酸顺序。用游离脱氧核苷酸直接合成相应的基因。用限制酶切断成许多片段将供体生物的DNA用限制酶切割为许多片段，再用运载体将这些片段都运载到受体生物的不同细胞中去。只要有一个细胞获得了需要的目的基因并得以表达，基因工程就算成功了。第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护优点:是操作简便，缺点:是带有很大的盲目性，工作量大，成功率低。且不能将真核生物的基因转移到原核生物中去。第二步：目的基因与运载体结合用与提取目的基因相同的限制酶切割质粒使之出现一个切口，将目的基因插入切口处，让目的基因的黏性末端与切口上的黏性末端互补配对后，在连接酶的作用下连接形成重组DNA分子。第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护第三步：将目的基因导入受体细胞借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径，通过运载体把目的基因带入某生物体内，并使目的基因在受体细胞内能准确地转录和翻译。导入扩增（增殖）为使重组的DNA分子更容易进入受体细胞，通常要用CaCl2对受体细菌进行处理，使受体细菌具有更大的通透性。第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护第四步：目的基因的检测与表达大量的受体细胞接受不多的目的基因。处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少，必须将它从中检测出来。将每个受体细胞单独培养形成菌落，检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。无表达产物无表达产物有表达产物无表达产物1、检测；判断目的基因是否导入受体细胞2、表达：有没有产生特定的性状第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护第二节基因结构基因操作工具1、剪刀2、针线3、运输工具基因操作步骤1234第三节基因工程原核基因结构真核基因结构原、真基因异同人类基因组计划细胞质遗传概念细胞质遗传特点物质基础第一节细胞质遗传成果与发展前景与医药卫生与农牧业食品业与环境保护三、基因工程的成果和前景１、基因工程与医药卫生⑴