2015高考生物(人教版)总复习课件：选修3 第1讲 基因工程.ppt

《2015高考生物(人教版)总复习课件：选修3 第1讲 基因工程.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、选修③现代生物科技专题第一讲　基因工程课前自主学习拓展：质粒载体质粒是细菌拟核DNA外的环状DNA小分子，可在细菌间转移。质粒是常用的转基因载体。病毒载体病毒很适合用于基因治疗。病毒的蛋白质外壳内能容纳多达7500个碱基的DNA片段。当病毒侵染宿主细胞并在细胞内增殖时，也将重组DNA带入到细胞中。病毒已经用于多次基因治疗的临床实验。这种方法存在的问题是宿主对病毒的免疫反应。拓展：显微注射,DNA可以通过显微注射转入动物细胞中。下图所示的是目的基因的多份拷贝正通过玻璃微型吸管注射到受精卵中。转基因小鼠和家畜都是利用这种方法产生的，但是成功率很低；只有2%～3%的受

2、精卵发育成转基因动物，在这些动物中只有一小部分表达了转入的基因。基因枪法,这种方法是利用压缩气体产生的动力将包裹在金属颗粒表面的外源DNA打入生物组织中。常用的金属颗粒有金粉粒子或钨粉粒子。一些细胞能像表达自身基因一样表达导入的外源DNA。课堂互动探究1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶),(1)存在：主要存在于原核生物中。(2)特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。基因工程的基本操作工具(4)切割后末端的种类：DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——黏性末端和平末端(如图所示)。当限制酶

3、在它识别序列的中轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中轴线处切开时，产生的则是平末端。2．“分子缝合针”——DNA连接酶种类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体功能特性只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来缝合两种末端，但连接平末端的效率较低相同点都缝合磷酸二酯键，如图3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一个至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。(2)最常用的载体是质粒，它是一种裸露

4、的、结构简单的、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。(3)其他载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。[特别提醒]①获取目的基因和切割载体时使用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。②获取一个目的基因需限制酶剪切两次，共产生4个黏性末端或平末端。③限制酶切割位点的选择必须保证标记基因的完整性，以便于检测。1．据图表回答问题：几种限制酶识别序列及切割位点表(1)假设所用的限制酶均能将所识别的位点完全切开，采用EcoRⅠ和PstⅠ酶切含有目的基因的DNA，能得到________种DNA片段。如果将质粒载体和含目的基因的DNA片段只用EcoRⅠ酶

5、切，酶切产物再加入DNA连接酶，其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有________、________、________。限制酶SmaⅠEcoRⅠPstⅠ切割位点CCC↓GGGGGG↑CCCG↓AATTCCTTAA↑GCTGCA↓GG↑ACGTC(2)为了防止目的基因和质粒表达载体酶切后的末端任意连接，酶切时应该选用的酶是________、________。解析：(1)含目的基因的DNA分子上含有2个EcoRⅠ和1个PstⅠ的酶切位点，三个切点全部切开，则形成4种DNA片段。质粒与含目的基因的DNA片段都用EcoRⅠ切割，目的基因两端和质粒的切口处的黏性末端

6、相同，只考虑两个DNA片段相连，则会形成三种连接产物，即质粒与质粒相连、质粒与目的基因相连、目的基因与目的基因相连。为了防止自连，可选用EcoRⅠ和SmaⅠ两种酶同时切割。答案：(1)4　质粒载体—质粒载体连接物　目的基因—目的基因连接物　质粒载体—目的基因连接物(2)EcoRⅠSmaⅠ基因工程的操作程序及与蛋白质工程的比较1．基因工程的操作程序分析(1)目的基因的获取途径①从自然界中已有的物种中分离出来，如从基因组文库或cDNA文库中获取。②人工合成目的基因常用的方法有反转录法和化学合成法。③利用PCR技术扩增目的基因通过PCR技术可对已获取的目的基因进行扩增

7、，以获取大量的目的基因。(2)基因表达载体的构建拓展：①插入的目的基因的表达需要调控序列，因而用作载体的质粒的插入基因部位之前需有启动子，之后需有终止子。②两次使用的限制酶为同一种酶，这样形成的黏性末端碱基之间互补，便于连接。(3)将目的基因导入受体细胞(转化)生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显微注射技术Ca2＋处理法受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入Ti质粒的T－DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA上→表达将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物Ca2＋处理

8、细胞→感受态细胞→重组表