最新基因工程(一轮复习)教学讲义PPT.ppt

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1、基因工程(一轮复习)考点一　基因工程的基本工具及操作过程1.基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶(限制酶)①来源：主要从生物中分离纯化而来。②作用：识别并切开特定部位的两个核苷酸之间的。③结果：产生或平末端。原核特定的核苷酸序列磷酸二酯键黏性末端如下图所示，EcoRⅠ限制酶识别的碱基序列是，切割位点在之间；SmaⅠ限制酶识别的碱基序列是，切割位点在之间；说明限制酶具有。GAATTCG和ACCCGGGG和C专一性(2)限制酶为何不切割自身DNA?提示限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别特定的碱基序列，并

2、在特定的位点上进行切割；限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。提示适合的质粒是①。由图可知，质粒②上无标记基因，不适合作为载体；质粒③和④的标记基因上都有限制性核酸内切酶的识别位点，使用该酶后将会导致标记基因遭破坏，故均不宜选作载体。2.基因工程的基本操作程序(1)目的基因的获取①目的基因：主要指的基因，也可以是一些具作用的因子。编码蛋白质调控基因文库mRNA反转录DNA合成仪(2)基因表达载体的构建——基因工程的核心①目的：使目的基因，同时使目的基因能够表达和发

3、挥作用。②基因表达载体的组成在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代RNA聚合酶转录转录目的基因③构建过程(3)将目的基因导入受体细胞受体细胞种类不同，导入方法不同同种限制酶DNA连接农杆菌转化法显微注射法转化法受精卵(4)目的基因的检测与鉴定1.下列物质或过程哪一项不影响磷酸二酯键数目变化？请逐项分析说明。①RNA聚合酶、逆转录酶、Taq酶②DNA聚合酶、DNA连接酶、DNA酶③遗传信息的翻译、PCR中DNA解链④cDNA文库的构建、基因突变过程提示③RNA聚合酶、逆转录酶和Taq酶的作用都会导致磷酸二

4、酯键的数量增加，DNA聚合酶和DNA连接酶的作用都会导致磷酸二酯键的数量增加，而DNA酶的作用会导致磷酸二酯键的数量减小，遗传信息的翻译会增加肽键的数目，PCR中DNA解链会减少氢键的数目，这两个过程都不会影响磷酸二酯键的数目，cDNA文库的构建需要使用逆转录酶，这会导致磷酸二酯键数目增加，基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失和替换，其中增添和缺失会导致磷酸二酯键数目改变。2.(教材P4“寻根问底”改编)根据你所掌握的知识，你能分析出限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？提示原核生物容易受到自然界外源DNA

5、的入侵，但是，生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA使之失效，从而达到保护自身的目的。3.(教材P6“旁栏思考题”解答)想一想，具备什么条件才能充当“分子运输车”？提示能自我复制、有一个或多个切割位点、有标记基因及对受体细胞无害等。1.(2016·全国课标卷Ⅰ，40)某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导

6、致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后，与用BamHⅠ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌，结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种，分别是含有环状目的基因、含有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题：(1)质粒载体作为基因工程的工具，应具备的基本条件有________(答出两点即可)，而作为基因表达载体，除满足上述基本条件外，还需具有启动子

7、和终止子。(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选，在上述四种大肠杆菌细胞中，未被转化的和仅含环状目的基因的细胞是不能区分的，其原因是______________；并且________和________的细胞也是不能区分的，其原因是_____________。在上述筛选的基础上，若要筛选含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌单菌落，还需使用含有________的固体培养基。(3)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复制所需的原料来自于____________________________

8、________。解析(1)作为运载体必须具备如下特点：①能自主复制，从而在受体细胞中稳定保存；②含标记基因，以供重组DNA的鉴定和选择；③具1或多个限制酶切割位点以便外源DNA插入。(2)在含有氨苄青霉素的培养基上，只有具有Ampr的大肠杆菌才能够生长。而Ampr位于质粒上，故未被转化的和仅含环状目的基因的大肠杆菌细胞中无Ampr，故不能在培养基中生长，而仅含有质粒载体的和含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌