高三一轮复习生物专题一基因工程ppt课件.ppt

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1、选修三现代生物进化理论1专题一　基因工程2知识排查34567考点诠解一、基因工程诞生的理论基础1．基因拼接的理论基础(1)DNA是生物的主要遗传物质。(2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。(3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。82．外源基因在受体内表达的理论基础(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。(2)遗传信息的传递都遵循中心法则阐述的信息流动方向。(3)生物界共用一套遗传密码。9二、DNA重组技术的基本工具1．限制性核酸内切酶(1)来源：原核生物。(2)在原核细胞中的作用：能将外来的DNA切断，即能够限制异源DN

2、A的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保护细胞原有的遗传信息。由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶(简称限制酶)。10(3)在基因工程中的作用特点：专一性：只能识别DNA分子中特定的核苷酸序列，且只能在每一条链中特定的部位进行切割，这种能被特异性识别的切割部位都具有回文序列。也就是在切割部位，一条链正向读的碱基顺序，与另一条链反向读的顺序完全一致。11122．DNA连接酶(1)作用实质：使两个DNA单链末端之间形成磷酸二酯键而连接成一个DNA。(2)常用种类及作用：13DNA连接酶DNA聚合

3、酶作用实质都是催化两个核苷酸之间形成磷酸二酯键是否需模板不需要需要连接DNA链双链单链作用过程在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键将单个核苷酸加到已存在的核酸片段的3′端的羟基上，形成磷酸二酯键作用结果将存在的DNA片段连接成重组DNA分子合成新的DNA分子143.基因进入受体细胞的载体(1)具备条件：①对受体细胞无害，不影响受体细胞正常的生命活动。②具标记基因。用肉眼无法看到载体是否进入受体细胞，只有载体带标记基因才能对重组DNA是否进入受体细胞进行鉴定。③能自我复制。通过复制进行基因扩增，否则可能会使重组DNA丢失。④具有一个或多个限制酶

4、切点，供外源基因插入其中。这些供目的基因插入的限制酶切点所处位置必须是在质粒本身需要的基因之外，这样才不至于因目的基因(外源基因)插入而失活。15(2)常用载体——质粒：裸露的，结构简单且独立于细菌拟核DNA之外的，具有自我复制能力的小型环状DNA分子。特别提醒：(1)在基因工程中使用运载体的目的有两个，一是作为运载工具，将目的基因送到受体细胞中；另一个目的是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制和保存。(2)运载体中供目的基因插入的限制酶切点位置应在质粒本身必需的重要基因之外，这样才不至于因外源基因的插入而导致质粒失活。1617特别提醒

5、：(1)基因、基因文库、目的基因：基因是有遗传效应的DNA片段，是控制性状的遗传物质的基本结构和功能单位，基因的脱氧核苷酸序列代表遗传信息。基因文库是将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中通过克隆而储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，叫做基因文库。建立基因文库是为获得大量的目的基因作准备。如果基因文库中含有一种生物的所有基因，这个基因文库叫做基因组文库。如果基因文库中含有一种生物的部分基因，这个基因文库就叫做部分基因文库，如cDNA文库。目的基因是基因工程操作中需要的外源基因，它是编码某种蛋白质的结构基因，如生物

6、的抗逆性基因、抗虫基因等。18(2)基因组文库和cDNA文库的比较：1920(3)DNA复制、PCR技术与基因克隆：DNA复制主要在细胞内完成，是以DNA的两条链为模板，根据碱基互补配对原则合成两个完全相同的DNA分子的过程。复制的条件是：以DNA双链为模板，以四种脱氧核苷酸为原料，需要线粒体供能，还需要多种酶，如解旋酶、DNA聚合酶等。PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。它遵循的原理与DNA复制原理相同，条件是有一段已知目的基因的核苷酸序列和根据此核苷酸序列合成的引物；原料是四种脱氧核苷酸，也需要多种酶，如DNA聚

7、合酶。在PCR扩增仪上自动复制。21基因克隆：用多种限制酶或者机械的方法，将某种生物的细胞DNA切成不同片段，并把所有片段随机地分别连接到用同种限制酶切过的基因载体上，然后分别转移到适当受体细胞如细菌中，通过细胞增殖而构成各个片段的无性繁殖系。22(4)PCR技术与DNA复制的比较：利用PCR技术获取目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物，引物是一小段DNA或RNA。DNA复制PCR技术区别场所细胞内(主要是细胞核)生物体外酶解旋酶、DNA聚合酶热稳定DNA聚合酶过程边解旋边复制受热变性→退火→延伸→多

8、次重复相同点①都是半保留复制方式②都遵循碱基互补配对原则③都需要酶、原料、引物、模板等条件232．基因表达载体的构建——重组载体的构建(1)表达载体的组成：目的基因＋启动子＋终止