选修三专题1基因工程.ppt

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1、一、基因工程及其基本工具1．基因工程的含义是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过和等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。又称。2．基本工具体外DNA重组转基因DNA重组技术原核生物特定核苷酸磷酸二酯黏性末端或平末端(2)DNA连接酶或连接起来平末端磷酸二酯键T4DNA连接酶(3)载体特点：含有、多个，并能在受体细胞中并稳定保存质粒：其他载体：λ噬菌体的衍生物、等小型环状DNA分子标记基因限制酶切点复制动植物病毒二、基因工程的基本操作程序基因文库PCR化学方法2．基因表达载体的构建

2、：基因表达载体上应具有、启动子、和。3．将目的基因导入受体细胞：常用方法：植物、基因枪法、，动物：显微注射法；细菌：等。目的基因终止子标记基因农杆菌转化法花粉管通道法感受态细胞法①利用技术检测目的基因有无②利用检测目的基因的转录③利用检测目的基因的翻译产物④利用来鉴定重组性状的表达4．目的基因的检测与鉴定DNA分子杂交分子杂交抗原——抗体杂交个体水平三、蛋白质工程1．目标：根据人们的需要对蛋白质的分子结构进行设计。2．操作对象：。3．操作过程：预期的蛋白质功能→设计预期的→推测应有的序列→推导并合成相对应的。基因蛋白质结构氨基

3、酸脱氧核苷酸序列考点一基因工程的操作工具命题解读三种基本工具的作用涉及基因工程操作程序的关键步骤，近几年高考考查的频率较高，考查的形式有选择题和简答题。预计2012年高考将以图例作为载体考查考生提取有效信息的能力。[示例1](2010·江苏高考)下表中列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，图1、图2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：限制酶BamHⅠHindⅢEcoRⅠSmaⅠ识别序列及切割位点G↓GATCCCCTAG↑GA↓AGCTTTTCGA↑AG↓AATTCCTTAA↑GCCC↓GGGGGG↑CCC(1)一个

4、图1所示的质粒分子经SmaⅠ切割前后，分别含有________个游离的磷酸基团。(2)若对图中质粒进行改造，插入的SmaⅠ酶切位点越多，质粒的热稳定性越________。(3)用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是________________________________________。(4)与只使用EcoRⅠ相比较，使用BamHⅠ和HindⅢ两种限制酶同时处理质粒、外源DNA的优点在于可以防止___________。(5)为了获取重组质粒，将切割后的质粒与目的基因片段混合，并加入_____

5、___酶。(6)重组质粒中抗生素抗性基因的作用是为了______________。(7)为了从cDNA文库中分离获取蔗糖转运蛋白基因，将重组质粒导入丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，然后在_____的培养基中培养，以完成目的基因表达的初步检测。[解析]本题考查基因工程的限制性内切酶的作用特点。(1)质粒切割前是双链环状DNA分子，所有磷酸基团参与形成磷酸二酯键，故不含游离的磷酸基团。从图1可以看出，质粒上只含有一个SmaⅠ的切点，因此被改酶切割后，质粒变为线性双链DNA分子，因每条链上含有一个游离的磷酸基团，因此切割后含有两个

6、游离的磷酸基团。(2)由题目可知，SmaⅠ识别的DNA序列只有G和C，而G和C之间可以形成三个氢键，A和T之间可以形成二个氢键，所以SmaⅠ酶切位点越多，热稳定性就越高。(3)质粒抗生素抗性基因为标记基因，由图2可知，标记基因和外源DNA目的基因中均含有SmaⅠ酶切位点，都可以被SmaⅠ破坏，故不能使用该酶剪切质粒和含有目的基因的DNA。(4)只使用EcoRⅠ，则质粒和目的基因两端的粘性末端相同，用连接酶连接时，会产生质粒和目的基因自身连接物，而利用BamHⅠ和HindⅢ剪切时，质粒和目的基因两端的粘性末端不同，用DNA连接酶

7、连接时，不会产生自身连接产物。(5)质粒和目的基因连接后获得重组质粒，该过程需要连接酶作用，故混合后加入DNA连接酶。(6)质粒上的抗性基因为标记基因，用于鉴别和筛选含有重组质粒的受体细胞。(7)目的基因为蔗糖转运蛋白基因，所用的受体细胞为丧失吸收蔗糖能力的大肠杆菌突变体，若将重组质粒导入了受体细胞，则受体细胞应能从培养基中吸收蔗糖，故应在以蔗糖为唯一碳源的培养基上进行培养。[答案](1)0、2(2)高(3)SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因、外源DNA中的目的基因(4)质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化(5)DNA连接(6)

8、鉴别和筛选含有目的基因的细胞(7)蔗糖为唯一含碳营养物质1．与DNA有关的几种酶(1)几种酶的比较种类项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脱氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键种类项目限制酶DNA连接酶DN