一轮复习课件：基因工程.ppt

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1、选修3现代生物科技专题专题1基因工程DNA重组技术的基本工具基础梳理1.基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过__________和__________，赋予生物以__________的遗传特性，创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在__________上进行设计和施工的，又叫做__________。DNA重组技术体外DNA重组转基因技术新DNA分子水平2.基因工程的基本工具(1)“分子手术刀”——__________①来源：主要是从__________中分离纯化出来的。②功能：能够识别双链DNA分子的某种__________的核苷酸序列，并且使每

2、一条链中__________部位的两个核苷酸之间的__________断开，因此具有__________性。③结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：__________和__________。专一限制性核酸内切酶（限制酶）原核生物特定特定磷酸二酯键黏性末端平末端(2)“分子缝合针”——__________①两种DNA连接酶（E•coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：a.相同点：都缝合__________键。b.区别：E•coliDNA连接酶来源于__________，只能将双链DNA片段互补的__________之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合

3、__________，但连接平末端之间的磷酸二酯键效率较__________。②与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将__________加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接__________的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶大肠杆菌磷酸二酯黏性末端两种末端低单个核苷酸两个DNA片段(3)“分子运输车”——__________①运载体具备的条件a.能在受体细胞中复制并稳定保存。b.具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。c.具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。②最常用的运载体是__________,它是一种裸露的、结构简单的、独立于______

4、____核区DNA之外，并具有__________的双链__________DNA分子。③其他运载体：__________、__________。动植物病毒载体质粒细菌自我复制能力环状噬菌体一、基因工程的概念基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切→拼接→导入→表达结果人类需要的基因产物归纳整合二、DNA连接酶与DNA聚合酶DNA连接酶与DNA聚合酶都能形成磷酸二酯键，但两者的性质各不相同。（1）DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上，形成磷酸二酯键；而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键

5、，不是在单个核苷酸与DNA片段之间形成磷酸二酯键。（2）DNA聚合酶是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成一条与模板链互补的DNA链；而DNA连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要模板。（3）另外还介绍几种酶①解旋酶：该酶能在DNA复制或转录时破坏DNA碱基对间的氢键，从而将双螺旋打开。②DNA水解酶：该酶能催化DNA水解。③RNA聚合酶：该酶能在转录时将单个的核糖核苷酸连接成RNA单链。④限制酶：该酶的作用是识别特定的核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分子。三、基因工程的操作工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶2.“分子缝合针”——D

6、NA连接酶3.“分子运输车”——基因进入受体细胞的运载体(1)使用运载体的目的在基因工程中使用运载体有两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。(2)运载体的种类现在所利用的运载体主要有两类：一类是细菌的质粒，它是一种相对分子质量较小、独立于细菌核区DNA之外的双链环状DNA。另一类运载体是噬菌体或某些灭活的病毒等。现在人们还在寻找新的运载体，如叶绿体或线粒体等也可能成为运载体。(3)作为运载体必须具备的条件：①能复制能在宿主细胞内稳定地保存并大量复制，以便提供大量的目的基因②具有多个限制酶切点具有多个限制酶切点，以便与外

7、源基因连接。每种酶的切点最好只有一个，如大肠杆菌pBR322就有多种限制酶的单一识别位点，可适用于多种限制酶切割的DNA插入③具有某些标记基因具有某些标记基因，以便进行筛选。如大肠杆菌的pBR322质粒携带四环素抗性基因，就可以作为筛选的标记基因④对宿主细胞无害载体必须是安全的，对宿主细胞无害⑤载体DNA大小应合适载体DNA分子大小应合适，以便提取和在体外进行操作，太小就不能操作3.“分子运输车”——基因进入受体细胞的运