【高中生物】2023届高三生物一轮复习课件：DNA重组技术的基本工具.pptx

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1、课程要求1 基因工程的概念2 基因工程的基本工具第十单元第四讲考点1：DNA重组技术的基本工具3.什么是基因工程 P672018海南卷 通常，基因工程操作主要有四个步骤，即目的基因的获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与鉴定。因此基因工程含义可以概括为：_按照人们意愿进行设计通过转基因等技术赋予生物新遗传特性，创造出更符合人们需求的生物类型和生物产品 基因工程的诞生4.基因工程的其他内容 别名:。原理:。操作对象:。操作水平:。操作环境:生物 （体内/体外）进行 结果：。优点：(1)。(2)等。基因重组（广义）DNA分子水平重组DNA技术基因体外创造出符合人们需要的

2、生物类型和生物产品 定向改造生物性状（目的性强）克服远缘杂交不亲和的障碍 基因工程的诞生和发展 P681.“分子手术刀”1）来源：2）作用：3）作用结果：2.“分子缝合线”1）作用：2）分类：3.“分子运输车”1）作用：2）种类：3）应具备条件：限制酶 产生黏性末端、平末端 DNA连接酶将不同的DNA片段连接起来 磷酸二酯键将外源基因送入受体细胞质粒（最常用）、噬菌体、动植物病毒E.Coli DNA连接酶、T4DNA连接酶（来源、区别？）主要从原核生物中分离纯化出来。载体识别特定的核苷酸序列，使特定部位的磷酸二酯键断开。作用部位：能在细胞中进行自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复

3、制。有一个至多个限制酶切割位点具有标记基因对受体细胞无害便于重组DNA分子的筛选供外源DNA片段（目的基因）插入其中考点1 基因工程的基本工具选择性必修3 P71“旁栏思考”：原核生物中存在限制酶的意义是什么？原核生物中限制酶的作用是切割外源DNA以保证自身安全，防止外来病原物的危害。限制酶来源于原核生物，为什么不能切割自己的DNA分子？限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰（甲基化），使限制酶不能将其切开。考点1 基因工程的基本工具拓展应用2.有2个不同来源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeI进行切割，B片段分别用限制酶Hind、Xb

4、aI、EcoRV和XhoI进行切割。各限制酶的识别序列和切割位点如下。（1）哪种限制酶切割B片段产生的DNA片段能与限制酶SpeI切割A片段产生的DNA片段相连接?为什么?Xba因为Xba I与Spe I切割产生了相同的黏性末端。（2）不同的限制酶切割可能产生相同的黏性末端，这在基因工程操作中有什么意义?提示：识别DNA分子中不同核苷酸序列，但能切割产生相同黏性末端的限制酶被称为同尾酶。同尾酶使构建载体时，切割位点的选择范围扩大。题后追问：在切割含目的基因的DNA片段和质粒分子时应选取_，若选取不同限制酶，也应保证切割两种DNA分子时_。实际操作时，常选取两种限制酶切割目的基因的DNA片段和质

5、粒分子的，其优点是 。获取一个目的基因需限制酶切割_次，共产生_个游离的磷酸基团同种限制酶相同的黏性末端防止目的基因自连、倒连、质粒自身环化等两4 基因工程中限制酶的选取基因工程中限制酶的选取从从“高度高度”上研究高考上研究高考 典典例例(2021(2021福福建建高高考考)微微生生物物吸吸附附是是重重金金属属废废水水的的处处理理方方法法之之一一。金金属属硫硫蛋蛋白白(MT)(MT)是是一一类类广广泛泛存存在在于于动动植植物物中中的的金金属属结结合合蛋蛋白白，具具有有吸吸附附重重金金属属的的作作用用。科科研研人人员员将将枣枣树的树的MTMT基因导入大肠杆菌构建工程菌。回答下列问题：基因导入大肠

6、杆菌构建工程菌。回答下列问题：(1)(1)根根据据枣枣树树的的MT MT cDNAcDNA的的核核苷苷酸酸序序列列设设计计了了相相应应的的引引物物(图图1 1甲甲)，通通过过PCRPCR扩扩增增MTMT基基因因。已已知知A A位位点点和和B B位位点点分分别别是是起起始始密密码码子子和和终终止止密密码码子子对对应应的的基基因因位位置。选用的引物组合应为置。选用的引物组合应为_。图图1 答案答案(1)(1)引物引物1 1和引物和引物4 4(2)(2)EcoEcoRRT4 DNAT4 DNA启动子终止子启动子终止子XhoXho 和和PstPst 钙钙(3)(3)尚未在个体生物学水平上对尚未在个体生

7、物学水平上对MTMT工程菌吸附重金属的能力进行鉴定工程菌吸附重金属的能力进行鉴定从从“深度深度”上提升知能上提升知能1限制酶的选择技巧限制酶的选择技巧(1)根据目的基因两端的限制酶切点选择限制酶根据目的基因两端的限制酶切点选择限制酶应选择切点位于目的基因两端的限制酶，不能选择切点位于目的基因内应选择切点位于目的基因两端的限制酶，不能选择切点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择部的限制酶，如图甲不能选择SmaSma。为避免目的基因和质粒的自身环化和反向连接，也可使用不同的限制酶为避免目的基因和质粒的自身环化和反向连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲可选择用切割目的基因和质粒，

8、如图甲可选择用PstPst和和EcoEcoRR两种限制酶两种限制酶(但要确但要确保质粒上也有这两种酶的切点，如图乙保质粒上也有这两种酶的切点，如图乙)(2)2)根据质粒的特点选择限制酶根据质粒的特点选择限制酶(如图如图)2.DNA连接酶“分子缝合针”P72“旁栏思考”：DNA连接酶和DNA聚合酶DNA连接酶连接的是 ，而DNA聚合酶是把单个_ 连接到已有的DNA片段上（DNA复制）。起作用时需要以一条DNA链为模板，而不需要模板。两个DNA片段脱氧核苷酸DNA聚合酶DNA连接酶 细节：实际上DNA复制也需要DNA连接酶连接冈崎片段（题目出现才去考虑这个问题）第4讲基因工程及生物技术的安全性与伦

9、理问题考点1真题体验感悟高考课时分层作业167考点22考点33考点44考点553.载体的其他注意事项 在进行基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的 噬菌体的衍生物或某些动植物病毒作为运载体利用的原理是 .病毒对宿主细胞的侵染具有一定的 性_。利用病毒对宿主细胞的侵染性物种（组织）特异 如新冠病毒可以入侵哺乳动物的肺部细胞高考题：若用家蚕作为某基因表达载体的受体细胞，在噬菌体和昆虫病毒两种载体中，不选用 作为载体，其原因是 。噬菌体噬菌体的宿主细胞是细菌，而不是家蚕第4讲基因工程及生物技术的安全性与伦理问题考点1真题体验感悟高考课时分层作业167考点22考点33考点44考点55D新坐标新坐标P315P315第4讲基因工程及生物技术的安全性与伦理问题考点1真题体验感悟高考课时分层作业167考点22考点33考点44考点55C第4讲基因工程及生物技术的安全性与伦理问题考点1真题体验感悟高考课时分层作业167考点22考点33考点44考点55作业：完成二轮作业：完成二轮P123-T1.2.3