选修3专题1基因工程.ppt

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，通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 为什么基因工程能够成功呢？ 基因拼接的理论基础： 规则的双螺旋结构 基本单位都是脱氧核苷酸 遵循碱基互补配对原则 外源基因在受体内表达的理论基础： 生物界共用一套遗传密码 * * * 近年高考考查内容分析： 1.基因工程中三种工具 2.基因工程操作四部曲 3.基因工程成果 ——转基因生物实例及安全性讨论 （2011.广东理综，27） 对转基因技术环节的记忆（8分） 人类需要的基因产物 结果 剪切→拼接→导入→表达 基本过程 DNA分子水平 操作水平 基因 操作对象 生物体外 操作环境 基因拼接技术或DNA重组技术 基因工程的别名 优点：定向改造生物体的性状（目的性强） 原理：基因重组 育种周期短，克服远缘杂交不亲和障碍 2．操作工具 (1)限制性核酸内切酶——“分子手术刀” ①来源：主要是从__________分离纯化出来的。 ②化学本质：______。 ③作用特点：______性，即限制酶可识别特定 的脱氧核苷酸序列，切割特定位点。 ④作用结果：产生________或________。 原核生物中 蛋白质 特异 黏性末端 平末端 注意 ①切割的化学键为______________。 ②在切割目的基因和运载体时对限制酶的要求是__________________，目的是产生相同的黏性末端。 磷酸二酯键 用同一种限制酶 ③限制酶切割位点的选择必须保证 标记基因的完整性，以便检测。 (2)DNA连接酶——“分子缝合针” 结果 功能 来源 常用 类型 恢复被限制酶切开的两个核苷酸 之间的磷酸二酯键 E·coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 大肠杆菌 T4噬菌体 连接黏性末端 连接黏性末端 或平末端 作用结果 作用过程 都是催化两个脱氧核苷酸之间 形成磷酸二酯键 作用实质 DNA聚合酶 DNA连接酶 DNA连接酶与DNA聚合酶的比较 在两个DNA片 段之间形成磷酸 二酯键 将单个脱氧核苷酸加 到已存在的核酸片段 上，形成磷酸二酯键 将两个DNA片段连 接成重组DNA分子 合成新的DNA分子 （3）基因运载体——“分子运输车” ①作用：将___________送入受体细胞中。 ②常用种类：______、噬菌体的衍生物， __________。 ③应具备条件：含有__________、 _________________的切点，能在受体 细胞中_____________________。 目的基因 质粒 动植物病毒 标记基因 一个至多个限制酶 稳定保存并大量复制 检测与鉴定 与目的基 因连接 1. (2011·学军中学期中)下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是(　 　) A．a的基本骨架是磷酸和核糖交替连接而成的结构 B．要获得相同的黏性末端，一般用相同的b去切割a和d C．c连接双链间的氢键，使黏性末端处碱基互补配对 D．若要获得未知序列的d，可到基因库中去寻找 a 2．下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是(　　) A．DNA连接酶、限制性核酸内切酶、解旋酶 B．限制性核酸内切酶、解旋酶、DNA连接酶 C．解旋酶、限制性核酸内切酶、DNA连接酶 D．限制性核酸内切酶、DNA连接酶、解旋酶 3.(2010·全国Ⅱ理综，5)下列叙述符合基因工程 概念的是 (　　) A.B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中 含有B 淋巴细胞中的抗体基因 B．将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株 C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株 D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后其DNA整合到细菌DNA上 4.(2010·浙江理综，2)在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，如下操作错误的是 (　　) A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒 的核酸 B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因 和运载体 C．将重组DNA分子导入烟草原生质体 D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞 基因工程的图解（抗虫棉的培育过程） ② ① ③ ④ 一、目的基因的获取途径 ②人工合成目的基因： 常用的方法有化学合成法和反转录法。 ①从自然界中已有的物种中分离出来，如从 基因组文库