基因工程第一节第二节教材.ppt

选修三_现代生物科技专题 基因工程的基本工具和基本操作程序 高频考点突破 考点一 基因工程的概念理解和理论基础 1.基因工程的概念理解 (1)操作环境：体外——关键步骤“表达载体的构 建”的环境。; (2)优点 ①与杂交育种相比：克服远缘杂交不亲和障碍。 ②与诱变育种相比：定向改造生物性状。 (3)操作水平：分子水平。 (4)原理:基因重组。 (5)本质:甲(供体提供目的基因) 乙(受体表达 目的基因),即基因未变、合成蛋白质未变,只是合 成场所的转移。;考点二 基因工程的操作工具 1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)化学本质：蛋白质。 (3)作用 (4)作用特点：特异性,即限制酶可识别特定的脱 氧核苷酸序列,切割特定位点。 (5)切割结果; 强调①切割的化学键为磷酸二酯键。 ②在切割目的基因和载体时要求用同种限制酶, 目的是产生相同的黏性末端。 ③将一个基因从DNA分子上切割下来,需要2个限制 酶,同时产生4个黏性末端。 ④不同DNA分子用同一种限制酶切割产生的黏性末 端都相同,同一个DNA分子用不同的限制酶产生的 黏性末端不相同。; 2.DNA连接酶——“分子缝合针” ;3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” (1)类型 提醒 ①质粒本质是DNA,不是细胞器;②特点:小 型环状。 (2)功能：将目的基因导入受体细胞。 (3)应具备条件 ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制； ②有一个至多个限制酶的切割位点,以便于与外源 基因连接； ③有特殊的遗传标记基因,供重组DNA的检测和鉴定。; 强调①一般来说,天然载体往往不能满足人类的 所有要求,因此人们根据不同的目的和需要,对某 些天然的载体进行人工改造。 ②常见的标记基因有抗生素基因、产生特定颜色 的表达产物基因、发光基因等。 ③作为载体必须具有多个限制酶切点,而且每种酶 的切点最好只有一个。因为某种限制酶只能识别 单一切点,若载体上有一个以上的酶切点,则切割 重组后可能丢失某些片段,若丢失的片段含复制起 点区,则进入受体细胞后便不能自主复制。一个载;1．下图为一种限制酶切割DNA分子示意图。 请回答问题： (1)这种限制酶的切点是______，形成________个________末端，特点是________________。 (2)从题干中可知限制性核酸内切酶识别序列的特点是__________。 (3)如果G发生突变，可能发生_____________ 答案：(1)G和A之间　2　黏性　碱基序列互补　(2)只能识别某种特定的核苷酸序列　(3)限制酶不能识别切割位点;2.下列关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是 （ ） A.将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸 二酯键 B.将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新 形成磷酸二酯键 C.连接两条DNA链上碱基之间的氢键 D.只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接 起来，而不能将双链DNA片段平末端之间进行 连接;考点三 基因工程的基本操作程序 1.基因工程图解:抗虫棉的培育过程;; 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。 化学合成法:蛋白质 氨基酸序列 RNA 碱基序列 DNA碱基序列 用4种脱氧核 苷酸人工合成目的基因 反转录法:分离出供体细胞mRNA 单链DNA 合成目的基因 ③ PCR扩增技术 ; (2)基因表达载体的构建——最核心步骤 ①目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 ②基因表达载体的组成:启动子、目的基因、终止 子以及标记基因等。; ③基因表达载体的构建方法 强调①与载体相比较,增加启动子、目的基因和 终止子三个基因片段,其功能各不相同。 ②启动子(DNA片段)≠起始密码子(RNA);终止子 (DNA片段)≠终止密码子(RNA)。 ③该过程把三种工具(只有两种工具酶)全用 上了,是最核心、最关键的一步,在体外进行。; (3)将目的基因导入受体细胞; 强调①唯一不涉及到碱基互补配对的操作步骤是将目的基因导入受体细胞。 ②微生物做受体细胞主要是个体微小,代谢旺盛, 繁殖速度快,获得目的基因产物多。遗传物质相对较少。 ③植物细胞还可用基因枪法和花粉管通道法。 (4)目的基因的