2025届高考生物一轮总复习选择性必修3第十单元生物技术与工程第51讲基因工程的基本工具和基本操作程序课件.pptxVIP

第51讲基因工程的基本工具和基本操作程序;【课标要求】1.阐明重组DNA技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。2.阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定等步骤。3.活动：(1)DNA的粗提取与鉴定。(2)DNA片段的扩增及电泳鉴定。;考点一;考点一重组DNA技术的基本工具

?

1.基因工程的概念;2.重组DNA技术的基本工具

(1)限制性内切核酸酶(简称限制酶)。

①主要来源：_______________________。

②种类：分离的限制酶有______________种。

③特点(专一性)：识别双链DNA分子的___________________________。使每一条链中特定部位的_______________________断开。;④;[易错提醒]限制酶作用的化学键是磷酸二酯键，不是氢键；在切割含目的基因的DNA分子时，需用限制酶切割2次此DNA分子，产生4???末端。;(2)DNA连接酶。;(3)载体。;[易错提醒]与膜载体的区别：基因工程中的载体是DNA分子，能将目的基因导入受体细胞内，并利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制；膜载体是蛋白质，与细胞膜的通透性有关。;[教材命题点思考]

1.天然的DNA分子是否可以直接用作基因工程载体？为什么？

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提示：不可以。含有复制原点、含有一种或多种限制酶的识别序列、有标记基因等特点的DNA分子才可以直接用作基因工程的载体。实际上，天然的DNA分子一般不完全具备上述条件，往往需要进行人工改造后才能用于基因工程操作。;2.实践中常用某些病毒载体作为基因工程工具，除具备普通质粒载体的条件外，还应具有的条件是_____________________________(答出2点即可)。

提示：对靶细胞具有较高的转化效率、不能增殖、对细胞无害;3.限制酶EcoRⅠ只能识别序列—GAATTC—，并只能在G与A之间切割。若在某目的基因的两侧各有1个EcoRⅠ的切点，请画出目的基因两侧被限制酶EcoRⅠ切割后所形成的黏性末端。

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_______________________________________________________________;1.限制酶的选择原则

(1)根据目的基因两端的限制酶切割位点确定限制酶的种类。;③为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种限制酶的切割位点，而且这两种限制酶切割后不会完全破坏标记基因)。;(2)根据质粒的特点确定限制酶的种类。;(3)根据Ti质粒的T-DNA片段选择限制酶，图中甲、乙、丁Ti质粒均不宜选取，丙Ti质粒宜选取(设切割目的基因的限制酶为XbaⅠ和SacⅠ)。;2.标记基因的作用

可用于检测目的基因是否导入受体细胞。;1.(2023·高考新课标卷)某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具，将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。;下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是()

A．质粒和目的基因都用酶3切割，用E.coliDNA连接酶连接

B．质粒用酶3切割，目的基因用酶1切割，用T4DNA连接酶连接

C．质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4DNA连接酶连接

D．质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E.coliDNA连接酶连接;解析：只用一种限制酶切割质粒和目的基因，会使质粒和目的基因发生自身环化或使目的基因在质粒中反向连接，A项不符合题意；

用酶1切割目的基因，产生的是黏性末端，用酶3切割质粒，产生的是平末端，无法连接，B项不符合题意；

质粒和目的基因都用酶1和酶2切割后，可使用T4DNA连接酶连接，使目的基因定向插入质粒中，C项符合题意；

酶2和酶4切割后产生的黏性末端相同，易导致目的基因和质粒自身环化或使目的基因在质粒中反向连接，并且用酶4切割会破坏标记基因，D项不符合题意。;2.图1是某基因工程中构建重组质粒的过程示意图，载体质粒P0具有四环素抗性基因(TetR)和氨苄青霉素抗性基因(Amp