2024第十单元 第61课时 基因工程的基本工具和基本操作程序 .pdf

复习材料

第61课时基因工程的基本工具和基本操作程序

1.概述基因工程是在微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展

课标要求起来的。2.阐明重组DNA技术的三种基本工具。3.阐明基因工程的基本

操作程序。

2023•新课标T62021•全国乙•T382021•湖

1.基因工程的基本工具

北・T7

考情分析2023•全国乙•T382023•全国甲•T382023•湖

2.基因工程的基本操作

北・T42023-广东・T20

程序

2021-广东・T22

考点一基因工程的基本工具

1.基因工程的概念

2.基因工程的诞生和发展

(1)肺炎链球菌转化实验不仅证明了DNA是遗传物质，还证明了DNA可在同种生物不同个体

之间o

(2)DNA双旋结构的提出和的证明。

(3)中心法则的确立。

(4)的破译。

(5)基因转移载体的发现。的发现为DNA的切割、连接以

及功能基因的获得创造了条件。

(6)体外重组的实现。

(7)重组DNA表达实验的成功。

(8)DNA测序和合成技术的发明。

(9)技术的发明。

(10)技术可以实现对特定基因的定点插入、敲除或替换。

3.重组DNA技术的基本工具

⑴限制性内切核酸酶(简称限制酶”)

【提醒】①限制酶的识别序列一般由6个核苜酸组成，少数由4个、8个或其他数量的核昔酸组

成。

②限制酶作用的化学键只能是磷酸二酯键。

③在切割含目的基因的DNA分子时，需用限制酶切割两次此DNA分子，产生4个末端。只

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有这样才能使目的基因的两端都有可连接的黏性末端或平末端。

(2)DNA连接酶

(3)载体

(1)基因工程是人工操作导致的染色体变异，变异是不定向的()

(2)DNA连接酶可以连接目的基因与载体的氢键，形成重组DNA()

(3)限制性内切核酸酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶()

(4)质粒通常采用抗生素合成基因作为标记基因()

将从苏云金杆菌中获取的及基因转入棉花细胞内培育转基因抗虫棉的过程中，需借助多种分

子工具且经历多个操作步骤。实验人员使用限制酶EcoRI和MeI切割质粒。如图表示常用

的限制酶识别序列和切割位点以及质粒上的限制酶切割位点。请思考以下问题：

⑴请用图示法写出限制酶EcoRI和Nhel切割后形成黏性末端的过程。

(2)切割图示中的目的基因应选用哪类限制酶？请说明理由。

【归纳总结】限制酶的选择

(1)不破坏目的基因原则：如图甲中可选择PstI,而不选择Sma\o

(2)保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则：质粒作为载体必须具备标记基因，所选

择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择Sma\o若载体上有两个及以上的标记

基因，则可合理对其中一些标记基因进行酶切破坏，从而达到比一个标记基因更高的筛选成

功率，防止只有一个标记基因时出现的“假阳性”(即未成功导入目的基因的载体也能正常表

达标记基因，造成无效筛选)。

(3)善用“双酶切”，注意方向性：目的基因所在序列和载体上存在多种酶切位点时，一般需

要选择在目的基因所在序列和载体上都存在切割位点的两种不同的限制酶，对目的基因所在

序列和载体进行剪切，即“双酶切法”。其优点和作用是：①防止目的基因环化；②避免目的

基因与载体反向连接，即用DNA连接酶连接后形成的重组DNA分子上，目的基因和载体启

动子的方向(或描述为“RNA聚合酶的移动方向”)必须是相同的，否则目