2025版高中生物讲练测课件 第5部分 生物技术与工程 专题22 基因工程.pptxVIP

第5部分生物技术与工程

专题22基因工程;体系透视;考点1????重组DNA技术的基本工具;“分子缝

合针”——

DNA

连接酶;“分子运输

车”——

基因载体;知识拓展????基因工程中的同尾酶

同尾酶是指识别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,

如图:

?

由同尾酶产生的黏性末端,能够通过碱基互补配对彼此连接,可用于基因表达载体的

构建。;易混易错????DNA连接酶和DNA聚合酶的异同;考点2基因工程的基本操作程序及应用

一、DNA的粗提取、PCR、电泳鉴定

1.DNA的粗提取及鉴定;实验

步骤;2.PCR(聚合酶链式反应);PCR的

步骤和

结果;小表达????(选必3P77改编)PCR技术操作中为什么需要用2种不同的引物?

DNA分子由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成,PCR扩增时只能从各自模板链

的3端开始,故需碱基序列不同的2种引物。;电泳的

定义;电泳

结果及

初步

分析;电泳

结果及

初步

分析;二、基因工程的基本操作程序及应用

1.目的基因的筛选与获取;2.基因表达载体的构建(基因工程的核心步骤);构建基因

表达载体

过程

示意图;限制酶

的选择;易混易错????启动子、终止子、起始密码子、终止密码子对比;知识拓展????(1)标记基因的常见类型及相应筛选方法;(2)对空质粒的筛选——蓝白斑筛选法:载体上携带有抗生素抗性基因及lacZ基因。

lacZ基因表达产物可分解X-gal产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。该

载体上仅在lacZ基因中存在目的基因插入位点,若目的基因插入lacZ基因,则lacZ基因

失去相应功能。在大肠杆菌的培养基中加入相应抗生素和X-gal后,未导入质粒的菌

株不能生长,白色的菌落便是成功导入目的基因的大肠杆菌,呈现蓝色的菌落则是转

入空质粒的大肠杆菌。;受体细胞的种类及

方法;知识拓展????农杆菌转化法示意图

?

(1)两次重组

①第一次重组:目的基因(①)与Ti质粒构建重组载体。

②第二次重组:重组Ti质粒上的T-DNA插入染色体DNA。

(2)两次导入

①第一次导入:将重组Ti质粒导入经Ca2+处理的农杆菌细胞。

②第二次导入:将T-DNA导入植物细胞染色体DNA上。;4.目的基因的检测与鉴定;分子水平

的检测;5.基因???程的应用

?;考点3蛋白质工程;小表达蛋白质工程中为什么通过对基因操作来实现对天然蛋白质的改造?

蛋白质一般具有十分复杂的空间结构,基因的结构相对简单,容易改造;改造后的

基因可以遗传给下一代,而直接改造的蛋白质无法遗传。

?;题型核酸序列的阅读及引物、限制酶的选择(热考点)

1.核酸序列的阅读;转

录

和

翻

译;知识拓展????移码突变

构建融合基因表达载体时易发生移码突变,如图P基因与编码FLAG的序列形成一

个融合基因:

?;编码链与mRNA中碱基排列顺序一致(只是mRNA中不含T只含U),起始密码子是

AUG,那么编码链核酸序列的阅读、分析就从ATG开始,三联体密码子阅读框架的改

变会造成翻译结果的改变。若会发生移码突变,应在两基因间插入一定数量的碱基

对,保持原基因编码的密码子顺序不变。;引物的

特点;根据扩增

目的选择

引物;3.限制酶的选择

(1)限制酶选择的原则:

①限制酶不能破坏目的基因的完整结构,也不能破坏载体上的启动子、终止子、复制

原点等必要元件;

②应使目的基因按照正确的转录方向插入载体的启动子和终止子之间;

③为避免目的基因和质粒的自身环化和反向连接,尽量选用不同的限制酶切割目的基

因和质粒,即双酶切。

(2)实例分析:图1质粒为载体,图2为克隆得到的含W基因的DNA片段,W基因以乙链为;转录模板链(MfeⅠ和EcoRⅠ为同尾酶,可切出相同的黏性末端)。

?

?;限制酶选择分析:图1质粒中含2个EcoRⅠ识别位点,选用EcoRⅠ会切去终止子,选用

BamHⅠ会破坏启动子,故可选用的限制酶有MfeⅠ、HindⅢ、KpnⅠ;W基因以乙链为

转录模板链,RNA聚合酶从模板链的3端开始转录,故W基因乙链的3端与启动子相连,

5端与终止子相连,为保证W基因与质粒正确连接,质粒的终止子一侧应选用与W基因

右侧相同的HindⅢ,故切割质粒可选的限制酶为MfeⅠ、HindⅢ。图2中选用MfeⅠ会

破坏W基因,故只能选择同尾酶EcoRⅠ,因此选用EcoRⅠ、HindⅢ切割图2中的

DNA。

(2021辽宁,24,10分);典例????(2022天津,15,10分)研究者拟构建高效筛选系统,将改进的苯丙氨酸合成关键酶

基因P1导入谷氨酸棒杆菌,以提高苯丙氨酸产量。

?

(1)如图是该高效筛选系统载体的构建过程。载体1中含有KanR(卡那霉素抗性基因)和;SacB两个标记