高三生物一轮复习课件：第41讲 基因工程.pptx

第41讲基因工程

主要考点必备知识考点一重组DNA技术的基本工具考点二基因工程的基本操作程序考点三实验：DNA的粗提取与鉴定、DNA片段的扩增及电泳鉴定考点四基因工程的应用和蛋白质工程

考点一重组DNA技术的基本工具

基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。1．基因工程的概念别名重组DNA技术、转基因技术操作环境操作对象操作水平结果原理特点主要在生物体外基因（DNA）DNA分子水平创造出人类需要的新的生物类型和生物产品基因重组定向改造生物遗传特性；彻底打破种间界限一、基因工程

这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。2.不同种生物的基因能“拼接”的理论基础：①DNA都是由4种脱氧核苷酸组成3.目的基因在受体细胞内表达原因：地球上所有的生物共用一套密码子。遗传信息的传递都遵循中心法则②双链DNA空间结构都是规则的双螺旋结构4.基因重组还有哪些类型？减数分裂I前期，同源染色体上非姐妹染色单体间的互换；减数分裂I后期，非同源染色体上非等位基因的自由组合。一、基因工程

1.限制性内切核酸酶（内切酶）——“分子手术刀”切割DNA分子的工具①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的一类酶。②种类：数千种（限制酶不是一种酶，而是一类酶）二、基因工程的工具③作用：识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。*确切来说应该是催化磷酸二酯键断开*该过程“特定”体现了酶的专一性*限制酶只切割两个核苷酸之间的磷酸二酯键。即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。

④识别序列大多数限制酶的识别序列由___个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由___个、___个或__________的核苷酸组成。648其他数量EcoRⅠ5’…G-A-A-T-T-C…3’3’…C-T-T-A-A-G…5’SmaⅠ5’…C-C-C-G-G-G…3’3’…G-G-G-C-C-C…5’BamHⅠ5’…G-G-A-T-C-C…3’3’…C-C-T-A-G-G…5’TaqⅠ5’……T-C-G-A……3’3’……A-G-C-T……5’*限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的，称为回文序列。二、基因工程的工具

⑤切割结果DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——________和_______黏性末端平末端当限制酶在它的识别序列的中心轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是黏性末端当限制酶在它的识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端二、基因工程的工具

*EcoRⅠ识别序列为GAATTC*EcoRⅠ切割部位为GA之间的磷酸二酯键黏性末端黏性末端*形成的黏性末端（从5’往3’读）为__________*一个限制酶切割一次形成_______个黏性末端*同一种限制酶切割形成的黏性末端_________*两个黏性末端有__________个游离的磷酸基团。AATT-两相同2二、基因工程的工具

现学现用：写出下列限制酶切割形成的黏性末端BamHⅠ________EcoRⅠ________HindⅢ________BglⅡ________GATC-AATT-AGCT-GATC-思考：你从中发现什么现象了？不同的限制酶可能切割形成相同的黏性末端二、基因工程的工具

现学现用：以下黏性末端是由__种限制酶作用产生的3思考：你从中发现什么现象了？相同的黏性末端也可能是由不同限制酶作用形成的二、基因工程的工具

种类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源作用相同点大肠杆菌T4噬菌体只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来既可以“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端（但连接平末端的效率相对较低）恢复的都是磷酸二酯键2.DNA连接酶——“分子缝合针”①.DNA连接酶作用：②.基因工程常用的DNA连接酶有两种：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，二、基因工程的工具

两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，注意：DNA连接酶可连接双链DNA中的两条单链缺口，但不能连接单