专题33 基因工程和生物技术的安全与伦理-备战2023年高考生物一轮复习全考点精选课件（浙江新教材、新高考专用）

浙科版2019版总复习选择性必修三 第一节　体液调节是通过化学信号实现的调节 第一节　体液调节是通过化学信号实现的调节 第二节　神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 第二节　神经系统通过下丘脑控制内分泌系统 第33课时 基因工程与生物技术安全与伦理 第十单元 生物技术工程 考点一　DNA重组技术的基本工具 1. 基因工程 (1)基因工程(重组DNA技术)定义：有意识地把一个人们所需 要的基因转入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要产物的技术。 (2)操作水平：分子水平。 (3)变异原理：基因重组 (4)基因工程诞生的理论基础包括： DNA是遗传物质的证明、DNA双螺旋结构的发现和“中心法则”的确立、遗传信息的传递和表达的机制认定、遗传密码的破译。 单击此处编辑母版文本样式 (5)基因工程诞生的技术保障：限制性内切核酸酶、DNA连接酶和质粒载体的发现与应用。其中，限制性内切核酸酶和DNA连接酶为基因的分离和重组提供了必要的手段，而载体能够将外源基因运送到细胞中。 (6) 异种生物的DNA拼接成功的原因： 一种生物基因在另一种生物细胞内能够表达成功的原因： 所有生物的DNA具有相同的化学组成（脱氧核苷酸）和空间结构（双螺旋结构）。 各种生物共用一套遗传密码。 单击此处编辑母版文本样式 (7)基因工程核心技术：构建重组DNA分子。 （8）基因工程育种的优点 与杂交育种相比：克服远缘杂交不亲和障碍（突破物种间的界限） 与诱变育种相比：能定向地改造生物的遗传性状 单击此处编辑母版文本样式 2．重组DNA技术的基本工具 限制性内切核酸酶 (1)主要来源：细菌等微生物。（酵母菌中也有发现） (2)存在于细菌等微生物中的作用：破坏外源DNA，自身DNA不会被破坏（自身DNA经过相应的化学修饰），起到保护作用，是其进化出的一种防御机制。（将外源DNA分子从内部剪切成片段，不是核苷酸） (3)作用特点：识别双链DNA上特定的一小段核苷酸序列，并催化其中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键水解，使得DNA双链在特定的位置断开。 思考一：能否切割烟草花叶病毒上人们想要的目的基因？ 识别的序列一般4~8个核苷酸对，6个核苷酸对最常见。 单击此处编辑母版文本样式 例1.（2022· 强基联盟5月联考）4种不同限制性内切核酸酶的识别序列和切割位点如下图所示。下列相关叙述正确的是（       ） A．限制性内切核酸酶在基因工程中的作用是用于获取目的基因或构建基因文库 B．限制性内切核酸酶作用的原理是它们能识别特定的碱基序列并破坏碱基对之间的氢键 C．用EcoRI完全酶切某生物基因组DNA，理论上得到DNA片段的平均长度约为4000个碱基对 D．为减少构建表达载体时目的基因与载体的错误连接，选用BamHI和BglII切割目的基因两侧 C、EcoR Ⅰ识别的特定核苷酸序列为6个碱基对，因此出现该特定序列的概率为（1/4）6即1/4096，所以理论上完全酶切后得到的DNA片段平均长度约为4000个碱基对，C正确； C 单击此处编辑母版文本样式 ③结果：产生黏性末端或平末端。 单击此处编辑母版文本样式 黏性末端： 被限制酶切开后的DNA的两条单链的切口处，各带有几个伸出的无互补配对的核苷酸序列，这个序列叫黏性末端。（末端有凸出的单链部分） 思考一：用限制酶切割后的DNA分子，有几个黏性末端？这几个黏性末端有何特点？ 两个，黏性末端相同且它们之间正好能够互补配对。 5’-GGATCC-3’ 3’-CCTAGG-5’ BamHⅠ 5’-TGATCA-3’ 3’-ACTAGT-5’ BclⅠ 5’-AGATCT-3’ 3’-TCTAGA-5’ BglⅡ 思考二：用不同种限制酶切割不同的DNA分子，黏性末端可能互补配对吗？ 有可能 用限制性内切核酸酶剪切不同的DNA分子得到了不同来源的片段，具有互补配对的黏性末端或平末端。这正是能将不同来源的DNA片段连接起来的基础。 思考三：限制性内切核酸酶I的识别序列和切点是—G↓GATCC— 限制性内切核酸酶II的识别序列和切点是↓GATC— 下图表示含有某目的基因的DNA分子片段。 （1）要想获得某个特定的基因，至少需要几个限制性酶切位点，切断几个磷酸二酯键？产生几个黏性末端？ （2）若想将目的基因剪切下来，应选择何种限制性内切核酸酶？ 至少需要2个限制酶的切点,切断4个磷酸二酯键,产生4个黏性末端 酶II (2)DNA连接酶 ①作用：将DNA片段连接成一个重组DNA分子。 ②类型 单击此处编辑母版文本样式 ③DNA连接酶和限制酶的关系 单击此处编辑母版文