2023届高三生物一轮复习课件：第37讲基因工程

[课标解读]　 1.基因结构决定其功能；掌握目的基因的筛选与获取方法；理解蛋白质工程的原理。 2.建立基因工程的操作流程模型，掌握目的基因的检测与鉴定方法。 3.基因工程和蛋白质工程在生产实践上的应用。 4.探究基因工程在生产上的应用和蛋白质工程的应用，掌握DNA片段的扩增及电泳鉴定的方法。 第37讲　 基因工程 基因工程的基本操作程序： 获：目的基因的筛选与获取 构：基因表达载体的构建 导：将目的基因导入受体细胞 检：目的基因的检测和鉴定 (核心) 2 1．(教材P71正文)限制酶只能用于切割目的基因( ) 2．(教材P72正文)DNA连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来( ) 3．(教材P72正文)E.coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端( ) 4．(教材P72正文)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达( ) × × × √ 1．(教材P80正文)外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制( ) 2．(教材P81正文)将目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法( ) 3．(教材P81正文)为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体( ) 4．(教材P82正文)抗虫基因即使成功地插入植物细胞染色体上也未必能正常表达( ) × √ × √ 1．基因工程的概念 考点一 重组DNA技术的基本工具 目的基因 基因重组 受体 分子 遗传性状 2.基因工程的理论基础 用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等相关的基因 2．基因工程的基本工具 (1)限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 核苷酸序列 磷酸二酯 一种特定的脱氧核苷酸序列 黏性末端 限制酶是一类酶，而不是一种酶 将一个基因从DNA分子上切割下来需要切两处，同时产生___个黏性末端或平末端。 Q1:限制酶来源于原核生物，为什么不能切割自己的DNA分子？ 原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。 4 (2)DNA连接酶——“分子缝合针” 种类 E·coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 来源 ___________ T4噬菌体 特点 只缝合______末端 缝合______末端和平末端 作用 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的___________，连接两个DNA片段 大肠杆菌 黏性 黏性 磷酸二酯键 Q2:DNA连接酶和DNA聚合酶的作用相同吗？ 不相同。DNA连接酶连接的是两个DNA片段，DNA聚合酶连接的是单个脱氧核苷酸。 以一条DNA链为模板 不需要模板 归纳：与DNA有关的几种酶的比较 质粒 稳定存在 限制酶切割位点 (3)基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” 大肠杆菌 大肠杆菌 动植物细胞 加氨苄青霉素的培养基中培养 含有载体的菌落 选择培养基培养 标记基因的筛选原理：载体上的标记基因一般是某种抗生素的抗性基因，而受体细胞没有抵抗该抗生素的能力。将含有某抗生素抗性基因的载体导入受体细胞，抗性基因在受体细胞内表达，受体细胞对该抗生素产生抗性。在含有该抗生素的培养基上，能够生存的是被导入了载体的受体细胞。如图所示： 没有氨苄青霉素抗性的细菌被淘汰 D A．用限制酶EcoR Ⅰ或BamH Ⅰ处理含某目的基因的DNA和质粒A B．用限制酶Sau3A Ⅰ和BamH Ⅰ处理含某目的基因的DNA和质粒A C．用限制酶Sau3A Ⅰ和EcoR Ⅰ处理含某目的基因的DNA和质粒A D．用限制酶EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ处理含某目的基因的DNA和质粒A 解析：选D　限制酶Sau3A Ⅰ切割目的基因会破坏目的基因，质粒含有限制酶EcoR Ⅰ、BamH Ⅰ的酶切位点，获取目的基因也可以用限制酶EcoR Ⅰ或BamH Ⅰ切割，但为了防止目的基因或质粒自身环化，需要使用不同种限制酶进行切割，则可以使用限制酶EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ去切割质粒，也用限制酶EcoR Ⅰ和BamH Ⅰ去切割目的基因，则获得重组质粒会进行正常连接。 2．(2021·全国乙卷)用DNA重组技术可以赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人类需要的生物产品。在此过程中需要使用多种工具酶，其中4种限制性内切核酸酶的切割位点如图所示。 (2)DNA连接酶催化目的基因片段与质粒载体片段之间形成的化学键是______________。 (3)DNA重组技术中所用的质粒载体具有一些特征，如质粒DNA分子上有复制原点，可以保证质粒在受体细胞中能_____；质粒DNA分子上有_____________便于外源DNA插入；质粒DNA分子上有标记基因(如某种抗生素抗性基因)，利用抗生素可筛选出含质粒载体的宿主细胞，方法是___________。 (