第35讲 基因工程-备战2023年高考生物一轮复习全考点精讲课堂（新教材）

第十六单元 生物技术与工程 第1课时 基因工程 第十六单元 生物技术与工程 章节知识体系 基 因 工 程 基因工程的诞生和发展 理论基础 技术发明 基因工程的基本操作工具 限制酶 DNA连接酶 基因进入受体细胞的载体 基因工程的基本操作程序 目的基因的筛选与获取 基因表达载体的构建 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 筛选合适的目的基因 利用 PCR 获取和扩增目的基因 蛋白质工程 基因工程的应用 DNA 片段的扩增及电泳鉴定 农牧业、医药卫生、食品工业等 延 伸 基本原理 基本思路 崛起缘由 基因工程的概念 CONTENT 目 录 考点分析 01 能明确基因工程的概念和原理，了解基因工程的诞生和发展，认同基础理论和相关技术的发展催生了基因工程。 02 04 能阐明DNA重组技术所需的三种基本工具的作用，能完成DNA的粗提取和鉴定。 05 能理解利用PCR技术获取和扩增目标DNA片段，并用电泳鉴定PCR的产物。 06 能阐明蛋白质工程崛起的缘由，明确蛋白质工程的基本原理，能依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白质的过程。 了解基因工程在农牧业、医药卫生和食品工业等方面的应用。 03 能阐明基因工程的基本操作程序，能针对人类生产和生活中的某一需求，选取适当的基因工程的技术和方法，尝试设计获得某一转基因产品的方案。 4 1、基因工程的概念 一、基因工程的概念及理论和技术基础 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，因此又叫作重组DNA技术。 生物 类型 生物 产品 人们的愿望 转基因 遗传 性状 2、基因工程的理论和技术基础 一、基因工程的概念及理论和技术基础 ②限制酶、DNA连接酶 和逆转录酶被相继发现为DNA的切割、连接以 及功能基因的获得创造了条件 ①发现在细菌拟核DNA之外的质粒有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移。 科学家证明质粒可以作为基因工程的载体，构建重组DNA，导入受体细胞，使外源基因在原核细胞中成功表达，并实现物种间的基因交流 ①发明了DNA序列分析的方法，为基因序列图的绘制提供了可能； ②DNA合成仪的问世为体外合成DNA提供了方便； ③PCR为获取目的基因提供了有效手段； ④高通量测序技术可以实现低成本测定大量核酸序列，加速了人们对基因组序列的了解 ⑤基因组编辑技术可以实现对特定基因的定点插入、敲除或替换； 发展 二、基因工程的基本工具 1、限制性内切核酸酶(简称限制酶)—“分子手术刀” （1）来源：主要是从　 生物中分离纯化出来的。 （2）作用：识别双链DNA分子的某种特定的　　　 ，并切开特定部位的两个核苷酸之间的　　　　 。 （3）结果：产生　 　　　或平末端。 原核 核苷酸序列 磷酸二酯键 黏性末端 大多数限制酶的识别序列 由6个核苷酸组成 ①不同的限制酶所识别的核苷酸序列一般是不同的，切割 产生的黏性末端一般也是不同的。 -GAATTC- -CTTAAG- EcoRⅠ -G -CTTAA AATTC- G- ＋ -T -ACTAG GATCA- T- ＋ -TGATCA- -ACTAGT- BclⅠ 磷酸二酯键 限制酶切断的是核苷酸之间的这一段 二、基因工程的基本工具 1、限制性内切核酸酶(简称限制酶)—“分子手术刀” （1）来源：主要是从　 生物中分离纯化出来的。 （2）作用：识别双链DNA分子的某种特定的　　　 ，并切开特定部位的两个核苷酸之间的　　　　 。 （3）结果：产生　 　　　或平末端。 原核 核苷酸序列 磷酸二酯键 黏性末端 大多数限制酶的识别序列 由6个核苷酸组成 ①不同的限制酶所识别的核苷酸序列一般是不同的，切割 产生的黏性末端一般也是不同的。但也有例外！ -AGATCT- -TCTAGA- BglⅡ -A -TCTAG GATCT- A- ＋ -T -ACTAG GATCA- T- ＋ -TGATCA- -ACTAGT- BclⅠ 磷酸二酯键 限制酶切断的是核苷酸之间的这一段 二、基因工程的基本工具 1、限制性内切核酸酶(简称限制酶)—“分子手术刀” （1）来源：主要是从　 生物中分离纯化出来的。 （2）作用：识别双链DNA分子的某种特定的　　　 ，并切开特定部位的两个核苷酸之间的　　　　 。 （3）结果：产生　 　　　或平末端。 原核 核苷酸序列 磷酸二酯