2023届高三生物一轮复习课件：第37讲　基因工程的基本工具与操作程序

湘西土家族苗族自治州民族中学 XIANGXITUJIAZUMIAOZUZIZHIZHOU MINZU ZHONGXUE 减补私勇 第10单元 第37讲基因工程的基本工具与操作程序 素养目标 理解基因结构决定其功能；掌 生命观念 科学思维 建立基因工程的操作流程模型，掌 握目的基因的筛选与获取方法 握目的基因的检测与鉴定方法 基因工程的基本 工具与操作程序 关注基因工程的发展和 社会责任 科学探究 掌握利用PCR技术进行DNA片 应用，宣传健康生活等 段的扩增及电泳鉴定的方法 一、重组DNA技术的基本工具 1.基因工程的概念理解 原猩为墓因重组 按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋 手段 予生物新的遗传特性 基因工程概 创造出更符合人们需要的新的生物类型和 目的 生物产品 水平 分子水平 念理解 基础 生物化学、分子生物学和微生物学等学科 优点 可以定向改造生物的 遗传性状 理论基础 ①基因是控制生物性状的遗 外源基因在受 理论 传物质的结构和功能单位 ②遗传信息的传递都遵循中 体细胞内表达 基础 心法则 ③生物界共用一套遗传密码 复制 重组DNA: 转录 翻译 蛋白质 载体+目的基因 RNA (性状) ①DNA的基本组成单位都 是四种脱氧核苷酸 基因拼接 理论②DNA分子都遵循碱基互 基础补配对原则 ③双链DNA分子的空间结 构都是规则的双螺旋结构 2.基因工程的基本工具 (1)限制性内切核酸酶（限制酶） 存在 一主要存在于原核生物中 识别双链DNA分子的特定核苷酸序列 作用 ，并使每一条链中特定部位的 磷酸二酯键 断开 种限制酶只能识别 特性 一种特定的脱氧核苷酸序列 ，并且能 在特定的位点上切割DNA分子 产生末端的种类 黏性末端 和平末端 具有专一性 ①限制酶的识别序列与被作用的DNA序列是不同的。前者一般由6个核 苷酸组成，少数由4个、8个或其他数量的核苷酸组成：后者是双链序列。 ②判断黏性末端是否由同一种限制酶切割形成的方法是将黏性末端旋转 180°，同一种限制酶切割形成的黏性末端应该是完全相同的结构。 不是氢键 ③限制酶作用的化学键只能是磷酸二酯键。 ④在切割含目的基因的DNA分子时，需用限制酶切割两次此DNA分子。 (2)DNA连接酶 将双链DNA片段缝合起来，恢复被限制酶切 作用 开的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键 G CTTAAG E,coli DNA连接酶一 种类 T4DNA连接酶 大肠杆菌←一 来源 T4噬菌体 只缝合具有黏性 具有黏性末端和平末端 末端的DNA片段 特点 的DNA片段都可缝合 (3)基因进入受体细胞的载体--不仅仅是质粒 最常用质粒__ (类型)其他-噬菌体、动植物病毒等 一能在受体细胞中复制并_稳定保存 具有一个至多个 (条件—，_____，便于外源DNA插入 具有特殊的标记基因，便于DNA的鉴 -对受体细胞无害 作用—携带外源DNA片段进入受体细胞，并在 受体细胞内对目的基因进行大量复制 3.DNA的粗提取与鉴定 (1)实验原理 提取 利用DNA与其他物质在物理和化学性质方面的差异， 思路 提取DNA 实 溶解度：DNA不溶于酒精 ,某些蛋白质溶于 酒精 理 DNA的 DNA在不同浓度的 NaCl溶液 中溶解度不同， 性质 能溶于2molL一的NaC1溶液 DNA的鉴定：DNA+二苯胺试剂 沸水浴 蓝色 (2)实验步骤 研磨材料 新鲜洋葱，加研磨液充分研磨 滤液中可能金有DNA、RNA 以及蛋白质、脂质、糖类 获取含DNA 过滤（纱布）、提取滤液；或在1500r/min 的滤液 的转速下离心5min,取上清液 在上清液中加入体积分数为95%的冷酒精 DNA的析出 溶液，静置后用玻璃棒沿一个方向 搅拌卷起白色丝状物，或在10000r/min的转 速下离心5min,取沉淀物 溶解DNA 将丝状物或沉淀物溶解在2olL_的 NaCl溶液中 在溶有DNA的溶液中加入二苯胺 试剂， DNA的鉴定 混合均匀后将试管在沸水中加热5min, 溶液变成蓝色