第35讲 基因工程及生物技术的安全性与伦理问题-【备考无忧】备战2023年高考生物一轮复习优质课件

第35讲 基因工程及生物技术 的安全性与伦理问题 第十单元 生物技术与工程 选修三 重组DNA技术的基本工具与基本操作程序 1 DNA的粗提取与鉴定、 DNA片段的扩增及电泳鉴定 2 考点 基因工程的应用及蛋白质工程 3 生物技术的安全性与伦理问题 4 重组DNA技术的基本工具 与基本操作程序 1 重组DNA技术的基本工具与基本操作程序 1 一、基因工程的概念 指按照人们的愿望，通过 等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的 和生物制品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA 上进行设计和施工的，因此又叫作 。 转基因 新的生物类型 分子水平 重组DNA技术 基因重组 ②操作水平： ⑤操作结果： ①操作原理： DNA分子水平 获得新的生物类型和生物产品 ③操作环境： 生物体外 ④操作对象： 基因 ⑥优点： 克服远缘杂交不亲和障碍、定向改造生物性状。 4 一、基因工程的概念 ⑦操作过程 目的（外源）基因在受体细胞中为什么能表达？ 剪切→拼接→导入→表达 ②不同生物的基因在表达时都遵循 “中心法则”，在受体细胞内定向表达； ①不同生物的DNA分子的结构基本相同； ③所有生物共用一套遗传密码。 DNA RNA 蛋白质 转录 翻译 复制 T C G A A G C T 5 一、基因工程的概念 分子手术刀 分子缝合针 分子运输车 准确切割DNA分子——限制性内切核酸酶 将DNA片段连接起来——DNA连接酶 将体外重组好的DNA分子导入受体细胞——载体 ⑧工具 6 重组DNA技术的基本工具与基本操作程序 1 二、基因工程的基本工具 1.限制性内切核酸酶 切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，又称 。 （1）来源： （2）种类： 主要来自原核生物 限制酶 数千种 限制酶不是一种酶，而是一类酶 （3）作用特点： 专一性 能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。 作用部位 一般为4~8个或其他数量的核苷酸，最常见的为6个核苷酸。 7 1.限制性内切核酸酶 （4）识别序列 EcoR Ⅰ 5’…G-A-A-T-T-C…3’ 3’…C-T-T-A-A-G…5’ Sma Ⅰ 5’…C-C-C-G-G-G…3’ 3’…G-G-G-C-C-C…5’ BamH Ⅰ 5’…G-G-A-T-C-C…3’ 3’…C-C-T-A-G-G…5’ Taq Ⅰ 5’……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。 在切割部位，一条链正向读的碱基顺序与另一条链反向读的顺序完全一致。 8 1.限制性内切核酸酶 （5）限制酶名字的由来 限制酶的命名是根据细菌种类而定：用生物属名的头一个字母与种加词的头两个字母，组成了3个字母的略语，以此来表示这个酶是从哪种生物中分离出来的。 以EcoRI为例: E：Escherichia (属) co：coli (种) R：RY13 (品系) I：首先发现 在此类细菌中发现的顺序 EcoRⅠ：大肠杆菌（Escherichia coli）R型菌株中分离出的第一个限制酶； SmaⅠ：粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）中分离出的第一个限制酶。 9 1.限制性内切核酸酶 （6）切割结果 产生黏性末端或平末端 10 （6）切割结果 实例1：EcoR Ⅰ限制酶的切割 只能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 A A G T T C C T T A A G 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 C T T A A G G A A T T C 11 （6）切割结果 实例2：Sma Ⅰ限制酶的切割 只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。 C C C G G G G G G C C C C C C G G G G G G C C C 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 12 习题巩固 1.写出下列限制酶切割形成的黏性末端 BamH Ⅰ: EcoR Ⅰ: Hind Ⅲ: B