专题15 基因工程-备战2023年高考生物二轮复习重难点精讲课件（新教材专用）

二轮复习 基因工程 1 提醒：判断正误并找到课本原话 1．切割质粒的限制性内切核酸酶均能特异性地识别6个核苷酸序列。(选择性必修3 P71)(　　) 2．DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事。(选择性必修3 P72“旁栏思考”)(　　) 3．载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选的标记基因。(选择性必修3 P72正文)(　　) 4．目的基因就是指编码蛋白质的基因。(选择性必修3 P76正文)(　　) 5．人畜食用Bt抗虫蛋白会中毒。(选择性必修3 P77“相关信息”)(　　) × × × × × 6．用PCR方法扩增目的基因时不必知道基因的全部序列。(选择性必修3 P77“相关信息”)(　　) 7．基因表达载体中含有启动子和密码子。(选择性必修3 P80正文和图36)(　　) 8．干扰素是我国批准生产的第一个基因工程药物。(选择性必修3 P90“资料卡”)(　　) 9．对蛋白质的改造是通过直接改造相应的mRNA来实现的。(选择性必修3 P93正文)(　　) 10．转基因作为一项技术本身是中性的。(选择性必修3 P103正文)(　　) 11．治疗性克隆是指利用克隆技术获得胚胎，并将胚胎孕育成为个体的克隆性技术。(选择性必修3 P106正文)(　　) √ × √ × √ × 基因工程 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。 操作对象及环境 操作水平 操作原理 结果 生物体外 基因 DNA分子水平 按照人类的需要定向改造生物的遗传特性 基因重组 优点： 能克服远缘杂交不亲和的障碍； 定向改造生物的遗传特性。 基因工程 的工具 限制酶 主要存在于原核生物中 具有专一性(识别序列) 切开DNA分子的磷酸二酯键 DNA连 接酶 连接磷酸二酯键 种类 E·coliDNA连接酶 T4 DNA连接酶 运载 工具 具备的 条件 结构简单，大小适中 能在宿主细胞中自我复制并稳定存在 具一个或多个限制酶切位点 具标记基因 质粒、 噬菌体 、动植物病毒 DNA连接酶、限制酶、 DNA聚合酶、解旋酶、DNA酶的比较 项目 DNA连接酶 限制酶 DNA聚合酶 解旋酶 DNA酶 作用部位 作用对象 作用结果 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸 磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键 氢键 DNA片段 DNA 单个的脱氧 核苷酸 DNA DNA 将两个DNA片段连接成完整的DNA分子 切割双链DNA分子 将单个的脱氧核苷酸连接到DNA单链末端 将双链DNA分子局部解旋为单链 DNA的粗提取与鉴定 DNA片段的扩增及电泳鉴定 抗虫棉的培育过程 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 目的基因的筛选与获取 特别提醒①从cDNA文库获取的目的基因不含启动子和终止子。 ②利用乳腺生物反应器生产药物时,应将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子连接到一起。 耐高温的DNA聚合酶 （Taq酶） DNA模板 引物（2种） 稳定的缓冲溶液 （一般添加Mg2+） 四种脱氧核苷酸(dNTP) 激活真核细胞和细菌的DNA聚合酶 体外PCR的条件： dATP dGTP dCTP dTTP 11 3′ 5′ 子链的延伸方向是5 ′→3 ′ DNA聚合酶 3′ 5′ 模板链 子链 因为DNA聚合酶不能直接将单个的核苷酸聚合成链 DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有链的3′-端 子链合成需要引物 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物通常为20~30个核苷酸。在细胞中为一段单链RNA，在PCR中为一段人工合成的单链DNA。 a.什么是引物 在DNA复制时，DNA聚合酶不能直接从模板链的一端直接开始台成子链，必须由引物提供3’端之后才能开始连接脱氧核苷酸。 3’ 3’ 3’ 3’ 5’ 5’ 5’ 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 5’ 5’ 3’ 3’ DNA解链为单链 高温(95℃)变性 低温(50℃)复性 中温(72℃)延伸 引物结合到互补DNA链 Taq酶从引物起始进行子链的合成 PCR过程可以在PCR扩增仪(PCR仪)中自动完成。 PCR扩增目的基因的过程： 14 如果循环n次，则共需消耗 个引物。 则共需消耗 对引物。 2n－1 2n+1－2 两种引物都结合在DNA模板链的 端；脱氧核苷酸连接在引物的