2024届高三一轮复习生物：第35讲　基因工程及生物技术的安全性与伦理问题课件

第35讲 生物技术与工程 选择性必修三 考点一　重组DNA技术的基本工具与基本操作程序 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制品。又叫 重组DNA技术 1.操作环境： 2.原理： 3.操作对象： 4.操作水平： 5.结果： 体外环境 基因 分子水平 基因重组 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制品 定向改造生物性状；克服远缘杂交不亲和障碍 6.意义： 课本P67 工具 工具酶 分子运输车：　　　。 （１）　　　　　　。 （２）　　　　　　 。 限制酶 ＤＮＡ连接酶 载体 【易错警示】工具酶≠工具 质 粒 λ噬菌体的衍生物 动植物病毒 “手术刀” “缝合针” 一、重组DNA技术的基本工具 2.基因工程的基本工具 《金版》P373 (1)限制性内切核酸酶(也称“限制酶”)。 (1)源于选择性必修3 P71“旁栏思考”：①原核生物中存在限制酶的意义是什么？ 原核生物中限制酶的作用是切割外源DNA以保证自身安全，防止外来病原物的危害。 课本P74②限制酶来源于原核生物，为什么不能切割自己的DNA分子？ 限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。——《金版》P373【提醒】 教材隐性知识 S z L w h 限制酶的特点与使用 （2）获取目的基因和切割载体时, 通常使用同种限制酶,目的是 。但是使用该法缺点是容易发生 ，为了避免上述情况发生，可采取的措施是 。 ②获取一个目的基因需限制酶切割 次,共产生 个游离的磷酸基团。 为了产生相同的黏性末端，便于连接 两 4 分别使用两种限制酶去切割目的基因和运载体 目的基因、质粒的自身环化以及目的基因与质粒反向连接 《金版》P376 重难突破 (3)确保出现相同黏性末端原则：通常选择与切割目的基因相同的限制酶，如图甲中PstⅠ；为避免目的基因和质粒自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶。 (1)不破坏目的基因原则：如图甲中可选择PstⅠ，而不选择SmaⅠ。 (2)保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则：质粒作为载体必须具备标记基因，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择SmaⅠ。 延伸应用 4、图解限制酶的选择原则 《金版》P377 重难突破 例1.①用图1中的质粒和图2中的外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是 。 ②构建重组质粒时，最好选择限制酶BamHⅠ、HindⅢ处理质粒、外源DNA，这样做的目的是 。 SmaⅠ会破坏质粒中的抗性基因以及破坏目的基因 确保目的基因与质粒的定向连接 例2.如图是培育表达人乳铁蛋白的乳腺生物反应器的技术路线 用图2中的人乳铁蛋白目的基因和图1所示的质粒构建重组质粒时，选用的限制酶是 　 （从“EcoRⅠ”、“BamHⅠ/HindⅢ”、“SmaⅠ/HindⅢ”中选择）．不能选择其他限制酶的理由分别是： 。 BamHⅠ/HindⅢ 若选EcoRⅠ会破坏质粒的复制原点；若选SmaⅠ/HindⅢ，则构建的重组质粒没有标记基因或复制原点 (2)DNA连接酶。《金版》P373 5．与DNA有关的几种酶的比较 《金版》P377 名称 作用部位 作用底物 作用结果 限制酶 磷酸二酯键 DNA 将DNA切成两个片段 DNA连接酶 磷酸二酯键 DNA片段 将两个DNA片段连接为一个DNA分子 DNA聚合酶或耐高温的DNA聚合酶 磷酸二酯键 脱氧核苷酸 以DNA单链为模板，将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端 DNA(水解)酶 磷酸二酯键 DNA 将DNA片段水解为单个脱氧核苷