高三生物一輪復習課件：DNA重組技術的基本工具

課程要求1基因工程的概念2基因工程的基本工具第十單元第四講考點1：DNA重組技術的基本工具3.什么是基因工程—

P67[2018海南卷]通常，基因工程操作主要有四個步驟，即目的基因的獲取，基因表達載體的構建，將目的基因導入受體細胞，目的基因的檢測與鑒定。因此基因工程含義可以概括為：__________________________________________________________按照人們意愿進行設計通過轉基因等技術賦予生物新遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需求的生物類型和生物產品基因工程的誕生4.基因工程的其他內容①

別名:

。②

原理:

。③

操作對象:

。④

操作水平:

。⑤

操作環(huán)境:生物

（體內/體外）進行⑥

結果：

。⑦

優(yōu)點：(1)

。

(2)

等?；蛑亟M（廣義）DNA分子水平重組DNA技術基因體外創(chuàng)造出符合人們需要的生物類型和生物產品

定向改造生物性狀（目的性強）克服遠緣雜交不親和的障礙

基因工程的誕生和發(fā)展P681.“分子手術刀”——

1）來源：

2）作用：

3）作用結果：2.“分子縫合線”——

1）作用：

2）分類：3.“分子運輸車”——

1）作用：

2）種類：

3）應具備條件：

限制酶

產生黏性末端、平末端

DNA連接酶將不同的DNA片段連接起來磷酸二酯鍵將外源基因送入受體細胞質粒（最常用）、噬菌體、動植物病毒E.ColiDNA連接酶、T4DNA連接酶（來源、區(qū)別？）

主要從原核生物中分離純化出來。載體識別特定的核苷酸序列，使特定部位的磷酸二酯鍵斷開。作用部位：②能在細胞中進行自我復制，或整合到受體DNA上，隨受體DNA同步復制。①有一個至多個限制酶切割位點③具有標記基因④對受體細胞無害——便于重組DNA分子的篩選——供外源DNA片段（目的基因）插入其中考點1基因工程的基本工具選擇性必修3P71“旁欄思考”：①原核生物中存在限制酶的意義是什么？原核生物中限制酶的作用是切割外源DNA以保證自身安全，防止外來病原物的危害。②限制酶來源于原核生物，為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分子中不存在該酶的識別序列或識別序列已經被修飾（甲基化），使限制酶不能將其切開?？键c1基因工程的基本工具拓展應用2.有2個不同來源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeI進行切割，B片段分別用限制酶HindⅢ、XbaI、EcoRV和XhoI進行切割。各限制酶的識別序列和切割位點如下。（1）哪種限制酶切割B片段產生的DNA片段能與限制酶SpeI切割A片段產生的DNA片段相連接?為什么?XbaⅠ因為XbaI與SpeI切割產生了相同的黏性末端。（2）不同的限制酶切割可能產生相同的黏性末端，這在基因工程操作中有什么意義?提示：識別DNA分子中不同核苷酸序列，但能切割產生相同黏性末端的限制酶被稱為同尾酶。同尾酶使構建載體時，切割位點的選擇范圍擴大。題后追問：③

在切割含目的基因的DNA片段和質粒分子時應選取_____________，若選取不同限制酶，也應保證切割兩種DNA分子時_________________________。實際操作時，常選取兩種限制酶切割目的基因的DNA片段和質粒分子的，其優(yōu)點是

。④

獲取一個目的基因需限制酶切割______次，共產生____個游離的磷酸基團同種限制酶相同的黏性末端防止目的基因自連、倒連、質粒自身環(huán)化等兩4

基因工程中限制酶的選取從“高度”上研究高考[典例]

(2021·福建高考)微生物吸附是重金屬廢水的處理方法之一。金屬硫蛋白(MT)是一類廣泛存在于動植物中的金屬結合蛋白，具有吸附重金屬的作用。科研人員將棗樹的MT基因導入大腸桿菌構建工程菌?；卮鹣铝袉栴}：(1)根據(jù)棗樹的MTcDNA的核苷酸序列設計了相應的引物(圖1甲)，通過PCR擴增MT基因。已知A位點和B位點分別是起始密碼子和終止密碼子對應的基因位置。選用的引物組合應為__________。圖1[答案](1)引物1和引物4

(2)①EcoRⅤ

T4DNA

②啟動子終止子XhoⅠ和PstⅠ鈣(3)尚未在個體生物學水平上對MT工程菌吸附重金屬的能力進行鑒定從“深度”上提升知能1．限制酶的選擇技巧(1)根據(jù)目的基因兩端的限制酶切點選擇限制酶①應選擇切點位于目的基因兩端的限制酶，不能選擇切點位于目的基因內部的限制酶，如圖甲不能選擇SmaⅠ。②為避免目的基因和質粒的自身環(huán)化和反向連接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和質粒，如圖甲可選擇用PstⅠ和EcoRⅠ兩種限制酶(但要確保質粒上也有這兩種酶的切點，如圖乙)

(2)根據(jù)質粒的特點選擇限制酶(如圖)2.DNA連接酶——“分子縫合針”P72“旁欄思考”：DNA連接酶和DNA聚合酶①DNA連接酶連接的是

，而DNA聚合酶是把單個____________

連接到已有的DNA片段上（DNA復制）。②

起作用時需要以一條DNA鏈為模板，而

不需要模板。兩個DNA片段脫氧核苷酸DNA聚合酶DNA連接酶③

細節(jié)：實際上DNA復制也需要DNA連接酶連接岡崎片段（題目出現(xiàn)才去考慮這個問題）3.載體的其他注意事項①

在進行基因工程操作中，真正被用作載體的質粒，都是在天然質粒的基礎上進行過人工改造的②

λ噬菌體的衍生物或某些動植物病毒作為運載體利用的原理是

.病毒對宿主細胞的侵染具有一定的

性_________________________________。利用病毒對宿主細胞的侵染性物種（組織）特異——如新