高三生物一轮复习课件：第31讲 基因工程

第31讲基因工程考点1

基因工程的操作工具一.基因工程的概念一.基因工程的概念1.别名：

。2.操作环境：

。3.操作水平：

水平。4.操作对象：

。5.原理：

。6.优点：

。生物体外DNA分子基因重组DNA重组技术/基因拼接技术/转基因技术基因定向改造生物的遗传性状，克服远缘杂交不亲和的障碍二.基因工程的基本工具1.“分子手术刀”—

(简称

)（1）来源：主要是从

生物中分离纯化出来的。（2）作用：

。（3）结果：产生

或

。原核黏性末端识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开平末端限制性核酸内切酶限制酶（4）过程分析EcoRⅠ限制酶的识别序列及切点为：G↓AATTCSmaⅠ限制酶的的识别序列及切点为：CCC↓GGG（5）限制酶的选择2.“分子缝合针”—_________（1）作用：

。（2）种类：使两个DNA片段末端之间形成磷酸二酯键，从而拼接成DNA分子常用类型来源功能只缝合________缝合________________结果恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的__________E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶T4噬菌体大肠杆菌黏性末端黏性末端和平末端磷酸二酯键DNA连接酶3.“分子运输车”—____（1）载体的作用：

。（2）载体必须具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存②有一至多个限制酶切割位点，以便目的基因插入③有标记基因，以便于对外源基因是否导入进行检测④对受体细胞无害，不影响受体细胞正常的生命活动载体将目的基因送入受体细胞（3）种类：

。最常用的载体：

。分布:

;化学本质：

。质粒、动植物病毒、λ噬菌体的衍生物等质粒细菌、酵母菌等生物的细胞质中小型环状双链DNA分子与DNA相关的酶的比较限制酶解旋酶DNA连接酶DNA聚合酶(1)限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶(

)(2)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列(

)(3)限制酶也可以识别和切割RNA(

)(4)DNA连接酶能将两碱基间通过形成的氢键连接起来(

)(5)E·coliDNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端(

)(6)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达(

)×××√诊断与思考××思考：基因工程的理论基础？考点2

基因工程的基本操作程序一.目的基因的获取1.目的基因：

。2.获取方法：（1）从基因文库中获取基因文库包括：

和

(其中的cDNA文库是利用_______法获取的)。（2）利用人工方法合成仪器：

。条件：

。（3）利用PCR技术扩增编码蛋白质的结构基因及一些具有调控作用的因子DNA合成仪基因组文库部分基因文库逆转录基因比较小、核苷酸序列已知PCR技术1.名称：______________2.原理：______________3.前提：

。4.合成引物的依据：

。5.条件①模板：_______________②原料：_______________③引物：____种④酶：___________________________有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便合成引物多聚酶链式反应DNA双链复制目的基因两端的核苷酸序列双链DNA分子脱氧核苷酸2热稳定性DNA聚合酶（Taq酶）PCR过程（三次）925575℃延伸925575℃变性925575℃退火6.过程925575℃3`5`5`3`Taq聚合酶引物1引物2原料模板DNA目的基因925575℃变性3`5`5`3`925575℃退火925575℃延伸925575℃变性925575℃退火925575℃延伸925575℃变性925575℃退火925575℃延伸二.基因表达载体的构建——基因工程的核心（1）目的：

。（2）基因表达载体的组成使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用目的基因启动子终止子标记基因位于目的基因首端，是RNA聚合酶识别结合位点，启动转录位于目的基因末端，终止转录鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来（3）构建过程同种限制酶切的优点？保证目的基因和载体有相同的黏性末端，便于连接两种不同限制酶切优点？防止目的基因和载体自身环化，防止目的基因与载体反向连接DNA连接限制酶生物种类植物动物微生物常用方法受体细胞转化过程将目的基因插入到Ti质粒的T-­DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞染色体的DNA上→表达将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物Ca2＋处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子三.将目的基因导入受体细胞体细胞或受精卵受精卵原核细胞农杆菌转化法显微注射技术感受态细胞法

四.目的基因的检测与鉴定DNA分子杂交分子杂交抗原—抗体杂交(1)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因(

)(2)外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制(

)(3)为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体（）(4)抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达(

)(5)检测目的基因是否成功表达可用抗原—抗体杂交技术（）(6)应用DNA探针技术，可以检测转基因抗冻番茄植株中目的基因的存在及其完全表达(

)诊断与思考√√××××考点3基因工程的应用及蛋白质工程一.基因工程的应用1.植物基因工程（1）培育抗虫转基因植物抗虫棉抗虫基因来自：苏云金芽孢杆菌（2）培育抗病转基因植物（3）培育抗逆转基因植物（4）利用转基因改良植物的品质

2.动物基因工程（1）用于提高动物生长速度（2）用于改善畜产品品质（3）用转基因动物生产药物药用蛋白基因+乳腺蛋白基因的启动子（4）用转基因动物作器官移植的供体3.基因工程制药4.基因治疗（1）概念：把

导入病人体内，使该基因的

发挥功能，从而达到治疗疾病的目的。（2）类型：体外基因治疗：从病人体内获得某种细胞，在体外完成基因转移，再输回患者体内体内基因治疗：直接向人体组织细胞中转移基因正常基因表达产物（3）基因治疗与基因诊断

原理操作过程进展基因治疗利用正常基因导入有基因缺陷的细胞中，以表达出正常性状来治疗(疾病)临床实验基因诊断制作特定

与病人样品DNA混合，分析杂交带情况临床应用碱基互补配对基因表达DNA探针二.蛋白质工程1.概念：以

为基础，通过

，对现有蛋白质进行

，或制造一种

，以满足人们生产和生活的需求。蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系基因修饰或基因合成改造新的蛋白质2.基本途径：从预期蛋白质

的出发↓设计预期蛋白质的____↓推测应有的____________↓找到相对应的_______________________3.蛋白质工程与基因工程的区别：

功能结构氨基酸序列脱氧核苷酸序列（基因）基因工程只能合成天然蛋白质，蛋白质工程可以合成新的蛋白质。(1)将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株(

)(2)利用乳腺生物反应器能够获得一些重要的医药产品，如人的血清白蛋白，这是因为将人的血清白蛋白基因导入了动物的乳腺细胞中(

)(3)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素后可直接应用(

)(4)蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质(

)(5)蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子的结构(

)√×××√考点4DNA的粗提取与鉴定1.实验原理（1）粗提取（2）提纯（3）鉴定DNA在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低DNA不溶于酒精DNA+二苯胺——→蓝色加热2.过程材料的选取—选用

含量相对较高的生物组织↓破碎细胞(以鸡血为例)鸡血细胞→加_______→用玻璃棒搅拌→用纱布