高三一轮复习生物大概念九基因工程课件

课时3

基因工程请准确说出1、基因工程的原理、操作水平、4个基本操作程序及每一步

涉及的技术和方法、举例说明基因工程的应用2、PCR过程所需的原理、条件、结果提醒①基因工程中的载体

≠

细胞膜上的载体不同。②若用两种不同的限制酶同时切割目的基因和同时切割载体，一般可使基因和载体定向连接，避免自身环化和反向连接，提高连接的有效性。(“一般”的要求是?两种限制酶获得的黏性末端不同!!!)酯、黏磷酸二酯黏性1.基因工程的基本工具2.基因工程的四个操作步骤 (1)目的基因的筛选与获取

目的基因不一定会产生蛋白质，也可能是调控因子(2)基因表达载体的构建

核心步骤记熟表达载体的5个结构区分：抗抗生素基因

抗生素基因人工合成影印法排除空质粒的情况提醒①启动子、终止子

a.启动子(DNA片段)≠起始密码子(位于mRNA上)。b.终止子(DNA片段)≠终止密码子(位于mRNA上)。②目的基因插入位置：启动子与终止子之间。

（注意方向：目的基因反向连接导致的可能结果及原理是?）③利用乳腺生物反应器生产药物时，应将目的基因与乳腺中特异表达

的基因的启动子等调控元件重组在一起，再通过显微注射的方法

导入哺乳动物的受精卵中。(3)将目的基因导入受体细胞细胞类型植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法____________法、____________法__________技术Ca2＋处理法(感受态细胞法)受体细胞受精卵、体细胞________原核细胞使用最广泛的是大肠杆菌农杆菌转化花粉管通道显微注射受精卵提醒

辨析农杆菌转化法中的“两个两次”①两次拼接：第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒的T－DNA的中间部位；第二次拼接指被插入目的基因的T－DNA被拼接到受体细胞染色体的DNA上。②两次导入：第一次导入是将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌；第二次导入是指将含目的基因的T－DNA导入受体细胞。(4)目的基因的检测与鉴定利用PCR技术进行分子水平检测时的具体操作是?探针法3.PCR技术及应用 (1)PCR技术原理与条件DNA半保留复制引物引物的要求:不能互补配对——原因？大小合适(2)PCR技术的过程书写3个过程,说出每一过程的温度、特点复性72℃TaqDNA聚合酶如何让PCR得到的目的基因一定能跟运载体正向连接？设计好引物，使两端分别带上所选限制酶能识别并切割的序列4.蛋白质工程基因合成新的蛋白质蛋白质结构

脱氧核苷酸序列蛋白质工程的一般流程？如何改造基因?如基因的”定点突变”,如何实现?5.DNA的粗提取与鉴定6.DNA片段的电泳鉴定3.(2023·广东深圳一中调研)某科研团队利用农杆菌转化法将抗除草剂基因导入甘蓝，过程如图所示，①～④为操作步骤，限制酶BamHⅠ

、Bgl

Ⅱ

、EcoRⅠ

酶切位点唯一，BamHⅠ

和EcoRⅠ

之间的距离为20kb，BamHⅠ

和Bgl

Ⅱ

之间的距离为25kb，BamHⅠ

、Bgl

Ⅱ

、EcoRⅠ

识别序列和切割位点如表所示。请回答：限制酶识别序列和切割位点BamHⅠ—G↓GATCC—BglⅡ—A↓GATCT—EcoRⅠ—G↓AATTC—(1)基因表达载体包括启动子、终止子及抗生素抗性基因等，其中终止子的作用是_____________。步骤②和③的目的是_____________________，步骤④的培养基中应添加________，以便筛选出含目的基因的甘蓝植株。(2)目的基因用BamHⅠ和BglⅡ切割，质粒用BamHⅠ切割，切割后的目的基因和质粒能连在一起，原因是_____________________________。酶切后的目的基因存在正向与反向两种连接方式，可用___________________酶对两种重组质粒进行切割，通过凝胶电泳分析产物大小进行区分,如图所示,图中_______(填“样品1”或“样品2”)来自所需基因表达载体。终止转录，使转录在需要的地方停下来将目的基因导入受体细胞潮霉素用BamHⅠ和BglⅡ切割DNA后产生的黏性末端能互补配对BamHⅠ和EcoRⅠ样品24.(2023·湘豫名校联考)2022年，科学家研究了转移性实体瘤患者应用个体化TCR－T细胞疗法的疗效，并取得了一定的成果。TCR是T细胞表面的受体蛋白，能特异性识别外来异物和癌细胞抗原。研究流程大致如下：①分析患者肿瘤样本(不同患者癌细胞突变基因不同)，获取适合患者的特异性TCR基因；②把TCR基因导入T细胞；③转基因T细胞在体外扩增；④转基因T细胞重新输入患者体内；⑤临床数据监测。 (1)本研究应用了基因工程技术，步骤②对应基因工程操作程序中________________________________________________________的步骤。

步骤③对转基因T细胞进行检测和鉴定，可用________________技术检测转基因T细胞是否产生TCR。基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞抗原－抗体杂交(2)用PCR技术扩增大量的TCR基因时，需在一定的缓冲溶液中进行，该反应体系中需加入引物、目的基因、_______________________________________________________(写出两点)。不同患者的反应体系中加入不同的___________________________________________________________。 Taq

DNA聚合酶(或耐高温的DNA聚合酶)、四种脱氧核苷酸 TCR基因(或者模板DNA，只写目的基因不可)(3)以前常用腺病毒作为载体，载体需具备的条件是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(至少答2点)。但是腺病毒做载体时TCR基因常会随着T细胞的增殖而丢失。猜测TCR基因丢失的原因最可能是________________________________________(从TCR基因在T细胞中存在的位置角度分析)。

对宿主细胞无害、能够在宿主细胞中稳定存在、能够在宿主细胞中大量复制、有一至多个限制酶切割位点、有特殊的标记基因(答出其中2点即可)TCR基因没有插入到T细胞的核DNA上(3)以前常用腺病毒作为载体，载体需具备的条件是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(至少答2点)。但是腺病毒做载体时TCR基因常会随着T细胞的增殖而丢失。猜测TCR基因丢失的原因最可能是________________________________________(从TCR基因在T细胞中存在的位置角度分析)。

对宿主细胞无害、能够在宿主细胞中稳定存在、能够在宿主细胞中大量复制、有一至多个限制酶切割位点、有特殊的标记基因(答出其中2点即可)TCR基因没有插入到T细胞的核DNA上如果已知一小段DNA的序列，可采用PCR的方法，简捷地分析出已知序列两侧的序列，具体流程如图（以EcoRⅠ酶切为例），请据图回答问题：（1）步骤Ⅰ用的EcoRⅠ主要存在于_______生物中，限制酶存在于该类生物中的主要作用是___________________________________。（2）步骤Ⅱ用的DNA连接酶催化相邻核苷酸之间的3′-羟基与5′-磷酸间形成______________；PCR每次循环一般可分为________________

（按顺序书写）三步，其中第二步的目的是____________________________。原核切割外源DNA,保证自身安全磷酸二酯键

变性、复性、延伸引物与两条模板DNA单链结合（3）若下表所列为已知的DNA序列和设计的一些PCR引物，步骤Ⅲ选用的PCR引物必须是

（从引物①②③④中选择，填编号）。（4）对PCR产物测序，经分