15届高三基因工程一轮复习学案.pptVIP

基因工程 1.基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过__________和__________，赋予生物以__________的遗传特性，创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在__________上进行设计和施工的，又叫做__________。 DNA重组技术 体外DNA重组 转基因技术 新 DNA分子水平 考点一 DNA重组技术的基本工具 概念分析 基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果 生物体外 基因 DNA分子水平 剪切→拼接→导入→表达 人类需要的新的生物类型或生物产品 基因拼接技术或DNA重组技术 基因工程诞生的理论基础分析： 1．基因拼接的理论基础 双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 2．外源基因在受体内表达的理论基础 1 基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。 2 遗传信息的表达系统相同（转录和翻译机制相同）。 3 生物界共用一套遗传密码。 2.基因工程的基本工具 1 “分子手术刀”—— __________ ①来源：主要是从__________中分离纯化出来的。 ②功能：能够识别双链DNA分子的某种__________的核苷酸序列，并且使每一条链中__________部位的两个核苷酸之间的__________断开，因此具有__________性。 ③结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：__________和__________。 专一 限制性核酸内切酶（限制酶） 原核生物 特定 特定 磷酸二酯键 黏性末端 平末端 2 “分子缝合针”——__________ ①两种DNA连接酶（E?coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： a.相同点：都缝合__________键。 b.区别：E?coliDNA连接酶来源于__________，只能将双链DNA片段互补的__________之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合__________，但连接平末端之间的磷酸二酯键效率较__________。 ②与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将__________加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键（DNA复制时）。DNA连接酶是连接__________的末端，形成磷酸二酯键（基因工程中）。 DNA连接酶 大肠杆菌 磷酸二酯 黏性末端 两种末端 低 单个核苷酸 两个DNA片段 （3）另外还介绍几种酶 ①解旋酶：在DNA复制或转录时破坏DNA碱基对间的氢键，从而将双螺旋打开。 ②DNA水解酶：催化DNA水解。 ③RNA聚合酶：在转录时将单个的核糖核苷酸连接成RNA单链。 3 “分子运输车”——__________ 使用运载体有两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制（称为克隆）。 ①运载体具备的条件 a.能在受体细胞中复制并稳定保存。 b.具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 c.具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ②最常用的运载体是__________,它是一种裸露的、结构简单的、独立于__________核区DNA之外，并具有__________的双链__________DNA分子。 ③其他运载体：__________、__________。 动植物病毒 运载体 质粒 细菌 自我复制能力 环状 噬菌体 一般来说，天然运载体往往不能满足上述要求，因此必须根据不同的目的和需要，对运载体进行人工改造。现在使用的质粒运载体几乎都是经过改造的。 基因工程的基本操作程序 基因工程的基本操作程序包括：目的基因的获取、基因表达运载体的构建、将目的基因导入受体细胞及目的基因的表达与检测等四个步骤。 1.目的基因的获取 1 目的基因：__________。 2 原核基因采取__________获得，真核基因通过__________获得。人工合成目的基因的常用方法有__________和__________。 编码蛋白质的基因 直接分离 人工合成 反转录法 化学合成法 3 PCR技术扩增目的基因 ①原理：__________。 ②过程 第一步：加热至90～95 ℃__________； 第二步：冷却到55～60 ℃，引物结合到互补DNA链； 第三步：加热至70～75 ℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 DNA解链 DNA半保留复制 3 PCR技术与DNA复制的比较 PCR技术 DNA复制 相同点 原理 DNA双链复制 碱基互补配对 原料 四种游离的脱氧核苷酸 条件 模板、ATP、酶等 不同点 解旋 方式 DNA在高温下变性解旋 解旋酶催化 场所 体外复制 主要在细胞核内 酶