专题29 基因工程.pptx

高考生物专题29 基因工程考点1 基因工程的工具与操作程序一、基因工程的工具1.限制酶(1)存在:?原核生物中。(2)作用:??识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,并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。(3)形成末端类型?2.DNA连接酶(1)作用:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(2)种类知识清单 E·coli DNA连接酶T4DNA连接酶来源?大肠杆菌?T4噬菌体特点只“缝合”?黏性末端黏性末端和平末端都可“缝合”3.载体(1)条件:能在受体细胞中复制并稳定保存;具有一至多个限制酶切点;具有标记基因。(2)种类?(3)作用:?携带外源DNA片段进入受体细胞。[知能拓展]????(1)基因工程中有3种工具,但工具酶只有2种。(2)限制酶具有特异性,即一种限制酶只能识别特定的碱基序列,并在特定的位点上进行切割;限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。(3)限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶等相关酶的分析比较名称作用部位作用底物形成产物限制酶磷酸二酯键DNA分子带黏性末端或平末端的DNA片段DNA连接酶磷酸二酯键DNA片段重组DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯键脱氧核苷酸子代DNA分子热稳定DNA聚合酶磷酸二酯键脱氧核苷酸子代DNA分子DNA(水解)酶磷酸二酯键DNA分子游离的脱氧核苷酸解旋酶碱基对间的氢键DNA分子脱氧核苷酸长链RNA聚合酶磷酸二酯键核糖核苷酸单链RNA分子 二、基因工程的基本操作程序1.目的基因的获取(1)目的基因:主要指?编码蛋白质的基因,也可以是一些具?调控作用的因子。(2)方法?[知识拓展]???(1)基因组文库与部分基因文库基因文库类型基因组文库部分基因文库(cDNA文库)构建基因文库的过程某种生物全部DNA??许多DNA片段?受体菌群体某种生物发育的某个时期的mRNA??cDNA?　受体菌群体(2)PCR技术①原理:DNA复制②需要条件:模板DNA、引物、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶(Taq 酶)③过程:DNA受热变性解旋为单链、冷却后 RNA引物与单链相应互补序列结合,然后在DNA聚合酶作用下延伸合成互补链。2.基因表达载体的构建——基因工程的核心(1)目的: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。(2)基因表达载体的组成?(3)构建过程?3.将目的基因导入受体细胞(1)受体细胞种类不同,导入方法不同生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法?农杆菌转化法?显微注射法?转化法受体细胞体细胞?受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上→导入农杆菌→侵染植物细胞→整合到受体细胞的染色体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→重组表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子(2)基因工程产物不同、选择的受体细胞类型也不相同①培育转基因植物:受体细胞可以是受精卵、体细胞(需经植物组织培养成为完整植株)②培育转基因动物:受体细胞为受精卵,若用体细胞作为受体细胞,则需经核移植技术培养成转基因动物。③生产蛋白质产品:一般选用大肠杆菌等原核生物作为受体细胞,因原核生物具有一些其他生物没有的特点,如繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。4.目的基因的检测与鉴定?[易混辨析]??(1)目的基因的插入位点不是随意的,基因表达需要启动子与终止子的调控,目的基因应插入启动子与终止子之间的部位。(2)基因工程操作过程中只有第三步(将目的基因导入受体细胞)没有碱基互补配对现象。(3)农杆菌转化法原理:农杆菌易感染双子叶植物和裸子植物,并将其Ti质粒上的T-DNA转移并整合到受体细胞染色体DNA上。例1?(2016云南师大附中适应性月考,40)根据基因工程的有关知识,回答下列问题:(1)cDNA文库属于?基因文库,其构建方法是:用某种生物发育的某个时期的?反转录产生的cDNA片段,与?连接后储存在一个受体菌群中。(2)切割DNA分子的工具是?,它能使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的??断开,形成黏性末端或平末端。(3)基因工程中所使用的DNA连接酶有两类。既可以“缝合”黏性末端,又可以“缝合”平末端的是?DNA连接酶。(4)将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是?;如果受体细胞是大肠杆菌,需要用??处理细胞,使之成为感受态细胞,才能吸收DNA分子。解析　(1)基因文库包括基因组文库和部分基因文库如cDNA文库。cDNA文库构建的方法是:用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的cDNA片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中。(2)切割DN