第29讲 基因工程及安全性-2024年高考生物一轮复习课件.pptxVIP

基因工程01基因工程的基本工具目录02基因工程的基本操作程序03基因工程的应用CONTENTS04蛋白质工程的原理和应用DNA的结构、复制、表达真原核基因结构基因突变、基因重组基础过关胚胎工程基础过关一、基因工程的发展历程1.分子遗传学方面2.微生物学方面3.生物化学方面4.其他肺炎双球菌的转化实验→DNA可以在同种生物不同个体间转移DNA双螺旋结构及自我复制假说的提出DNA半保留复制的证明及中心法则的提出限制酶、DNA连接酶和逆转录酶的发现→为DNA切割、连接及功能基因的获得创造了条件细菌中的质粒→可以自我复制，并在细菌细胞间转移农杆菌转化法成功培育转基因烟草基础过关一、基因工程的发展历程1.分子遗传学方面2.微生物学方面3.生物化学方面4.其他胰岛素氨基酸序列的测定及密码子的破译DNA测序方法及DNA合成仪问世PCR技术→为获取目的基因提供有效手段高通量测序技术→实现低成本测定大量核酸序列体外重组DNA分子的成功构建实现外源基因在原核细胞中成功表达基因编辑技术→实现对特定基因的定点插入、敲除或替换基础过关二、重组DNA技术的基本工具1.三种工具的来源、作用特点及作用结果2.从作用实质、化学本质、是否需模板、作用对象及作用结果角度比较DNA聚合酶与DNA连接酶3.作为载体需具备的条件4.噬菌体或某些动植物病毒作为运载体的原理5.标记基因的作用6.DNA粗提取的原理、DNA鉴定的原理7.DNA粗提取选材的要求、操作步骤及注意事项8.DNA鉴定的试剂、条件及现象重难点突破【典例1】（1）质粒与拟核中的DNA有哪些相同点：（至少写出两点）①。②。③。（2）细胞膜上的载体蛋白与基因工程中的载体的区别①化学本质不同：细胞膜上的载体：。基因工程中的载体可能是物质，如；也可是生物，如或噬菌体。②功能不同：细胞膜上的载体功能是;基因工程中的载体是一种“分子运输车”,把。化学本质和结构相同能够自我复制具有遗传效应或都能够指导蛋白质的合成等蛋白质质粒动植物病毒控制物质进出细胞目的基因导入受体细胞重难点突破【典例2】?用这两种酶和DNA连接酶对该DNA分子进行反复切割、连接操作，若干循环后序列会明显变。该序列能否再被酶a或b识别？多否基础过关三、基因工程的基本操作程序1.基因工程的基本操作程序主要包括哪几个步骤2.目的基因的概念3.比较真核生物与原核生物基因结构的区别4.获取目的基因的方法有哪些5.Bt基因的全称、来源、其所指导合成的蛋白质及其作用6.PCR技术的全称、原理、目的、产物的鉴定方法及优点7.列举PCR反应体系中参与的组分、每循环过程及结果8.PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+的原因9.引物是什么？引物的作用是？设计引物的要求是基础过关三、基因工程的基本操作程序10.琼脂糖凝胶电泳的原理、DNA分子的迁移速率与哪些因素有关11.基因工程的核心步骤是12.构建基因表达载体的目的、基因表达载体的组成、及各部分的作用13.诱导型启动子的作用、比较启动子终止子与起始密码子终止密码子14.构建表达载体时，用双酶切的优点15.将目的基因导入受体细胞的方法有哪些16.转化的概念、农杆菌的特点17.农杆菌转化法导入受体细胞的步骤（两次拼接两次导入），及根据受体植物的不同，所用的具体转化方法有何区别基础过关三、基因工程的基本操作程序18.原核生物作为受体细胞产生的真核生物的蛋白质通常没有生物活性，需要在体外进行再加工，为什么19.目的基因检测与鉴定的目的及方法重难点突破【典例3】设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如下图)，请分别说明理由。(1)两种引物与模板链如何配对？。引物的5′端与模板链3′端互补配对(2)延伸时需要加入两种引物，原因是。DNA是反向平行的双链，DNA聚合酶只能从引物3′端延伸DNA链，用两种引物才能确保DNA两条链同时被扩增重难点突破【典例3】设计引物是PCR技术关键步骤之一。某同学设计的两组引物(只标注了部分碱基序列)都不合理(如下图)，请分别说明理由。(3)两种引物的要求：①引物自身不能环化②两种引物之间不能互补配对③引物长度不宜过短，防止引物随机结合重难点突破【典例4】下图表示PCR的前三个循环，目的基因位于模板DNA分子中与两种引物所对应的位置之间，请据图回答下列问题：(1)经过第几轮扩增后，扩增出的含有目的基因的DNA片段才不含黏性末端？比例是多少？(2)PCR扩增的是完整的模板DNA分子吗？不是，PCR扩增的仅仅是两种引物之间所对应的特定DNA片段。(3)如果已知某目的基因的序列和结构，利用PCR筛选和扩增出该目的基因的关键是什么？根据目的基因两端的核苷酸序列设计引物。第3轮；1/4重难点突破【典例5】