高三生物一轮复习课件第54讲基因工程的基本工具和基本操作程序.pptx

基因工程的基本工具和基本操作程序;课标要求;;;1.基因工程的概念;2.基因工程的工具

(1)限制性内切核酸酶——“分子手术刀”;①将一个基因从DNA分子上切割下来需要切两处，同时产生四个黏性末端或平末端。

②限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。;(2)DNA连接酶——“分子缝合针”;①DNA连接酶连接的是两个DNA片段，而DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸连接到已有的DNA片段上。

②DNA聚合酶起作用时需要以一条DNA链为模板，而DNA连接酶不需要模板。;(3)基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”;考向1分析基因工程的三种工具

1.(2024·江西卷，12)γ－氨基丁酸在医药等领域有重要的应用价值。利用L－谷氨酸脱羧酶(GadB)催化L－谷氨酸脱羧是高效生产γ－氨基丁酸的重要途径之一。研究人员采用如下图方法将酿酒酵母S的L－谷氨酸脱羧酶基因(gadB)导入生产菌株E.coliA，构建了以L－谷氨酸钠为底物高效生产γ－氨基丁酸的菌株E.coliB。下列叙述正确的是();A.图中表明，可以从酿酒酵母S中分离得到目的基因gadB

B.E.coliB发酵生产γ－氨基丁酸时，L－谷氨酸钠的作用是供能

C.E.coliA和E.coliB都能高效降解γ－氨基丁酸

D.可以用其他酶替代NcoⅠ和KpnⅠ构建重组质粒;;2.(2023·新课标卷，6)某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具，将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。;下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是()

A.质粒和目的基因都用酶3切割，用E.coliDNA连接酶连接

B.质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4DNA连接酶连接

C.质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4DNA连接酶连接

D.质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E.coliDNA连接酶连接;;1.根据限制酶切割位点的位置确定限制酶的种类;2.根据质粒的特点确定限制酶的种类;3.根据Ti质粒的T－DNA片段选择限制酶

图中甲、乙、丁Ti质粒均不宜选取，而丙Ti质粒宜选取(切割目的基因的限制酶为XbaⅠ和SacⅠ)，分析如下：;考向2结合载体的作用及特点

3.(2025·广东??州模拟)下列有关基因工程中载体的说法，正确的是()

A.在进行基因工程操作中，被用作载体的质粒都是天然质粒

B.所有的质粒都可以作为基因工程中的载体

C.质粒是一种独立于细菌染色体外的链状DNA分子

D.作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和选择的标记基因;解析在进行基因工程操作中，被用作载体的质粒是在天然质粒的基础上进行过人工改造的，A错误；

具有一至多个限制酶切割位点、具有标记基因的质粒才可以作为基因工程中的载体，B错误；

细菌没有染色体，质粒是一种独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外的环状DNA分子，C错误；

作为载体的质粒DNA分子上应有对重组DNA进行鉴定和选择的标记基因，而且能在受体细胞中复制并稳定保存，D正确。;4.(2025·广东江门调研)大肠杆菌pUC118质粒是基因工程中常用的一种载体，具有氨苄青霉素抗性基因，该质粒中某限制酶的唯一切点位于lacZ基因中。在特定的选择培养基中，若lacZ基因没有被破坏，则大肠杆菌菌落呈蓝色；若lacZ基因被破坏，则菌落呈白色。关于图中操作的叙述正确的是();解析分析题图可知，在加入试管1之前，质粒和目的基因已经被切割，故试管1中应加入DNA连接酶，A错误；

试管2中用Ca2＋处理大肠杆菌使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，B正确；

能在氨苄青霉素培养基中存在的菌落呈现蓝色或白色，C错误；

若大肠杆菌的菌落为蓝色，则lacZ基因没有被破坏，即导入大肠杆菌的是普通质粒，试管3应选择白色菌落内的大肠杆菌进行扩大培养，D错误。;载体上标记基因的标记原理

载体上的标记基因一般是一些抗生素的抗性基因。目的基因要转入的受体细胞没有抵抗相应抗生素的能力。当含有抗生素抗性基因的载体进入受体细胞后，抗性基因在受体细胞内表达，使受体细胞能够抵抗相应抗生素，所以在受体细胞的培养体系中加入该种抗生素就可以只保留转入载体并已表达的受体细胞，原理如图所示：;;1.目的基因的筛选与获取

(1)筛选合适的目的基因;(2)利用PCR获取和扩增目的基因;两种引物;①在PCR过程中实际加入的原料为dNTP(即dATP、dGTP、dTTP、dCTP)，既可作为合成DNA子链的原料，又可为DNA的合成提供能量。

②引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对