【生物】基因工程合格提高课课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修三

基因工程的基本工具本节纲要01知识回顾02要点训练03真题拔高环节一：知识回顾阅读教材，完成清单填空（10min)环节一：知识回顾问题1：基因工程有创造新物种吗？问题2：为什么不同生物的DNA分子可以拼接？问题3：为什么一种生物的基因可以在另一种生物体内表达？问题4：限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？问题5：限制酶会不会剪切细菌自身的DNA，为什么？问题7：哪些基因可以作为质粒的标记基因？问题8：DNA连接酶和DNA聚合酶有什么异同？问题6：作为载体的质粒应该具备什么条件？1.基因工程的概念问题1：基因工程有创造新物种吗？基因工程通过把优良基因导入受体生物使受体生物获得新性状，不形成新物种问题2：为什么不同生物的DNA分子可以拼接？①DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸②DNA分子都遵循碱基互补配对原则③双链DNA分子都为规则的双螺旋结构问题3：为什么一种生物的基因可以在另一种生物体内表达？①基因是控制性状的遗传物质的结构和功能的单位②遗传信息的传递都遵循中心法则③生物界共用一套遗传密码1.基因工程的工具问题4：限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？当外源DNA入侵时，利用限制酶来切割外源DNA，使之失效，以保证自身安全。问题5：限制酶会不会剪切细菌自身的DNA，为什么？不会。细菌自身的DNA不具有限制酶识别的特定序列；或特定序列经过修饰（如甲基化），无法被识别剪切。问题6：作为载体的质粒应该具备什么条件？①能在细胞中自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制②有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段(基因)插入其中③有特殊的标记基因④对受体细胞无毒害作用1.基因工程的工具问题8：DNA连接酶和DNA聚合酶有什么异同？相同点：催化磷酸二酯键的形成不同点：DNA聚合酶只能催化单个核苷酸加到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯键；DNA连接酶催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。问题7：哪些基因可以作为质粒的标记基因？抗性基因、荧光蛋白基因、产物具有颜色反应的基因项目DNA连接酶限制酶DNA聚合酶解旋酶DNA酶作用部位作用对象作用结果磷酸二酯键将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键氢键DNA片段DNA单个的脱氧核苷酸DNADNA将两个DNA片段连接成完整的DNA分子切割双链DNA分子将单个的脱氧核苷酸连接到DNA单链末端双链DNA分子局部解旋为单链环节一：知识回顾知识衔接环节二：要点训练7、质粒是独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外具有自我复制能力的环状双链DNA分子。()4、同一种限制酶切出的黏性末端一定相同，相同的黏性末端不一定来自同一种限制酶的切割，但同样能相互连接。

()3、限制酶也可以识别和切割RNA()2、基因工程操作时用到的工具酶为限制酶、DNA连接酶和载体。()6、载体与载体蛋白的成分相同()1、通过基因工程改造成的生物为新物种

()5、同种限制酶既可以切割目的基因又可以切割质粒，因此不具备专一性

()8、载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因()×√××√×××易错判断环节二：要点训练习题演练1．下表为常用的限制性核酸内切酶(限制酶)及其识别序列和切割位点，由此推断以下说法中，错误的是()限制酶名称识别序列和切割位点限制酶名称识别序列和切割位点BamHⅠG↓GATCCKpnⅠGGTAC↓CEcoRⅠC↓AATTCSau3AⅠ↓GATCHindⅡGTY↓RACSmaⅠCCC↓GGGA．HindⅡ、SmaⅠ两种限制酶切割后形成平末端B．Sau3AⅠ限制酶的切割位点在识别序列的外部C．BamHⅠ和Sau3AⅠ两种限制酶切割后形成相同的黏性末端D．一种限制酶一定只能识别一种核苷酸序列注：Y为C或T，R为A或G。D环节二：要点训练思维点拨1、思考同种限制酶切割产生的黏性末端是否相同？2、不同限制酶切割产生的黏性末端是否一定不同？不同的限制酶可能会形成相同的黏性末端。（同尾酶）相同

产生相同的粘性末端，便于连接切割目的基因和切割质粒时，通常用同种限制酶，目的是？但只用一种限制酶（单酶切），有缺点：目的基因自身环化/质粒自身环化/目的基因与质粒反向连接环节二：要点训练难点突破双酶法：分别使用两种限制酶（双酶切）切割目的基因和质粒原则1：不破坏目的基因原则2：保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则3：注意转录方向2.研究人员用下图1中质粒和图2中含目的基因的片段构建重组质粒(图中标注了相关限制酶切割位点)，将重组质粒导入大肠杆菌后进行筛选及PCR鉴定。以下叙述不正确的是A.构建重组质粒的过程应选用BclⅠ和HindⅢ两种限制酶B.使用DNA连接酶将酶切后的质粒和目的基因片段进行重组C.能在添加四环素的培养基上生存的一定是含有重组质粒的大肠杆菌D.利用PCR鉴定含目的基因的大肠杆菌时应选用引物甲和引物丙√环节二：要点训练难点突破环节二：要点训练难点突破3.若要利用某目的基因(见图甲)和P1噬菌体载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙)，限制性内切核酸酶的酶切位点分别是BglⅡ(A↓GATCT)、EcoRⅠ(G↓AATTC)和Sau3AⅠ(↓GATC)。下列分析合理的是A用EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体B用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体C用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体D用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体√环节三：真题拔高4.（节选）人血清白蛋白(HSA)是血浆蛋白的主要成分，具有维持血浆渗透压和进行物质运输的功能。科学家利用转基因技术获得转HSA基因的大肠杆菌，通过发酵工程，实现HSA的大量生产，图1表示HSA基因，图2表示所用质粒的结构，回答下列问题：环节三：真题拔高(4)由图2可知，在构建基因表达载体时，最好选用的限制酶是________________。为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的________(填“3′端”或“5′端”)。目的基因只有正确插入质粒的_______________之间才能正确表达。

图2中氨苄青霉素抗性基因的作用是________________________。PvitⅡ和EcoRⅠ5′端启动子和终