人教版高中生物选修三课件：1.1基因工程的基本工具 (共16张PPT)

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.. DNA重组技术的基本工具

一、基因工程的概念及其诞生与发展

1．基因工程的概念[填表]

别名 DNA重组技术

操作环境 生物体外

操作对象 基因

操作水平 DNA分子水平

结果 创造出人类需要的新的生物类型和生物产品

2．基因工程的诞生和发展

(1)基础理论的突破：DNA是遗传物质的证明；DNA双螺旋结构和中心法则的确立；遗传密码的破译。

(2)技术的发明：基因转移载体和工具酶的相继发现；DNA合成和测序技术的发明；DNA体外重组的实现及重组DNA表达实验的成功；第一例转基因动物的问世及PCR技术的发明。

二、DNA重组技术的基本工具

1．限制性核酸内切酶(又称限制酶) 1.基因工程的基本原理是基因重组，外源DNA能在受体细胞表达的理论基础是密码子的通用性。

2．DNA重组技术的基本工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和使目的基因进入受体细胞的载体。

3．限制性核酸内切酶可识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并在特定位点上切割。

4．E·coli.DNA连接酶只能连接黏性末端，而T4DNA连接酶既能连接黏性末端也能连接平末端。

5．质粒作为基因工程的载体需具备的条件有：能在宿主细胞内稳定保存并自我复制；具有一个或多个限制酶切割位点；具有标记基因。

6．在基因工程中使用的载体除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

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.. (1)来源：主要来自原核生物。

(2)功能：能够识别双链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)结果：产生黏性末端或平末端。

(4)应用：已知限制酶EcoRⅠ和SmaⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别为G↓AATTC和CCC↓GGG，在图中写出两种限制酶切割DNA后产生的末端并写出末端的种类。

EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶识别的碱基序列不同，切割位点不同(填“相同”或“不同”)，说明限制酶具有专一性。

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资料来源于网络 仅供免费交流使用 人教版高中生物选修三

知识点梳理

重点题型（常考知识点）巩固练习

【巩固练习】

一、 单项选择题：

1. （2014 天津高考）为达到相应目的，必须．．通过分子检测的是

A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选

B.产生抗人白细胞介素－8抗体的杂交瘤细胞的筛选

C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定

D.21三体综合征的诊断

2. 在基因工程中，科学家所用的“剪刀”、“针线”和“载体”分别是指（ ）

A．大肠杆菌病毒、质粒、DNA连接酶 B．噬菌体、质粒、DNA连接酶

C．DNA限制酶、RNA连接酶、质粒 D．DNA限制酶、DNA连接酶、质粒

3. 实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限制性内切酶。一种限制性内切酶能识别DNA子中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的（ ）

A．酶的高效性 B．酶的专一性 C．酶的多样性 D．酶的催化活性受外界条件影响

4. 下列关于限制酶的说法不正确的是（ ）

A．限制酶在微生物细胞中分布最多

B．不同的限制酶识别不同的核苷酸序列

C．限制酶能识别不同的核苷酸序列，体现了酶的专一性

D．限制酶的作用只是用来提取目的基因

5.依下图有关基因工程的工具酶功能的叙述，不．正确的是 （ ）

A．切断a处的酶为限制核酸性内切酶

B．连接a处的酶为DNA连接酶

C．切断b处的酶为解旋酶

D．切断b处的为限制性内切酶

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资料来源于网络 仅供免费交流使用 6. 下图所示限制酶切割基因分子的过程，从图中可知，该限制酶能识别的碱基序列和切点是（ ）

A．CTTAAG，切点在C和T之间 B．CTTAAG，切点在G和A之间

C．GAATTC，切点在G和A之间 D．GAATTC，切点在C和T之间

保护原创权益 净化网络环境 生物选修3（二）专题1 基因工程

1．2 基因工程的基本操作程序班级_____层次_______姓名____________ 寄语；春光正好，最适奋马扬鞭；青春年少，更宜发愤图强。

学习目标

1、简述基因工程原理及基本操作程序。

2、尝试设计某一转基因生物的研制过程。

学习重点和难点

1学习重点：基因工程基本操作程序的四个步骤。

2、教学难点

（1）从基因文库中获取目的基因。

（2）利用PCR技术扩增目的基因。 自主学习

一、目的基因的获取：

1．目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的 。

2．获取目的基因的方法

(1)从基因文库中获取目的基因

①基因文库：将含有某种生物不同基因的许多 ，导入受体菌的群体中 ，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。

基因组文库：含有一种生物的 基因

②种类

cDNA文库：含有一种生物的 基因

③目的基因的获取

根据基因的有关信息：基因的 序列、基因在 上的位置、基因的 产物mRNA、基因的 产物蛋白质等特性获取目的基因。

(2)利用PCR技术扩增目的基因。

①PCR：是一项在生物体外 特定DNA片段的核酸合成技术。

②条件：已知目的基因的 序列。

③过程：目的基因DNA受热形成 ，与 结合，然后在_________的作用下进行延伸形成DNA。

④方式：指数扩增=2n(n为扩增循环的次数)

(3)人工合成法：基因较小，核苷酸序列已知，可以人工合成。

典例1 下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( )

①从基因文库中获取目的基因 ②利用PCR技术扩增目的基因 ③反转录法 ④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成

A．①②③④ B．①②③ C．②③④ D．②③

二、基因表达载体的构建

1．表达载体的组成：目的基因+ + +标记基因等。

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. DNA重组技术的基本工具

一、基因工程的概念及其诞生与发展

1．基因工程的概念[填表]

别名 DNA重组技术

操作环境 生物体外

操作对象 基因

操作水平 DNA分子水平

结果 创造出人类需要的新的生物类型和生物产品

2．基因工程的诞生和发展

(1)基础理论的突破：DNA是遗传物质的证明；DNA双螺旋结构和中心法则的确立；遗传密码的破译。

(2)技术的发明：基因转移载体和工具酶的相继发现；DNA合成和测序技术的发明；DNA体外重组的实现及重组DNA表达实验的成功；第一例转基因动物的问世及PCR技术的发明。

二、DNA重组技术的基本工具

1．限制性核酸内切酶(又称限制酶) 1.基因工程的基本原理是基因重组，外源DNA能在受体细胞表达的理论基础是密码子的通用性。

2．DNA重组技术的基本工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和使目的基因进入受体细胞的载体。

3．限制性核酸内切酶可识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并在特定位点上切割。

4．E·coli.DNA连接酶只能连接黏性末端，而T4DNA连接酶既能连接黏性末端也能连接平末端。

5．质粒作为基因工程的载体需具备的条件有：能在宿主细胞内稳定保存并自我复制；具有一个或多个限制酶切割位点；具有标记基因。

6．在基因工程中使用的载体除质粒外，还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

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. (1)来源：主要来自原核生物。

(2)功能：能够识别双链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)结果：产生黏性末端或平末端。

(4)应用：已知限制酶EcoRⅠ和SmaⅠ识别的碱基序列和酶切位点分别为G↓AATTC和CCC↓GGG，在图中写出两种限制酶切割DNA后产生的末端并写出末端的种类。

EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶识别的碱基序列不同，切割位点不同(填“相同”或“不同”)，说明限制酶具有专一性。