高中政治 第1課 生活在人民當家作主的國家 第2框 政治權(quán)利與義務參與政治生活的基礎(chǔ)課件 新人教版必修2 (1065)

1、專題1 1 基因工程1.11.1DNADNA重組技術(shù)的基本工具1.簡述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用。2.認同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新。一二一、基因工程的定義基因工程是指按照人們的愿望,進行嚴格的設(shè)計,并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù),賦予生物以新的遺傳特性,從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計和施工的,因此又叫做DNA重組技術(shù)。一二二、DNA重組技術(shù)的基本工具1.限制性核酸內(nèi)切酶“分子手術(shù)刀”(1)主要來源:原核生物。(2)作用:能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,并且使每條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間

2、的磷酸二酯鍵斷開。(3)結(jié)果:形成DNA片段。限制酶切割DNA分子產(chǎn)生的DNA片段末端有兩種形式,即黏性末端和平末端。2.DNA連接酶“分子縫合針”(1)作用:將切下的雙鏈DNA片段“縫合”,恢復被限制酶切開的磷酸二酯鍵,拼接成新的DNA分子。一二一二3.基因進入受體細胞的載體“分子運輸車”(1)載體的條件能夠在受體細胞中自我復制。有一至多個限制酶切割位點,便于外源基因的插入。具有標記基因,供重組DNA的鑒定和選擇。在宿主細胞內(nèi)友好借居,不影響宿主細胞的生命活動。分子大小應合適,以便提取和體外操作。(2)載體的種類質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細菌擬核DNA之外、能夠自我復制的小型雙鏈環(huán)狀

3、DNA分子。含有一個至多個限制酶切割位點,供外源基因插入其中,并帶有特殊的標記基因,是基因工程最常用的運載體。噬菌體的衍生物動植物病毒一二細胞膜上的載體與基因工程中的載體是否相同?提示:不相同。化學本質(zhì)不同:細胞膜上的載體化學成分是蛋白質(zhì);基因工程中的載體可能是結(jié)構(gòu),如質(zhì)粒(DNA),也可能是生物,如動植物病毒等。功能不同:細胞膜上的載體功能是協(xié)助細胞膜控制物質(zhì)進出細胞;基因工程中的載體是一種“分子運輸車”,把目的基因?qū)胧荏w細胞。一二三四一、基因工程的概念、原理和理論基礎(chǔ)1.概念一二三四2.基因工程的原理和理論基礎(chǔ)(1)原理:基因重組。(2)理論基礎(chǔ)拼接:不同生物DNA分子的基本組成單位相同

4、,都是4種脫氧核苷酸;空間結(jié)構(gòu)相同,都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。表達:生物界共用一套遺傳密碼,相同的遺傳信息在不同生物體內(nèi)表達出相同的蛋白質(zhì)。一二三四二、限制性核酸內(nèi)切酶1.切割后末端的種類一二三四特別提醒(1)當限制酶剪切目的基因一次時,獲得的黏性末端或平末端有2個,而不是1個,若剪切目的基因兩次,共產(chǎn)生4個黏性末端或平末端。(2)限制酶切割載體的切割位點并不是任意的,必須保證至少有1個完整的標記基因,以便于檢測。一二三四2.限制酶和DNA連接酶的關(guān)系(1)限制酶和DNA連接酶的作用部位都是磷酸二酯鍵。(2)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在該酶的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾。(3)D

5、NA連接酶起作用時,不需要模板。特別提醒(1)不同DNA分子用同一種限制酶切割形成的黏性末端都相同;同一個DNA分子用不同限制酶切割,產(chǎn)生的黏性末端一般不相同。(2)不同限制酶切割形成的黏性末端,如果互補則可以相互重新配對。一二三四三、與遺傳有關(guān)的各種酶的比較 一二三四一二三四作用位點示意圖特別提醒(1)DNA連接酶和DNA聚合酶的作用都是催化形成磷酸二酯鍵,而不是氫鍵,氫鍵是分子間的靜電吸引力,不需要通過酶的催化形成。(2)DNA連接酶只能在兩個DNA片段間形成磷酸二酯鍵,而DNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸加到已有DNA片段上,且需要以一條DNA鏈為模板。一二三四四、作為載體的條件 題型一題

6、型二題型三題型一 限制酶及其作用特點【例1】 下列有關(guān)基因工程中限制酶的描述,正確的是 ()A.限制酶只能識別6個或8個脫氧核苷酸組成的序列B.限制酶的活性受溫度的影響C.限制酶能識別和切割RNAD.限制酶只能從原核生物中提取解析:限制酶能夠識別并切割雙鏈DNA上特定的核苷酸序列,多數(shù)限制酶能夠識別6個核苷酸組成的序列,少數(shù)可以識別4,5或者8個核苷酸組成的序列。限制酶的化學本質(zhì)是蛋白質(zhì),活性受溫度影響。限制酶主要從原核生物中獲得,同時在某些真核生物(如酵母菌)細胞內(nèi)也存在。答案:B題型一題型二題型三題型二 DNA連接酶及其作用特點【例2】 下列有關(guān)DNA連接酶的敘述,正確的是()A.T4DN

7、A連接酶只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間連接起來B.Ecoli DNA連接酶能將雙鏈DNA片段平末端之間進行連接C.DNA連接酶能恢復被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵D.DNA連接酶可連接DNA雙鏈的氫鍵,使雙鏈延伸解析:DNA連接酶能使兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵,從而將它們連接起來。Ecoli DNA連接酶只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間連接起來,不能將雙鏈DNA片段平末端之間進行連接。而T4DNA連接酶既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補的黏性末端,又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端。答案:C題型一題型二題型三題型三 基因工程中的常用載體質(zhì)?！纠?】 質(zhì)粒是基因工程最常用的載體,下列關(guān)于質(zhì)粒的說法,正確的是()A.質(zhì)粒進入受體細胞內(nèi)都要整合到染色體DNA上B.質(zhì)粒是獨立于細菌擬核DNA之外的小型細胞器C.基因工程操作中的質(zhì)粒一般都是經(jīng)過人工改造的D.質(zhì)粒上堿基之間在數(shù)量上存在A+G=U+C的關(guān)系解析:基因工程使用的載體需有一個至多個酶切位點,具有自我復制的能力,有標記基因,對受體細胞安全,且分子大小適合。而自然存在