基因工程知識(shí)講座

基因工程專題復(fù)習(xí)一1基因工程知識(shí)講座5/8/2024歷年江蘇高考考情2008年卷32（8分）2009年卷34（7分）2010年卷27（8分）2011年卷33（8分）2012年卷32（9分）2015年卷32（9分）2015年卷33（8分）2016年卷33（9分）2017年卷33

（8分）2018年卷32（8分）2019年卷33（8分）2基因工程知識(shí)講座5/8/20243基因工程知識(shí)講座5/8/2024了解基因工程的概念說(shuō)出DNA重組技術(shù)所需三種基本工具說(shuō)出限制酶的本質(zhì)、作用及特點(diǎn)正確識(shí)別磷酸二酯鍵，并且能正確書(shū)寫(xiě)漢字“磷酸二酯鍵”正確判斷、書(shū)寫(xiě)?zhàn)ば阅┒苏f(shuō)出DNA連接酶的種類、作用說(shuō)出基因工程的常用載體本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)：基因工程ppt基因工程ppt4基因工程知識(shí)講座5/8/2024

基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)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(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫做DNA重組技術(shù)。一、基因工程的概念基因工程ppt基因工程ppt5基因工程知識(shí)講座5/8/2024對(duì)基因工程概念的理解(1)操作環(huán)境：體外(2)優(yōu)點(diǎn):①與雜交育種相比：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。②與誘變育種相比：定向改造生物性狀。(3)原理：基因重組。(4)本質(zhì)：甲(供體：提供目的基因)導(dǎo)入

乙(受體：表達(dá)目的基因)，即基因未變，合成蛋白質(zhì)未變，只是合成場(chǎng)所的轉(zhuǎn)移。基因工程ppt基因工程ppt6基因工程知識(shí)講座5/8/2024二、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來(lái)源：②化學(xué)本質(zhì)：③作用：④作用特點(diǎn)：⑤切割方式：

主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的蛋白質(zhì)催化作用可用于目的基因的切割和載體的切割特異性，即能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)錯(cuò)位切：產(chǎn)生兩個(gè)相同的黏性末端平切：形成平末端基因工程ppt基因工程ppt7基因工程知識(shí)講座5/8/2024切割DNA分子時(shí)產(chǎn)生的兩種不同末端基因工程ppt基因工程ppt8基因工程知識(shí)講座5/8/2024T磷酸二酯鍵1234512345A基因工程ppt基因工程ppt9基因工程知識(shí)講座5/8/2024磷酸二酯鍵基因工程ppt基因工程ppt10基因工程知識(shí)講座5/8/2024G

AA

TT

CC

TT

AA

GAATTGCCTTAAG基因工程ppt基因工程ppt11基因工程知識(shí)講座5/8/2024寫(xiě)法1-TTAA寫(xiě)法6TTAA寫(xiě)法3-G-CTTAA思考1.1：寫(xiě)出限制酶EcoRI(-G↓AATTC-)切割所得黏性末端寫(xiě)法7TTAA-寫(xiě)法5-TTAA-寫(xiě)法2AATT-寫(xiě)法8GCTTAA寫(xiě)法4AATTC-G-基因工程ppt基因工程ppt12基因工程知識(shí)講座5/8/2024第一步：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)寫(xiě)出完整DNA雙鏈第二步：在特定位點(diǎn)剪切第三步：拉開(kāi)，得到黏性末端-GAATTC--GAATTC--CTTAAG-→-GAATTC--CTTAAG-↓↓-GAATTC--CTTAAG-基因工程ppt基因工程ppt13基因工程知識(shí)講座5/8/2024BamHⅠGGATCC

MboⅠGATC↓↓思考1.2：寫(xiě)出下面兩種限制酶作用得到的黏性末端-G-CCTAG-CTAG兩者相同=-CTAG基因工程ppt基因工程ppt14基因工程知識(shí)講座5/8/2024第一步：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)寫(xiě)出完整DNA雙鏈第二步：在特定位點(diǎn)剪切第三步：拉開(kāi)，得到黏性末端-GATC-→-GATC--CTAG--GATC--CTAG--GATC--CTAG-↓↓基因工程ppt基因工程ppt15基因工程知識(shí)講座5/8/2024思考1.3（1）下表中切割DNA后形成相同黏性末端的限制性核酸內(nèi)切酶是

,黏性末端為

。-TTAA-CTAG-TCGA-AGCT-AT-AGCTXhoⅠ和Sal

Ⅰ-AGCT（2）若XhoⅠ酶切的DNA末端與Sal

Ⅰ酶切的DNA末端連接，連接部位的6個(gè)堿基對(duì)序列為

，（3）對(duì)于該部位，這兩種酶.（填“都能”、“都不能”或“只有一種能”）切開(kāi)。-GTCGAG-或-CTCGAC--CAGCTC--GAGCTG-都不能基因工程ppt基因工程ppt16基因工程知識(shí)講座5/8/2024限制酶的選擇1、能切下目的基因，但不能破壞目的基因2、能切相應(yīng)載體（質(zhì)粒）3、不能破壞質(zhì)粒上關(guān)鍵組件，如啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)等要保持完整4、一般要至少留一個(gè)完整標(biāo)記基因5、被切割后目的基因和質(zhì)粒兩端分別要有相同的黏性末端，方便重組。基因工程ppt基因工程ppt17基因工程知識(shí)講座5/8/2024思考1.4（2016江蘇卷33改編）下表是幾種限制酶識(shí)別序列及其切割位點(diǎn)，圖1、圖2中標(biāo)注了相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)，其中切割位點(diǎn)相同的酶不重復(fù)標(biāo)注。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：基因工程ppt基因工程ppt18基因工程知識(shí)講座5/8/2024（1）圖1質(zhì)粒中有

個(gè)Sau3AI酶切位點(diǎn)。若用Sau3AI完全酶切圖1質(zhì)粒能獲得

種DNA片段。若用Sau3AI切圖1質(zhì)粒最多可能獲得

種大小不同的DNA片段。733基因工程ppt基因工程ppt19基因工程知識(shí)講座5/8/2024（2）用圖中質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組質(zhì)粒，應(yīng)選用表中

種限制酶切割，分別是

。酶切后的載體和目的基因片段，通過(guò)

酶作用后獲得重組質(zhì)粒。2BclI和HindⅢDNA連接基因工程ppt基因工程ppt20基因工程知識(shí)講座5/8/2024（3）若BamHI酶切的DNA末端與BclI酶切的DNA末端連接，連接部位的6個(gè)堿基對(duì)序列為

，對(duì)于該部位，這兩種酶

（填“都能”、“都不能”或“只有一種能”）切開(kāi)。-GGATCA-或-TGATCC--CCTAGT--ACTAGG-都不能基因工程ppt基因工程ppt21基因工程知識(shí)講座5/8/2024常用類型E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶來(lái)源大腸桿菌T4噬菌體功能連接黏性末端連接黏性末端或平末端結(jié)果恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵2、DNA連接酶——“分子縫合針”表1兩種DNA連接酶的比較二、DNA重組技術(shù)的基本工具基因工程ppt基因工程ppt22基因工程知識(shí)講座5/8/2024表2限制酶、DNA連接酶、DNA聚合酶與解旋酶的比較基因工程ppt基因工程ppt23基因工程知識(shí)講座5/8/2024思考1.5：下面的A、B兩個(gè)表達(dá)式能正確反映相應(yīng)酶的功能的是：ABB基因工程ppt基因工程ppt24基因工程知識(shí)講座5/8/20243、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”二、DNA重組技術(shù)的基本工具①類型：②功能：③應(yīng)具備條件：最常用載體：質(zhì)粒

（其本質(zhì)是小型環(huán)狀DNA，不是細(xì)胞器）其他載體：λ噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞a．能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制；b．有一個(gè)至多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)，以便于與外源基因連接；c．有特殊的遺傳標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒