专题基因工程与蛋白质讲解部分.pptx

专题25基因工程与蛋白质工程高考生物

考点一基因工程一、基因工程的工具1.限制性核酸内切酶(限制酶)(1)存在:主要在①原核????生物中。(2)作用: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②磷酸二酯????键断开。(3)形成末端类型?考点清单

2.DNA连接酶(1)作用:将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸

间的磷酸二酯键。(2)种类种类⑤????E·coliDNA????连接酶⑥T4DNA????连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体特点只“缝合”黏性末端黏性末端和平末端都可“缝

合”

3.载体(1)条件:能在受体细胞中复制并稳定保存;具有一至多个限制酶切点;具有

标记基因。(2)种类?(3)作用:⑧携带外源DNA片段进入受体细胞????。(4)特点:可在受体细胞中进行自我复制或整合到染色体DNA上,随染色体

DNA进行同步复制。思考1:限制酶来源于原核生物,为什么不能切割自己的DNA分子?

提示1:限制酶具有特异性,即一种限制酶只能识别特定的碱基序列,并在特

定的位点上进行切割。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。思考2:切取目的基因与切割载体时“只能”使用“同一种酶”吗?提示2:a.在获取目的基因和切割载体时通常用同一种限制酶,以获得相同

的黏性(或平)末端。但如果用两种不同的限制酶切割后形成的末端相同,

在DNA连接酶的作用下目的基因与载体也可以连接起来。b.为了避免目

的基因和载体的自身环化和随意连接,可使用不同的限制酶切割目的基因

和载体,使目的基因和载体各具有两个不同的末端。

基因文库类型基因组文库部分基因文库(如cDNA文库)构建基因文库的过程文库大小大小基因中启动子有无二、基因工程的基本操作程序1.目的基因的获取(1)从基因文库中获得基因中内含子有无基因多少某种生物的全部基因某种生物的部分基因物种间的基因交流部分基因可以可以

(2)人工合成目的基因a.反转录法:mRNA?单链DNA?双链DNA(目的基因)。b.化学合成:已知蛋白质的氨基酸序列?mRNA的核苷酸序列?目的基因的脱氧核苷酸序列?目的基因(3)利用PCR技术扩增目的基因a.原理:②DNA双链复制????。b.前提:已知目的基因的一段核苷酸序列,以便根据这一序列合成两种③????引物????。c.条件:DNA模板、引物、热稳定DNA聚合酶和4种脱氧核苷酸。

过程说明图解变性当温度上升到90℃以上时,双链

DNA解聚为单链?复性温度下降到50℃左右,两种引物

通过碱基互补配对与两条单链

DNA结合?延伸72℃左右时,TaqDNA聚合酶活

性高,可使DNA新链由5端向3

端延伸?d.扩增过程

e.目的:通过④指数式????扩增获取大量的目的基因。2.⑤基因表达载体的构建????——基因工程的核心(1)目的:使目的基因⑥在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代??,同时使目的基因能够表达和发挥作用。(2)基因表达载体的组成

(3)构建过程

3.将目的基因导入受体细胞生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法⑨农杆菌转化法????⑩显微注射法????Ca2+参与的转化法(感受态细胞法)受体细胞体细胞或受精卵?受精卵????原核细胞过程将目的基因插入Ti质粒

的T-DNA上→导入农

杆菌→侵染植物细胞

→整合到受体细胞的

染色体DNA上→表达基因表达载体?????受精卵?????新性状个体Ca2+处理细胞→感受态

细胞→重组表达载体

与感受态细胞混合→

感受态细胞吸收DNA

分子

4.目的基因的检测与鉴定?思考1:目的基因的插入位点是随意的吗?提示1:不是。基因表达需要启动子与终止子的调控,所以目的基因应插入

启动子与终止子之间,若目的基因插入启动子内部,启动子将失去原功能。思考2:DNA连接酶和DNA聚合酶的作用相同吗?

提示2:不相同。DNA连接酶连接的是两个DNA片段,而DNA聚合酶连接的是单个的脱氧核苷酸。思考3:启动子=起始密码子吗?终止子=终止密码子吗?提示3:启动子≠起始密码子,终止子≠终止密码子。a.启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,它是RNA聚合酶

识别、结合的部位。终止子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾

端,作用是使转录过程终止。b.起始密码子和终止密码子位于mRNA上,分

别控制翻译过程的启动和终止。

考点二基因工程的应用与蛋白质工程一、基因工程的应用1.动物基因工程与植物基因工程(1)动物基因工程:用于提高动物①生长速度????从而提高产品产量;用于

改善畜产品品质;用转基因动物生产药物;用转基因动物作器官移植的②供体????等