2024届高三生物一轮复习课件10.6 基因工程.pptx

第6课时基因工程第十章生物技术与工程

抗虫棉普通棉花会受到棉铃虫侵袭，造成减产甚至绝收施用农药不仅提高生产成本，还会对农产品和环境造成污染。由于普通棉花中没有抗虫基因，而其他生物虽然有抗虫基因，但是与棉花存在生殖隔离，因此不能通过杂交育种培育出抗虫棉。普通棉花棉铃虫抗虫棉抗虫基因导入(外源基因)(受体细胞)

利用大肠杆菌生产胰岛素糖尿病患者需要注射胰岛素，从生物体中提取胰岛素成本高、产量低。大肠杆菌转基因大肠杆菌人胰岛素基因导入胰岛素提取(外源基因)(受体细胞)

基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术生物体外(DNA)分子基因重组定向基因工程

基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术剪切拼接导入表达基因工程

1.DNA的基本组成单位相同(都是四种脱氧核苷酸)2.都遵循碱基互补配对原则3.DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构4.DNA复制的方式相同表达的理论基础1.基因是控制生物性状的结构与功能单位2.遗传信息传递都遵循中心法则3.生物界几乎共用一套遗传密码重组DNARNA蛋白质性状复制转录翻译翻译重组与复制的理论基础基因工程的理论基础

DNA重组技术的基本工具(三种“分子工具”)工具酶准确切割DNA分子的”分子手术刀”将DNA片段再连接起来的”分子缝合针”将体外重组好的DNA分子导入受体细胞的”分子运输车”载体限制性核酸内切酶DNA连接酶

1.来源:迄今分离出来的有数千种主要从原核生物中分离出来2.种类:思考：你能根据所掌握的知识，推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么吗?为什么不会破坏自己的DNA？限制性核酸内切酶，简称限制酶。原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，所以它在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制。限制酶就是它的一种防御性工具。当外源DNA入侵时，它会利用限制酶来切制外源DNA，使之失效，以保证自身的安全。重组DNA技术的基本工具

3.作用方式①识别双链DNA分子的特定核苷酸序列；②并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。GAATTCGAATTC3‘3‘5‘5‘磷酸二酯键(识别序列)(切割位点)重组DNA技术的基本工具

AATTCGGCTTAAGCTTAAG5‘3‘3‘5‘AATTC中轴线黏性末端识别序列5‘-G-A-A-T-T-C-3‘切割位点G-AEcoRⅠ(在G与A之间切割)当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端；

中轴线5‘3‘3‘5‘CCCGGGCCCGGGCCCGGGGGGCCC识别序列5‘-C-C-C-G-G-G-3‘切割位点C-G平末端SmaⅠ(在G与C之间切割)当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。

重组DNA技术的基本工具写出下列限制酶切割形成的黏性末端BamHⅠ:EcoRⅠ:HindⅢ:BglⅡ:【思考】同种限制酶切割产生的黏性末端是否相同？不同限制酶切割产生的黏性末端是否一定不同？相同可能会相同

延伸应用(1)不破坏目的基因原则：如图甲中可选择PstⅠ，而不选择SmaⅠ。(2)保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则：质粒作为载体必须具备标记基因，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择SmaⅠ。图解限制酶的选择原则(3)确保出现相同黏性末端原则：通常选择与切割目的基因相同的限制酶，如图甲中PstⅠ；为避免目的基因和质粒自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶。

1.作用：将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子。片段1片段2新的DNA形成磷酸二酯键重组DNA技术的基本工具——DNA连接酶

E·coli大肠杆菌互补黏性末端黏性末端平末端2.种类重组DNA技术的基本工具——DNA连接酶

与DNA相关的五种酶的比较酶1酶2酶4酶3酶5酶1:限制酶酶2:DNA连接酶酶3:DNA解旋酶酶4:DNA聚合酶酶5:DNA水解酶

名称作用部位作用结果限制酶磷酸二酯键将DNA切成两个片段DNA连接酶磷酸二酯键将两个DNA片段连接为一个DNA分子DNA聚合酶磷酸二酯键将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端DNA(水解)酶磷酸二酯键将DNA片段