2025年高考生物一轮复习课件 53 第十单元 第48课 基因工程的基本工具和操作程序.pptx

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1.概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的。

2.阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。

3.阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测、鉴定等步骤。;考点一重组DNA技术的基本工具;2．基因工程的基本工具

(1)限制性内切核酸酶——“分子手术刀”;(2)DNA连接酶——“分子缝合针”

①作用：将限制酶切割下来的DNA片段______________________，恢复被限制酶切开的两个脱氧核苷酸之间的____________。

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②类型;(3)基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”

①作用：将__________送入受体细胞中。

②种类：质粒、噬菌体和____________等。

③条件

a．具有一个至多个________________，供外源DNA插入其中。

b．能在受体细胞中进行__________，或整合到受体DNA上，随受体DNA__________。

c．具有__________，便于重组DNA分子的筛选。;3．DNA的粗提取与鉴定

(1)实验原理

DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的____________方法对它们进行提取。

①DNA不溶于______。

②DNA在不同浓度的____________中溶解度不同，它能溶于___________的NaCl溶液。

③在一定温度下，DNA遇________试剂会呈现蓝色。;(2)实验步骤;1．DNA连接酶能将两碱基间的氢键连接起来。()

2．E.coliDNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。()

3．限制酶也可以识别和切割RNA。()

4．质粒是小型环状DNA分子，是基因工程中常用的载体。()

5．外源DNA必须位于重组质粒的启动子和终止子之间才能进行复制。()

6．切割质粒的限制性内切核酸酶均能特异性地识别6个核苷酸序列。()

7．DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事。();1．(选择性必修3P71旁栏思考改编)限制酶来源于原核生物，不能切割自己的DNA分子的原因是______________________________________________________________。

2．(选择性必修3P72旁栏思考改编)DNA连接酶和DNA聚合酶的作用区别是_______________________________________________________________________________________________。;考向1|基因工程中工具酶的应用

1．(2024·江苏淮安统考)基因工程中需使用多种工具酶，几种限制酶的切割位点如图所示。下列说法正确的是()

A．限制酶SmaⅠ和EcoRⅤ切割形成的末端，可以通过E.coliDNA连接酶相互连接

B．DNA连接酶、DNA聚合酶和RNA聚合酶均可催化磷酸二酯键的形成

C．限制酶EcoRⅠ进行一次切割，会切断2个磷酸二酯键，形成1个游离的5′-末端

D．若两种限制酶的识别序列相同，则形成的末端一定能通过DNA连接酶相互连接;B解析：限制酶EcoRⅠ和PstⅠ切割形成的是黏性末端，限制酶SmaⅠ和EcoRⅤ切割形成的是平末端，E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端，而T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端，但连接平末端的效率较低，A错误。DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键；DNA聚合酶将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，形成磷酸二酯键；RNA聚合酶将单个核糖核苷酸加到已有的核苷酸片段上，形成磷酸二酯键，B正确。一个限制酶切割一次，使DNA双链断开，会有2个磷酸二酯键断裂，形成2个游离的5′-末端，C错误。若两种限制酶的识别序列相同，但由于识别的位点不同，切割形成的末端不同，则不能通过DNA连接酶相互连接，D错误。;;2．(2024·重庆联考)某同学拟用限制酶(酶1、酶2、酶3和酶4)、DNA连接酶为工具，将目的基因(两端含相应限制酶的识别序列和切割位点)和质粒进行切割、连接，以构建重组表达载体。限制酶的切割位点如图所示。

下列重组表达载体构建方案合理且效率最高的是()

A．质粒和目的基因都用酶3切割，用E.coliDNA连接酶连接

B．质粒用酶3切割、目的基因用酶1切割，用T4DNA连接酶连接

C．质粒和目的基因都用酶1和酶2切割，用T4DNA连接酶连接

D．质粒和目的基因都用酶2和酶4切割，用E.coliDNA连接酶连接;C解析：酶3切割后得到的是平末端，