2019年高考二轮复习专题课件——基因工程【上课用】

作用
缝合双链DNA片段,恢复两个核苷酸之间的 磷酸二酯键 ___________
(3)载体。 ①种类:
原核细胞 和_______ 酵母菌 中,是一 a.常用载体:质粒常存在于_________
种分子质量较小的、环状的、裸露的DNA分子,独立于拟 核之外。
动植物病毒 等。 b.其他载体:λ 噬菌体的衍生物和___________
稳定,所以引物中含C与G的碱基对较多时,需要采用较
高的退火温度。(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物,
一是引物没有和模板结合,二是退火步骤中退火温度过 高破坏了引物与模板的碱基配对,所以采取的改进措施 应该选②和③。 答案:(1)逆转录 cDNA 碱基互补配对
有调控作用的因子。
②三种获取方法: 基因组文库
基因文库
复制特定的DNA片
段
DNA双链复制 引物
Taq酶
变性
PCR
引物
来自百度文库
Taq酶
指数
化学
核苷酸序列 DNA合成仪
(2)基因表达载体的构建——核心步骤。 ①构建基因表达载体的目的:
受体细胞 中稳定存在,并且可以_____ 遗传 a.使目的基因在_________
【核心素养提升】 【典例示范】 (2017·江苏高考)金属硫蛋白(MT)是一类广泛存在的 金属结合蛋白,某研究小组计划通过多聚酶链式反应 (PCR)扩增获得目的基因,构建转基因工程菌,用于重金
属废水的净化处理。PCR扩增过程示意图如下,请回答
下列问题: 世纪金榜导学号95350223
(1)从高表达MT蛋白的生物组织中提取mRNA,通过 得 用于PCR扩增。
获
(2)设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引物1 和引物2),为方便构建重组质粒,在引物中需要增加适 当的 位点。设计引物时需要避
免引物之间形成
连。
,而造成引物自
(3)图中步骤1代表
,步骤2代表退火,步骤
3代表延伸,这三个步骤组成一轮循环。 (4)PCR扩增时,退火温度的设定是成败的关键。退火温 度过高会破坏 的碱基配对。退火温度
基因从DNA分子上切割下来,需要切两处,同时产生4个
黏性末端。
③切割位点:限制酶切割位点应位于标记基因之外,不
能破坏标记基因,以便进行检测。
(2)载体:基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载 体不同。基因工程中最常用的载体是质粒,本质是DNA 分子,能将目的基因导入受体细胞内;膜载体是蛋白质, 与细胞膜的通透性有关。
生物类型 受体细胞 植物 体细胞 动物 受精卵 _______ 微生物 大肠杆菌或 酵母菌等
农杆菌转化法 、 _____________ 常用方法 基因枪法、花粉 管通道法
显微注射技 ___________ 术 ___
感受态细胞 ___________ 法 ___
(4)目的基因的检测和鉴定:
DNA分子
选修3 现代生物科技专题
第 1课 基 因 工 程
考点一 【必备知识回顾】
基因工程的工具与操作程序
1.基因工程的工具:
限制酶 。 (1)限制性核酸内切酶(简称_______) 原核生物 。 ①来源:主要来自_________ 专一性 表现在两个方面: ②特点:具有_______, 特定核苷酸 序列。 识别——双链DNA分子的某种___________ 切割——特定核苷酸序列中的特定位点。
给下一代。 表达 和发挥作用。 b.使目的基因_____
②基因表达载体的组成:
启动子
标记基因
目的基因
③基因表达载体的构建过程:
(3)将目的基因导入受体细胞。
目的基因 进入受体细胞内,并且在受体细 ①转化含义:_________ 维持稳定 和_____ 表达 的过程。 胞内_________
②转化方法:
科学思维
【解析】(1)从高表达MT蛋白的生物组织中提取 mRNA,mRNA在逆转录酶的催化下,通过逆转录过程形成 cDNA,然后用于PCR扩增。(2)目的基因与质粒形成重组 质粒时需要用限制性核酸内切酶切出相同的黏性末端, 因此在设计一对与MT基因两端序列互补配对的引物(引
物1和引物2)时,要在引物中增加适当的限制性核酸内
抗原—抗体
分子
【重难点突破】 基因工程操作工具的相关提醒 (1)限制酶。 ①种类:限制酶是一类酶,而不是一种酶。 ②限制酶的使用。
a.在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶,目的 是产生相同的黏性末端。b.不同DNA分子用同一种限制
酶切割产生的黏性末端都相同,同一个DNA分子用不同
的限制酶切割,产生的黏性末端一般不相同。c.将一个
切酶位点。设计引物时,两种引物之间不能有互补性,
否则引物之间会配对形成双链DNA。(3)图中步骤1代表 高温变性,目的是使DNA分子解旋。(4)PCR扩增时,退火 步骤中引物与模板结合,因此退火温度过高会破坏引物 与模板的碱基配对。由于A和T之间有2个氢键,而C和G 之间有3个氢键,因此C和G的相对含量越高,DNA分子越
磷酸二酯键 。 ③作用:断裂特定的两个核苷酸之间的___________
黏性末端或平末端 。 ④结果:产生_________________
(2)DNA连接酶: 种类 来源 特点
E·coli DNA连接酶
大肠杆菌 _________
缝合黏性末端
T4DNA连接酶 T4噬菌体 黏性 末端和___ 平 缝合_____ 末端
②特点和意义:
特 点 意 义 使目的基因稳定存 在并复制
稳定并能复制
可携带多个或多种 一个至多个 有___________限制酶切割位点 外源基因 标记 基因 具有特殊的_____
便于重组DNA的鉴 定和选择
2.基因工程的操作程序: (1)目的基因的获取。
编码蛋白质 的基因,还指一些具 ①目的基因:主要是指___________
的设定与引物长度、碱基组成有关,长度相同但_______
的引物需要设定更高的退火温度。
(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物,则可以采取的改 进措施有 ②降低退火温度 (填序号:①升高退火温度 ③重新设计引物)。
【素养解读】本题主要考查的核心素养是生命观念和 科学思维,具体表现如下:
核心素养 生命观念 素养角度 结构与 功能观 分析与 综合 归纳与 演绎 具体表现 问题(2)考查重组质粒的构 建过程 问题(5)分析PCR反应得不到 扩增产物的原因 问题(1)归纳目的基因的获 取,问题(3)(4)归纳PCR过程