苏教版高考生物一轮复习选修3第一章基因工程概述共59张PPT[可修改版ppt]

2.载体的作用和条件 (1)作用： ①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。 ②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (2)具备的条件： ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。 ②有一个至多个限制性核酸内切酶切割位点，以便与外源基因 连接。 ③具有特殊的标记基因，以便进行筛选。
【高考警示】 载体的酶切位点及与膜载体的区别 (1)切割质粒需使用限制性核酸内切酶1次，切割目的基因则需 要使用相同的限制性核酸内切酶2次。因为质粒是环状DNA， 而目的基因在DNA分子链上。 (2)质粒DNA分子上限制性核酸内切酶切割位点的选择必须保 证至少有一个标记基因是完整的，如果标记基因全部被切开则 不便于鉴定与选择。
考点 一 基因工程的工具 1.工具酶与其他酶的比较 (1)几种酶的比较：
项目 种类
限制性核 酸内切酶
DNA连接酶
作用底物
DNA分子 DNA分子
片段
Hale Waihona Puke 作用部位 磷酸二酯键 磷酸二酯键
作用结果
形成黏性末 端或平末端
形成重组 DNA分子
种类
项目
作用底物
作用部位
DNA聚合酶 脱氧核苷酸 磷酸二酯键
DNA(水 解)酶
1.基因工程是利用重组DNA技术将外源DNA直接导入有机体的生 物技术。( × ) 【分析】不一定是直接导入，现在大部分是将目的基因与载体 DNA相连成为重组载体，然后再把这种重组DNA分子导入受体 细 胞。 2.(2010浙江×T2A)用限制性核酸内切酶可以切割烟草花叶病毒 的核酸。( ) 【分析】限制性核酸内切酶是用来切割DNA分子的，而烟草花 叶病毒的核酸是RNA。
(2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下：
为使载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用EcoRⅠ
切割外，还可用另一种限制性核酸内切酶切割，该酶必须具有
的特点是
。
(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类，即
DNA连接酶和
DNA连接酶。
(4)反转录作用的模板是
，产物是
。若要在体
(5)基因工程中可以作为载体的除质粒外，还有λ噬菌体的衍生 物、动植物病毒等。(6)大肠杆菌细胞有细胞壁和细胞膜，能 阻止质粒(外源DNA)等物质的进入，通过Ca2+处理细胞，使 细胞处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态(这种细胞称 为感受态细胞)后才能作为受体细胞。
答案：(1)黏性末端 平末端 (2)切割产生的DNA片段末端与EcoRⅠ切割产生的末端相同 (3)E·coli T4 (4)mRNA(或RNA) cDNA(或DNA) PCR (5)λ噬菌体的衍生物 动植物病毒 (6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱
段，产生____黏__性__末_和端平口
末端
DNA连接 将具有_________的2个DNA
黏性末端
酶 片段连接在一起
形成____________
重组DNA分子
2.载体——运载工具 (1)功能：将_外__源__基__因__导入受体细胞，并使其在受体细胞中 _稳__定__遗__传__和__表__达__。 (2)种类：_质__粒__、_噬__菌__体__以及一些动植物病毒。 (3)质粒：本质是细菌细胞中小型_环__状__D_N_A_分子。 三、基因工程的一般过程 1.获取目的基因 2.制备_重__组__D_N_A_分__子__ 3.转化受体细胞 4.筛选_重__组__细__胞__ 5.实现功能表达
苏教版高考生物一 轮复习选修3第一章 基因工程概述共59
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一、基因工程的概念理解
目的基因 体外
分子 基因重组
受体 远源杂交不亲和
二、基因工程的工具——酶与载体 1.限制性核酸内切酶和DNA连接酶
作用
结果
限制性 核酸内
切酶
_识__别__和__切__割_DNA分子内一
小段特定核苷酸序列
把DNA分子切割成不同的片
(3)基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同。基因 工程中的载体是DNA分子，能将目的基因导入受体细胞内； 膜载体是蛋白质，与细胞膜的选择透过性有关。
【典例1】(2012·新课标全国卷)根据基因工程的有关知识，
回答下列问题：
(1)限制性核酸内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类型
有
和
。
DNA解旋酶
DNA分子 DNA分子
磷酸二酯键
碱基对间 的氢键
作用结果
形成新的 DNA分子 形成脱氧 核苷酸 形成单链 DNA分子
(2)限制性核酸内切酶与DNA连接酶的关系(如图)：
①限制性核酸内切酶不切割自身DNA的原因：原核生物中不存 在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。 ②DNA连接酶起作用时不需要模板。
【变式训练】下列有关基因工程的叙述，正确的是( ) A.DNA连接酶的作用是将两个黏性末端的碱基连接起来 B.目的基因导入受体细胞后，受体细胞即发生基因突变 C.目的基因与载体结合的过程发生在细胞外 D.常使用的载体有大肠杆菌、噬菌体和动植物病毒等 【解析】选C。DNA连接酶的作用是连接黏性末端和平末端之 间的磷酸二酯键，A错；目的基因导入受体细胞后，实现了与 受体细胞基因的重组，受体细胞不一定发生基因突变，B错； 基因表达载体的构建是在细胞外进行的，C对；大肠杆菌不具 备载体的基本条件，因此不能作为载体，D错。
外获得大量反转录产物，常采用
技术。
(5)基因工程中除质粒外，
和
也可作为载
体。
(6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未
处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是
。
【解析】(1)当限制性核酸内切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，而当限 制性核酸内切酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是 平末端。(2)为使载体与目的基因相连，不同的限制性核酸内 切酶应该切出相同的黏性末端。(3)DNA连接酶根据其来源的 不同分为两类，一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为 E·coliDNA连接酶，另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为 T4DNA连接酶。(4)反转录是指以RNA为模板在逆转录酶的作 用下合成DNA的过程，可以在体外短时间内大量扩增DNA的 技术叫PCR(多聚酶链式反应)技术。
3.提取目的基因和切割载体使用同一种限制性核酸内切酶。 ( √)
【分析】用同一种限制性核酸内切酶切割能形成相同的黏性末 端，形成重组DNA分子。 4.基因工程过程中都用到碱基互补配对。( × ) 【分析】转化受体细胞和筛选出获得目的基因的受体细胞步骤 中不出现碱基互补配对。 5.分子水平检测目的基因可用DNA分子杂交方法。( √ ) 【分析】可以利用DNA探针检测目的基因存在与否，判断目的 基因是否成功导入。