第41课时基因工程的基本工具和基本操作程序
课件16：1.2 基因工程的基本操作程序
观
将目的基因导入 微生物细胞 ——Ca2+处理法
1、将目的基因导入植物细胞的方法： （1）农杆菌转化法 ①农杆菌特点： 易感染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感 染能力
②原理：农杆菌的Ti质粒上的T---DNA可以转移到受体细胞， 并整合到受体细胞染色体的DNA上。
③过程：
农杆菌转化法示意图 ④优点：经济、有效
④方式：以指数方式扩增，即2n（n为扩增循环的次数） ⑤结果：在短时间内形成大量目的基因
过程
变性（解旋为单链） （90℃-95℃）
退火（引物与单链互补结合） （55℃-65℃）
延伸（在Taq酶的作用下合成 与模板互补的DNA双链（）70℃-75℃）
重复循环
PCR(多聚酶链式反应)
注：PCR可以指数级增加DNA的数量 每经过一次扩增 DNA数 量增加一倍。因为必须在高温（80-90 。C）下使DNA解链，然 后降低温度使引物与变性DNA复性，所以PCR酶必需耐受高温
DNA分子杂交示意图
采用一定的技术手段，将两种生物的DNA分子的单链放 在一起，如果这两个单链具有互补的碱基序列，那么， 互补的碱基序列就会结合在一起，形成杂合双链区；在 没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链。
2、检测目的基因是否转录出了mRNA
①方法: 分 子 杂 交
②过程: 用上述探针和转基因生物的mRNA杂交,若出现杂交带, 表明目的基因转录出了mRNA 3、检测目的基因是否翻译成蛋白质 方法: 抗原抗体杂交 （二）鉴定（个体生物学水平） 抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等
2、不属于质粒被选为基因运载体的理由是（ D ） A、能复制 B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 D、它是环状DNA
【高中生物】高中生物知识点：基因工程的基本操作程序
【高中生物】高中生物知识点：基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作程序：1、目的基因的获取（1）目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。
（2）获取方法：①从基因文库中获取；②人工合成（反转录法和化学合成法）；③PCR技术扩增目的基因。
2、基因表达载体的构建（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
（2）组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。
如图：①启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
②终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。
③标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
常用的标记基因是抗生素基因。
（3）基因表达载体的构建过程：3、将目的基因导入受体细胞（1）转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
（2）常用的转化方法：生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法显微注射技术Ca2+处理法受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA→表达将含有目的基因的表达载体提纯→取卵（受精卵）→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物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（3）重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
4、目的基因的检测和表达（1）首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA 分子杂交技术。
（2）其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
（3）最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原--抗体杂交。
2024届高考一轮复习生物课件(人教版)：基因工程的基本工具和基本操作程序
4.目的基因的检测与鉴定
拓展 提升科学思维
PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各 种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。在 该过程中，引物非常关键，回答下列有关引物的问题： (1)什么是引物？ 提示 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。 (2)PCR技术为什么需要引物？ 提示 DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，只能从3′端延伸DNA链。
拓展 提升科学思维
构建基因表达载体时，需要选择合适的限制酶切割含有目的基因的DNA
片段和载体。
已知限制性内切核酸酶Ⅰ的识别序列和切点是
，限制性内切
核酸酶Ⅱ的识别序列和切点是
，根据图示分析回答下列问题：
(1)请用图示法写出限制性内切核酸酶Ⅰ和限制性内切核酸酶Ⅱ切割后形 成黏性末端的过程。
提示 限制性内切核酸酶Ⅰ： 限制性内切核酸酶Ⅱ：
本质
DNA
DNA
mRNA
mRNA
位置 目的基因上游 目的基因下游 mRNA首端 mRNA尾端
RNA聚合酶识 别和结合的部 功能 位，驱动基因 转录出mRNA
翻译的起始 使转录在所需要
信号(编码氨 的地方停下来
基酸)
翻译的结束信 号(不编码氨 基酸)
3.将目的基因导入受体细胞
生物种类
植物
动物
微生物
常用方法 农杆菌转化法、花__粉__管__通__道__法__ 显微注射法 Ca2＋ 处理法
(6)若一个DNA分子在PCR中经过n轮循环，理论上需要消耗多少个引物？ 第n轮循环需要消耗多少个引物数？ 提示 经过n轮循环需要消耗引物数为(2n＋1－2)个，第n轮循环需要消耗 的引物数为2n个。
基因工程的基本工具和基本操作程序 PPT课件 人教课标版
1.基因工程图解:抗虫棉的培育过程
二、基因工程的基本操作程序 1．目的基因的获取 (1)目的基因：指编码蛋白质的 结构基DNA片段，导入 受体菌 的群体中储存，各个受体细胞器;②特点:小 型环状。 (2)功能：将目的基因导入受体细胞。 (3)应具备条件 ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制； ②有一个至多个限制酶的切割位点,以便于与外源 基因连接；
③有特殊的遗传标记基因,供重组DNA的检测和鉴定。
提醒
①一般来说,天然载体往往不能满足人类的
可用于DNA的切割获取目的基因和载体的切割
(4)作用特点：特异性,即限制酶可识别特定的脱氧核苷酸序列, 切割特定位点。
(5)切割方式
错位切：产生两个相同的黏性末端 平切：形成平末端
(6)切割部位：磷酸二酯键
提醒
①切割的化学键为磷酸二酯键。
②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。 ③将一个基因从 DNA 分子上切割下来 ,产生两个切口 , 同时形成 四个粘性末端 , 切割载体产生一个切口，形成两个粘性末端。 ④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产生的
(2)将目的基因导入动物细胞 显微 注射技术。 ①方法： ②操作程序：将含有目的基因的表达载体提纯→ 取卵→获得 受精卵→显微注射→早期胚胎培养→ 胚胎移植→发育成为具有新性状的动物。 (3)将目的基因导入微生物细胞 ①微生物作为受体细胞特点：个体微小，代谢旺 繁殖速度快 ，获得目的基因产物多。 盛， 2＋ 用 Ca ②转化： 处理细胞―→感受态细胞―→重 组表达载体ＤＮＡ分子与感受态细胞混合―→促进感受 态细胞吸收DNA分子。 提醒 唯一不涉及到碱基互补配对的操作步骤。
基因工程的工具和操作程序
基因工程的基本工具
分子手术刀
分子缝合针
限制性核酸内切酶 DNA连接酶 基因进入受体细胞的载体
分子运输车
限制性核酸内切酶
1、来源：主要从原核生物中分离，从不同微生物
中分离出了约4000种限制酶
（1）能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列 2、作用： （2）从特定部位的两个核苷酸之间切开
3、限制酶的作用原理： 催化磷酸二酯键断裂 4、作用结果：形成黏性末端、平末端 切割目的基因和运载体（基因工程） 5、用途：
基因工程的工具和操作程序
基因工程概念
基因工程就是按照人类的愿望，进 行严格的设计，并通过体外DNA重组和转 基因等技术，赋予生物以新的遗传特性， 从而创造出更符合人们需要的新的生物 类型和生物产品。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DNA重组技术。
基因工程概念理解
基因工程的别名： 基因拼接技术或DNA重组技术 操作环境： 生物体外 操作对象： 基因 操作水平： DNA分子水平 结果： 赋予生物新的遗传性状,创造出人们 需要的生物类型和产品
“ 分 子 手 术 刀 ” 限 制 性 核 酸 内 切 酶 ——
DNA连接酶
1、DNA连接酶的作用： 连接DNA片段 2、作用原理： 催化磷酸二酯键形成 3、作用结果： 获得重组DNA分子 4、用途： 构建基因表达载体（基因工程） 5、种类： 1）E.coliDNA连接酶 黏性末端
2）T4DNA连接酶 黏性末端和平末端
1、导入目的基因后需要检测哪些方面？ 各采取什么方法？ 2、什么是基因探针？检测时的基因探针通过 什么原理来检测目的基因和相应的mRNA？
分子水平的检测
a、检测转基因生物染色体的DNA是否插入了目的基因 方法：采用DNA－DNA分子杂交法
基因工程的基本操作程序 课件
[名师点拨] 关注基因工程操作过程的四个易误点 (1)限制酶剪切目的基因与质粒的次数不同：获取一个目的 基因需限制酶剪切 2 次，共产生 4 个黏性末端或平末端，切割 质粒一般只需要限制酶剪切 1 次，产生 2 个黏性末端或平末端， 因为质粒是环状 DNA 分子，而目的基因在 DNA 分子链上。 (2)切割目的基因和载体并非只能用同一种限制酶：如果用 两种不同限制酶切割后形成的黏性末端相同时，在 DNA 连接 酶的作用下，目的基因与载体也可以连接起来。
(3)目的基因的插入点不是随意的：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到启动子与终止子之间的 部位。
(4)基因工程操作过程中只有第三步“将目的基因导入受 体细胞”没有碱基互补配对现象；第一步利用逆转录法获得 DNA，第二步中的黏性末端连接，第四步利用分子水平杂交的 方法检测，均存在碱基互补配对现象。
2．基因表达载体的组成[填图]
四、将目的基因导入受体细胞 1．导入植物细胞 (1)农杆菌转化法： ①原理：农杆菌Ti质粒上的 T-DNA 可整合到受体细胞的 染色体DNA上。 ②适用范围：主要适用于 双子叶植物 和 裸子植物 。 (2) 基因枪法 ：常用于单子叶植物。 (3)花粉管通道法：目的基因借助花粉用PCR技术扩增 (1)原理： DNA双链复制 。 (2)过程：
3．人工合成 (1)条件：基因比较小， 核苷酸序列 又已知。 (2)方法：通过 DNA合成仪 用化学方法直接人工合成。 三、基因表达载体的构建 1．构建基因表达载体的目的 (1)使目的基因在受体细胞中 稳定存在，并且可以 遗传给下 一代。 (2)使目的基因能够 表达 和发挥作用。
基因工程的基本操作程序
一、基因工程的基本操作程序 目的基因 的获取→ 基因表达载体 的构建→将目的基
艺考生高三生物知识点
考点基因工程的操作工具和步骤(一)、深化拓展1.基因工程操作工具（1）基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶（简称限制酶）①分布：主要在原核生物体内。
②特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。
③实例：EcoRⅠ限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。
④切割结果：产生两个带有黏性末端的DNA片段。
⑤作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA（要不五次序列，要不就是被特异性的甲基化酶甲基化）无损害。
(2)基因的“针线”——DNA连接酶①催化对象：两个具有相同黏性末端的DNA片段。
②催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的缺口。
③催化结果：形成重组DNA。
(3)常用的运载体——质粒①本质：小型环状DNA分子。
②作用：a.作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去；b.用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
③条件：a.能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；b.有多个限制酶切点；c.有标记基因。
2.基因工程操作步骤图解提醒（1）微生物常做受体细胞的原因是因其繁殖速度快、代谢旺盛、目的产物多。
（2）目的基因表达的标志：通过转录翻译合成出相应的蛋白质。
（二）、对位训练2.基因工程是在现代生物学、化学和工程学基础上建立和发展起来的，并有赖于微生物学理论和技术的发展，现在基因工程在动植物育种上有广泛而重要的应用。
基因工程基本操作流程如下图，请据图分析回答：（1）图中A是，最常用的是；在基因工程中，需要在酶的作用下才能完成剪接过程。
（2）在上述基因工程的操作过程中，可以遵循碱基互补配对原则的步骤有（用图解中序号表示）。
（3）不同种生物之间的基因移植成功，从分子水平分析，进行基因工程的主要理论依据是，也说明了生物共用一套。
（4）研究中发现，番茄体内的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑整理用，导致害虫无法消化食物而被杀死，人们成功地将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，玉米获得了与番茄相似的抗虫性状，玉米这种变异的来源是。
时基因工程的基本工具和基本操作程序新人教版PPT课件
是否需模板
不需要
需要
连接DNA 链
作用过程
作用结果
双链
单链
将单个核苷酸加到已 在两个DNA片段之 存在的核酸片段的3′
间形成磷酸二酯键 端的羟基上,形成磷酸 二酯键
将两个 DNA片段 连接成重组 DNA
分子
合成新的DNA分子
3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
(1)类型最常用载体:质粒 其他载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等
DNA复制
相 原理 同 原料 点 条件
DNA复制(碱基互补配对) 四种游离的脱氧核苷酸 模板、ATP、酶、原料、引物
解旋 方式
DNA在高温下变性解旋
解旋酶催化
不 同
场所
体外复制(PCR扩增仪)
主要在细胞核内
点 酶 热稳定的DNA聚合酶(Taq酶) 细胞内含有的DNA聚合酶
结果
在短时间内形成大量的DNA 片段
第十单元 现代生物科技专题
第41课时 基因工程的基本工具和基 本操作程序
高频考点突破
考点一 基因工程的概念理解和理论基础 1.基因工程的概念理解
(1)操作环境：体外——关键步骤“表达载体的构 建”的环境。
(2)优点 ①与杂交育种相比：克服远缘杂交不亲和障碍。 ②与诱变育种相比：定向改造生物性状。 (3)操作水平：分子水平。 (4)原理:基因重组。 (5)本质:甲(供体提供目的基因) 乙(受体表达 目的基因),即基因未变、合成蛋白质未变,只是合 成场所的转移。
将含有目的基因的表达载体提纯→ 取卵→获得受精卵→显微注射→早 期胚胎培养→胚胎移植→发育成为 具有新性状的动物
用Ca2+处理细胞→感受态细胞→重组 表达载体DNA分子与感受态细胞混合 →感受态细胞吸收
基因工程的基本工具和基本操作程序
复习模块：选修③专题一：基因工程第1课时基因工程的基本工具和基本操作程序【考纲要求】1、基因工程的诞生（A）2、基因工程的原理及技术（A）【考点剖析】考点1：基因工程诞生的理论基础（1）基因工程的概念按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过和等技术，赋予生物以新的，从而创造出更符合人们需要的新的。
由于基因工程是在水平上进行设计和施工的，因此又叫做。
（2）基因拼接的理论基础①是生物的主要遗传物质。
②DNA的基本组成单位都是四种。
③双链DNA分子的空间结构都是规则的。
（3）外源基因在受体内表达的理论基础①是控制生物性状的独立遗传单位。
②遗传信息的传递都遵循阐述的信息流动方向。
③生物界共用一套。
【例1】科学家们经过多年的努力,创立了一种新兴生物技术——基因工程，实施该工程的最终目的是（）A．定向提取生物体的DNA分子 B．定向地对DNA分子进行人工“接切”C．在生物体外对DNA分子进行改造 D．定向地改造生物的遗传性状考点2：基因工程的操作工具（1）“分子手术刀”——①来源：主要是从生物中分离纯化出来。
②化学本质：③作用：能够识别双链DNA分子的某些特定，并从特定部位切开两个核苷酸之间的。
④DNA末端的种类：被切割的DNA片段末端有和两种形式。
（2）“分子缝合针”——①作用：将双链“缝合”起来，恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的。
分为和连接酶（来源于T4噬菌体，既能连接又能连接）。
『思考讨论』1、DNA连接酶和DNA聚合酶的本质和作用部位是什么？二者作用过程有何不同？2、限制酶和解旋酶作用部位有何不同？（3）“分子运输车”——①作用：通常利用作为载体，将送入细胞中。
②种类：、λ噬菌体的衍生物、等。
③质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链，它作为载体必须具备以下条件：Ⅰ、能在宿主细胞内；Ⅱ、有一个至多个，以便于外源基因连接；Ⅲ、具有特殊的，供重组DNA的鉴定和筛选。
高中生物选三：基因工程填空(附答案)
基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过，赋予生物以，创造出。
基因工程是在上进行设计和施工的，又叫做。
（一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——（1）来源：主要是从中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种的核苷酸序列，并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开，因此具有性。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：和。
2.“分子缝合针”——(1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合键。
②区别：E·coliDNA连接酶来源于，只能将双链DNA片段互补的之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合，但连接平末端的之间的效率较。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接的末端，形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——（1）载体具备的条件：①。
②。
③。
（2）最常用的载体是,它是一种裸露的、结构简单的、独立于，并具有的双链 DNA分子。
（3）其它载体：(二)基因工程的基本操作程序第一步：1.目的基因是指：。
2.原核基因采取获得，真核基因是。
人工合成目的基因的常用方法有_和_ 。
3.PCR技术扩增目的基因（1）原理：（2）过程：第一步：加热至90～95℃；第二步：冷却到55～60℃，；第三步：加热至70～75℃，。
第二步：1.目的：使目的基因在受体细胞中，并且可以，使目的基因能够。
2.组成：＋＋＋（1）启动子：是一段有特殊结构的，位于基因的，是识别和结合的部位，能驱动基因，最终获得所需的。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的，位于基因的。
（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中，从而将筛选出来。
常用的标记基因是。
第三步：1.转化的概念：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2.常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是，其次还有和等。
基因工程基本工具和基本操作程序
生态平衡破坏
基因工程可能导致生态平衡破坏， 例如转基因作物的引入可能对本 地物种造成竞争压力，导致本地 物种的减少甚至灭绝。
健康风险
基因工程可能带来健康风险，例 如转基因食品可能含有未被充分 研究的蛋白质或其他成分，对人 类健康的影响尚不明确。
基因工程的伦理问题
人与自然的伦理关系
基因工程可能导致人类对自然的过度干预，破坏自然界的平衡和生态系统的完整性，引发 人与自然之。
基因克隆
利用限制性内切酶和DNA 连接酶，将目的基因从原 DNA分子中分离出来。
化学合成
对于较小的基因或已知序 列的基因，可以通过化学 方法合成目的基因。
目的基因与载体的连接
限制性内切酶
使用特定的限制性内切酶对目的基因和载体进行切割， 产生黏性末端或平末端。
筛选标记
利用筛选标记（如抗性基因）对受体细胞进行筛选，以获得含有目的基因的细胞株。
分子鉴定
通过分子生物学技术（如PCR、DNA测序）对目的基因进行鉴定和验证。
04
基因工程安全性与伦理问题
基因工程的安全性问题
基因污染
基因工程可能导致基因污染，即 外源基因通过转基因作物的花粉 传播等途径扩散到其他非转基因 生物体中，对生态环境造成潜在 风险。
基因工程在工业上的应用前景
基因工程在工业上的应用已经涉及到了生物制药、生物能源、生物材料等领域。通过基因工程技术， 可以生产高附加值的生物制品、优化工业微生物的代谢途径和产物、改进生物材料的性能等。
未来，基因工程在工业上的应用前景广阔，有望应用于更多领域和产品的研发和生产，推动工业转型 升级和创新发展。同时，基因工程的应用也将促进生物产业的发展，为经济发展注入新的动力。
医学领域
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• (3)应具备条件
• ①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；
• ②有一个至多个限制酶的切割位点,以便于与外
源
• 基因连接；
• ③有特殊的遗传标记基因,供重组DNA的检测和鉴定。
•对位训练 •3.下列关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是
•（ •B ） • A.将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸 • 二酯键 • B.将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新 • 形成磷酸二酯键 • C.连接两条DNA链上碱基之间的氢键 • D.只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接 • 起来，而不能将双链DNA片段平末端之间进行 • 连接
• 质粒必需的工具酶
• D.目的基因的检测与鉴定表达过程中没有发生碱
• 基互补配对
第41课时基因工程的基本工具和基本 操作程序
•考点二 基因工程的操作工具
•1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
• (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
• (2)化学本质：蛋白质。
•
•催化作用,所以可重复利用
第41课时基因工程的基本工具和基本 操作程序
•考点三 基因工程的基本操作程序 •1.基因工程图解:抗虫棉的培育过程
第41课时基因工程的基本工具和基本 操作程序
•2.基本操作程序 • (1)目的基因的获取 • ①从基因(基因组或cDNA)中获取
类型 大小 基因中启动子 基因中内含子 基因多少 物种之间的 基因交流
• (3)作用
•可用于DNA的切割获取目的基因和载体的切割
• (4)作用特点：特异性,即限制酶可识别特定的脱 • 氧核苷酸序列,切割特定位点。 • (5)切割方式•错位切：产生两个相同的黏性末端
•平切：形成平末端
第41课时基因工程的基本工具和基本 操作程序
• 提醒 ①切割的化学键为磷酸二酯键。
• ②在切割目的基因和载体时要求用同一种限制酶,
第41课时基因工程的基本工具和基本 操作程序
• 提醒 ①一般来说,天然载体往往不能满足人类的 • 所有要求,因此人们根据不同的目的和需要,对某 • 些天然的载体进行人工改造。 • ②常见的标记基因有抗生素基因、产生特定颜色 • 的表达产物基因、发光基因等。 • ③作为载体必须具有多个限制酶切点,而且每种酶 • 的切点最好只有一个。因为某种限制酶只能识别 • 单一切点,若载体上有一个以上的酶切点,则切割 • 重组后可能丢失某些片段,若丢失的片段含复制起 • 点区,则进入受体细胞后便不能自主复制。因从DNA分子上切割下来,需要2个限
制
• 酶,同时产生4个黏性末端。
• ④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产生的
• 黏性末端不相同。
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•2.DNA连接酶——“分子缝合针”说明cDNA 小 无 无某种生物的部分基因
基因组 大 有 有某种生物的全部基因
可以部分基因可以基因的组建过程就包含基因工程的基本 操作步骤工作量大,具有一定的
•对位训练
•1. 目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持
和
• 表达其遗传特性,只有通过鉴定与检测才能知•C道。 • 下列属于目的基因检测和鉴定的是 ( )
• ①检测受体细胞中是否有目的基因 ②检测受体
• 细胞中是否有致病基因 ③检测目的基因是否转
• 录出了mRNA ④检测目的基因是否翻译成蛋白
质
第41课时基因工程的基本工具和基本 操作程序
• 体若只有某种限制酶的一个切点,则酶切后既能把 • 环打开接纳外源DNA片段,又不会丢失自己的片段。 • ④注意与细胞膜上载体的区别,两者的化学本质和 • 作用都不相同。 • ⑤质粒能自我复制,既可在自身细胞、受体细胞也 • 可在体外复制。
第41课时基因工程的基本工具和基本 操作程序
达
• 目的基因),即基因未变、合成蛋白质未变,只是
合
• 成场所的转移。
第41课时基因工程的基本工具和基本 操作程序
•2.基因工程的基本原理和理论基础概括如下图
• 提醒 若题目强调“目的基因”的表达过程,则只 • 包括“转录和翻译”两个过程,不包括目的基因的 • 复制。
第41课时基因工程的基本工具和基本 操作程序
第41课时基因工程的基 本工具和基本操作程序
2020/11/26
第41课时基因工程的基本工具和基本 操作程序
• (2)优点
• ①与杂交育种相比：克服远缘杂交不亲和障碍。
• ②与诱变育种相比：定向改造生物性状。
• (3)操作水平：分子水平。
• (4)原理:基因重组。
• (5)本质:甲(供体提供目的基因) 乙(受体表
• A.①②③
B.②③④
• C.①③④
D.①②④
第41课时基因工程的基本工具和基本 操作程序
•2.科学家通过基因工程的方法，能使大肠杆菌产生
• 人的胰岛素。以下叙述错误的是
（ •D ）
• A.可用含抗生素的培养基检测大肠杆菌中是否导
入
• 了重组质粒
• B.导入大肠杆菌的目的基因不一定能成功表达
• C.DNA连接酶和限制性核酸内切酶都是构建重组
是否需模板
不需要
需要
连接DNA 链
作用过程
作用结果
双链
单链
将单个核苷酸加到已 在两个DNA片段之 存在的核酸片段的3′
间形成磷酸二酯键 端的羟基上,形成磷酸 二酯键
将两个 DNA片段 连接成重组 DNA
分子
合成新的DNA分子
第41课时基因工程的基本工具和基本 操作程序
•3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” • (1)类型•最常用载体:质粒
常用类型 E·coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶
来源 功能
大肠杆菌 连接黏性末端
T4噬菌体
连接黏性末端或 平末端
结果
恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间 的磷酸二酯键
第41课时基因工程的基本工具和基本 操作程序
• 拓展提升 DNA连接酶与DNA聚合酶的比较
DNA 连接酶
DNA 聚合酶
作用实质
都是催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯 键