专题1基因工程和专题2细胞工程

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1、“专题1基因工程”和“专题2细胞工程”高中生物选修三复习1.主要内容归纳2.重难点突破3.达标训练内容纲要专题1基因工程1.基因工程的理论基础和概念的理解2.明确基因工程所需三种基本工具的作用4.简述基因工程的基本操作程序3.理解基因工程的原理和技术5.能列举出基因工程在植物、动物、医疗领域的具体应用及取得的丰硕成果6.简述其基本原理及基本途径学习目标本章知识网络基因工程理论基础和概念基本工具基因的剪刀——限制性核酸内切酶基因的针线——DNA连接酶基因的运载工具——运载体1.获取目的基因2.构建基因表达载体3.将目的基因导入受体细胞4.目的基因的检测与鉴定基

2、本操作程序基因工程的应用（略）蛋白质工程（略)1.时间：2.理论基础：（1）_______是生物遗传物质的发现。（2）_____________结构的确立。20世纪70年代（3）____________传递方式的认定。3.技术上的保障：限制性核酸内切酶、__________和_____载体的发现与应用DNADNA双螺旋遗传信息DNA连接酶质粒（一）基因工程的理论基础和技术基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞

3、内表达，产生出人类所需要的基因产物。（二）基因工程的概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程实质（原理）结果基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物剪切→拼接→导入→表达基因重组甲供体：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导入1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(1)来源:(2)化学本质：(3)作用(4)作用特点：(5)切割方式（三）基因工程的操作工具催化作用,所以可重复利用可用于DNA的切割获取目的基因和载体的切割错位切：产生两个相同的黏性末端平切：形成平末端主要是

4、从原核生物中分离纯化出来的蛋白质特异性,即限制酶可识别特定的脱氧核苷酸序列,切割特定位点主要切割外源DNA，而对自身的DNA不起作用，达到保护自身的目的什么叫黏性末端？被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。举例：大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成黏性末端，SmaⅠ能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切割形成平末端。要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端。如果把两种来源不同的DNA用同一

5、种限制酶来切割，会怎样呢？会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。注意：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,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一般不相同。2.DNA连接酶——“分子缝合针”常用类型E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体功能连接黏性末端连接黏性末端或平末端（后者效率低，需更多的

6、连接酶，DNA浓度更高）结果恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键作用实质：使两个DNA的单链末端之间形成磷酸二酯键而连接成一个DNA2、“分子缝合针”——DNA连接酶DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，形成________________作用：磷酸二酯键DNA连接酶能封闭DNA双螺旋骨架上的切口，不能封闭缺口[例]限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。①请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。[例]限制性内切酶Ⅰ

7、的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。②请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。[例]限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。能。上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端相同，所以能连接起来。③在DNA连接酶的作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来？为什么？DNA连接酶与DNA聚合酶的比较DNA连接酶

8、DNA聚合酶作用实质都是催化两个脱氧核苷酸之间形成磷