基因工程及其安全性 专题复习课件

这是一份基因工程及其安全性 专题复习课件，共28页。PPT课件主要包含了DNA分子，受体生物，远缘杂交不亲和，核苷酸序列，黏性末端，磷酸二酯键，BamHⅠ，抗生素B，基因文库，PCR等内容，欢迎下载使用。
基因工程的概念理解1．供体：提供目的基因。2．操作环境：_______________。3．操作水平：_______________水平。4．原理：基因重组。5．受体：表达目的基因。6．本质：性状在_______________体内表达。7．优点：克服_________________障碍，定向改造生物的遗传性状。
基因工程：又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
1．限制性核酸内切酶(简称：限制酶)(1)来源：主要是从__________生物中分离纯化出来的。(2)作用：识别双链DNA分子的某种特定______________并使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。(3)结果：产生_______________或平末端。
考点1　基因工程的基本工具
　2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)类型：有两种DNA连接酶，E·cli DNA连接酶和T4DNA连接酶。①相同点：都缝合磷酸二酯键。
限制酶和DNA连接酶的关系：
(1)限制酶和DNA连接酶的作用部位都是_______________。(2)限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的___________________________________。(3)DNA连接酶起作用时，不需要模板。
识别序列或识别序列已经被修饰
　　3.“分子运输车”——载体　　（1）作用：　　①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。　　②利用载体在宿主细胞内对目的基因大量复制。　　（2）具备的条件：　　①能在受体细胞中复制并稳定保存。　　②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。　　③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。　　（3）种类：　　①最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。　　②其他载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。
1．以下关于基因工程的操作工具的说法正确的是(　　)A．所有的限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列B．质粒是基因工程中唯一的载体C．载体必须具备的条件之一是：具有多个限制性核酸内切酶切点，以便与外源基因连接D．DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键解析：每一种限制性核酸内切 酶只能识别一种 (或者一类)特定的核苷酸序列，不同的限制性核酸内切酶所 识别的核苷酸序列不同。质粒是常用的载体，但不是唯一的。DNA连接酶连接的是两个被同一限制性核酸内切酶切割的DNA片段的切口，互补的碱基之间通过氢键连接。
1．图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有MspⅠ、BamHⅠ、MbⅠ、SmaⅠ4种限制性核酸内切酶，它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题：
(1)图1的一条脱氧核苷酸链中相邻两个碱基之间依次由__________________________________连接。(2)若用限制酶SmaⅠ完全切割图1中DNA片段，产生的末端是________末端，其产物长度为______________________________________。(3)若图1中虚线方框内的碱基对被T—A碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子中分离出图 1及其对应的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，产物中共有________种不同长度的DNA片段。
脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖
537 bp、790 bp、661 bp
(4)若将图2中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后进行连接，形成重组质粒，那么应选用的限制酶是__________。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加__________的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是_____________________________________________________。
同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因D与质粒反向连接
考点二　基因工程的基本操作程序和应用
　　（3）利用PCR技术扩增目的基因　　PCR是一种细胞外扩增DNA片段的技术，叫多聚合酶链式反应。原理是利用了DNA双链复制的原理，通过控制温度来控制双链的解旋与结合。　　PCR的反应过程包括①变性：高温下双链DNA在热作用下，氢键断裂，形成两条单链DNA。②复性：低温两种引物通过碱基互补配对原则与两条单链DNA结合。③延伸:中温条件下,在TaqDNA聚合酶的作用下，以四种脱氧核糖核苷酸为原料，根据碱基互补配对原则，合成DNA新链。　
2．基因表达载体的构建(1)基因表达载体的组成及作用：
目的基因的插入位点不是随意的：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。
(2)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，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化。转化的实质是目的基因整合到受体细胞染色体基因组中。
2．下图表示转基因动、植物的培育过程。据图分析下列有关叙述正确的是(　　)A．在获得目的基因的过程中，需要使用限制性核酸内切酶和DNA连接酶等工具酶B．受体细胞A、B一定均为受精卵C．②过程需要用到胚胎体外培养、胚胎移植等生物技术D．将目的基因导入受体细胞B时常使用大肠杆菌作为工具去侵染植物细胞
4.目的基因的检测与鉴定：
导入检测：DNA分子杂交技术，即使用放射性同素标记的含目的基因的DNA片段作为探针检测。
3．(2020·天津模拟卷)为达到相应目的，必须通过分子检测的是(　　)A．携带链霉素抗性基因受体菌的筛选B．产生抗人白细胞介素­8抗体的杂交瘤细胞的筛选C．转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定D．21三体综合征的诊断
2．(2021·福建普高毕业班质检)为探究SHH基因与角化囊肿发生的相关性，科研人员利用SHH基因的非模板链转录合成的RNA作为探针，进行分子杂交实验，以检测SHH基因在角化囊肿中的表达情况。其基本流程如下图：(Amp表示氨苄青霉素抗性基因；LacZ基因被SHH基因插入后不表达)
请回答：(1)重组载体中SHH基因转录合成RNA探针时，________ (需要/不需要)启动子。(2)步骤②中，用Ca2＋处理大肠杆菌，使之成为_________细胞，然后导入重组载体。实验中，用添加氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，未导入质粒的细菌将会死亡，原因是这些细菌不含有________________________________基因。(3)能表达LacZ基因的大肠杆菌在含有IPTG和X­gal的培养基上会形成蓝色菌落，易于识别。根据上述原理可以初步判断________(蓝色/白色)菌落中的大肠杆菌为重组菌。(4)将制备的探针加入角化囊肿切片中，探针将与__________________形成杂交带，进而判断SHH基因的转录情况。
Amp(或氨苄青霉素抗性或抗性)
易错点3　基因工程应用中的易错分析[点拨]　(1)Bt毒蛋白基因编码的Bt毒蛋白并无毒性，进入昆虫消化道被分解成多肽后产生毒性。(2)青霉素是诱变后的高产青霉菌产生的，不是通过基因工程改造的工程菌产生的。(3)动物基因工程主要为了改善畜产品的品质，不是为了产生体型巨大的个体。
1．转基因成果(1)工程菌——DNA重组微生物。(2)基因制药。(3)转基因动物——_______________。(4)转基因农作物。
2.转基因生物的优缺点分析