第3章 基因工程（考点串讲课件）-2022-2023学年高二生物单元复习（人教版2019选择性必修3）

这是一份第3章 基因工程（考点串讲课件）-2022-2023学年高二生物单元复习（人教版2019选择性必修3），共35页。PPT课件主要包含了知识梳理，一基因工程，基因工程，提供目的基因，表达目的基因，操作环境，操作水平，分子水平，基因重组，基因在受体体内的表达等内容，欢迎下载使用。

考点一 重组DNA技术的基本工具
克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状
二、重组DNA技术的基本工具
质 粒λ噬菌体的衍生物动植物病毒
限制性内切核酸酶（简称：限制酶）
二、重组DNA技术的基本工具—限制性内切核酸酶
主要从原核生物中分离纯化而来
识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列，并切开每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
断开两个核苷酸之间的磷酸二酯键
1.获取目的基因和切割载体时, 通常使用同种限制酶,目的是为了产生相同的黏性末端，便于连接。但是使用该法缺点是容易发生目的基因、质粒的自身环化以及目的基因与质粒反向连接，为了避免上述情况发生，可采取的措施是分别使用两种限制酶去切割目的基因和运载体2.获取一个目的基因需限制酶切割两次,共产生4个游离的磷酸基团
二、重组DNA技术的基本工具—DNA连接酶
将将限制酶切割下来的DNA片段拼接成新的DNA分子,在两个核苷酸之间形成新的磷酸二酯键
E.cli DNA连接酶
“缝合”黏性末端和平末端
结果：恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,形成重组DNA分子
（1）限制酶与DNA连接酶的关系(如下图)：
（2）DNA连接酶与DNA聚合酶的关系(如下图)：
相同点——作用位点都在磷酸二酯键不同点——
DNA聚合酶：单个核苷酸与DNA片段
DNA连接酶：DNA片段与DNA片段
二、重组DNA技术的基本工具—载体
质粒（常用载体）：环状双链DNA分子、噬菌体、动植物病毒等
①有一个至多个限制酶切割位点②在宿主细胞中能保存下来并大量复制③常有特殊的标记基因，便于重组DNA分子筛选 ④对受体细胞无害
携带外源DNA片段进入受体细胞
限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶等相关酶的分析比较
载体的必备条件与其对应的目的分析
考点二 基因工程的基本操作程序
将目的基因导入受体细胞
一、基因工程的基本操作程序
二、目的基因的筛选与获取
1.目的基因：用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。主要是指编码蛋白质的基因,如与生物抗逆性、优良品质、生产药物、毒物降解和工业用酶等相关的基因2.筛选合适的目的基因:从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选是较为有效的方法之一
常用PCR获取和扩增目的基因人工合成目的基因构建基因文库获取目的基因,等等
（2）利用PCR获取和扩增目的基因
三、基因表达载体的构建——基因工程的核心
4.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，且可以遗传给下一代；②使目的基因能够在受体细胞中表达和发挥作用
5.基因表达载体的组成
启动子：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录mRNA，最终获得蛋白质
标记基因：用来鉴别或筛选含有重组DNA分子的细胞
同种限制酶或产生相同末端的限制酶
重组DNA分子（重组质粒）
四.将目的基因导入受体细胞
五.目的基因的检测与鉴定
生物体内DNA复制与PCR的区别
考点三 基因工程的应用与蛋白质工程
1.基因工程在农牧业、医药卫生、食品工业方面的应用
2.乳腺生物反应器与工程菌生产药物的比较
（1）基础:蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系
（2）操作:改造或合成基因
（3）结果:改造了现有蛋白质或制造出新的蛋白质
（4）目的:根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质结构进行分子设计
2.操作过程 从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。其流程图如下:
3.蛋白质工程的应用
（1）临床上:科学家通过对胰岛素基因的改造实现了对相应氨基酸序列的改造,由此研发出速效胰岛素类似物产品
（3）其他工业方面:蛋白质工程被广泛用于改进酶的性能或开发新的工业用酶
（4）农业方面:科学家正在尝试改造某些参与调控光合作用的酶,以提高植物光合作用的效率,增加粮食的产量;科学家利用蛋白质工程的思路来设计优良微生物农药,通过改造微生物蛋白质的结构,使它防治病虫害的效果增强。
4.存在的问题 蛋白质工程是一项难度很大的工程,主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构,而这种高级结构往往十分复杂
考点四 实验：DNA的粗提取与鉴定
（1）DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精
（3）在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色