2020高考二轮专题复习生物(浙江专用) 专题九　现代生物科技专题（课件+学案+训练）（共7份）

第20讲　基因工程和克隆技术 考点 考试内容 考试要求 基因工程 1.工具酶的发现和基因工程的诞生 a 2.基因工程的原理和技术 b 3.基因工程的应用 a 4.活动：提出生活中的疑难问题，设计用基因工程技术解决的方案 c 植物克隆 植物的克隆 b 动物克隆 动物的克隆 a 　基因工程 1．基因工程的操作工具 (1)与DNA有关的四种酶 项目 限制酶 DNA连接酶 DNA聚合酶 解旋酶 作用底物 DNA分子 DNA分子片段 脱氧核苷酸 DNA分子 作用部位 磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键 碱基对间的氢键 形成产物 粘性末端或平末端 形成重组DNA分子 新的DNA分子 形成单链DNA (2)限制酶 ①识别序列的特点：呈现碱基互补对称。无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如，以中心线为轴，两侧碱基互补对称；以为轴，两侧碱基互补对称。 ②切割后末端的种类 ③限制酶的选择技巧 a．根据目的基因两端的限制酶切割位点确定限制酶的种类 Ⅰ.应选择切割位点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。 Ⅱ.不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选择SmaⅠ。 Ⅲ.为避免目的基因和质粒的自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有这两种酶的切割位点)。 b．根据质粒的特点确定限制酶的种类 Ⅰ.所选限制酶要与切割目的基因的限制酶一致，以确保产生相同的粘性末端。 Ⅱ.质粒作为载体必须具备标记基因等，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中限制酶SmaⅠ会破坏标记基因；如果所选酶的切割位点不止一个，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，则切割重组后的片段进入受体细胞后不能自主复制。 (3)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磷酸二酯键。 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识别序列或识别序列已经被修饰。 ③DNA连接酶起作用时，不需要模板。 (4)载体 ①条件与目的 条件 目的 稳定并能复制 目的基因稳定存在且数量可扩大 有一个至多个限制酶切割位点 可携带多个或多种外源基因 具有特殊的标记基因 便于重组DNA的鉴定和选择 ②作用 a．作为运载工具，将目的基因导入宿主细胞内。 b．利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 2．基因工程的基本操作程序和应用 (1)获取目的基因的3种途径 ①从基因文库中获取。 ②PCR技术扩增。 ③化学方法人工合成。 (2)基因表达载体的组成 目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因＋复制原点。 (3)目的基因导入受体细胞的方法 ①导入植物细胞 a．农杆菌转化法；b.基因枪法；c.花粉管通道法。 ②导入动物细胞：显微注射法。 ③导入微生物细胞：Ca2＋处理法(感受态细胞法)。 (4)目的基因的检测与鉴定的方法 ①检测目的基因是否导入受体细胞：DNA分子杂交法。 ②检测目的基因是否转录出mRNA：分子杂交技术。 ③检测目的基因是否翻译出蛋白质：抗原—抗体杂交技术。 ④个体生物学水平鉴定：根据表达性状判断。 3．基因工程的常考点 (1)目的基因插入位置：启动子与终止子之间。 (2)将目的基因导入受体细胞没有碱基互补配对现象。 (3)常用的受体细胞 ①植物：受精卵、体细胞。 ②动物：受精卵。 ③微生物：大肠杆菌、酵母菌等。 (4)原核生物作为受体细胞的优点：多为单细胞、繁殖快、遗传物质相对较少。 　某一质粒载体如图所示，外源DNA插入到Ampr或Tetr中会导致相应的基因失活(Ampr表示氨苄青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHⅠ酶切后，与用BamH Ⅰ酶切获得的目的基因混合，加入DNA连接酶进行连接反应，用得到的混合物直接转化大肠杆菌。结果大肠杆菌有的未被转化，有的被转化。被转化的大肠杆菌有 ... ...