《人教版教學(xué)課件湖南省安仁一中生物必修三《11dna重組技術(shù)的基本工具》課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《人教版教學(xué)課件湖南省安仁一中生物必修三《11dna重組技術(shù)的基本工具》課件（37頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、1生物選修生物選修3現(xiàn)代生物科技專題現(xiàn)代生物科技專題2專題專題1 基因工程基因工程3 是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)并通過(guò)體外體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。一、基因工程的概念一、基因工程的概念 由于基因工程是在由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫做計(jì)和施工的，因此又叫做DNA重組技術(shù)重組技術(shù)。4基因工程的別名操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平基本過(guò)程原理
2、（實(shí)質(zhì)）結(jié) 果基因拼接技術(shù)或基因拼接技術(shù)或DNADNA重組技術(shù)重組技術(shù)生物體外生物體外基因基因DNADNA分子水平分子水平定向地改造生物的遺傳性狀，產(chǎn)生定向地改造生物的遺傳性狀，產(chǎn)生人類需要的基因產(chǎn)物人類需要的基因產(chǎn)物剪切剪切 拼接拼接 導(dǎo)入導(dǎo)入 表達(dá)表達(dá)基因重組基因重組5專題專題1 1 基因工程基因工程1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具67轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉抗蟲(chóng)棉抗蟲(chóng)棉普通棉普通棉8 準(zhǔn)確切割DNA的工具 “分子手術(shù)刀” DNA片段的連接工具 “分子縫合針” 基因轉(zhuǎn)移工具 “分子運(yùn)輸車”基因的大小以納米計(jì)算，要對(duì)它進(jìn)行剪切、基因的大小以納米計(jì)算，要對(duì)它進(jìn)行剪切、拼接等操作，沒(méi)有非常精細(xì)的
3、工具是不行的。進(jìn)拼接等操作，沒(méi)有非常精細(xì)的工具是不行的。進(jìn)行基因操作最少需要以下三種工具：行基因操作最少需要以下三種工具：DNA重組技術(shù)的基本工具重組技術(shù)的基本工具9 原核生物很容易受到自然界中外源原核生物很容易受到自然界中外源DNA的入侵，但的入侵，但是長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中，這些原核生物卻沒(méi)有因?yàn)橥庠词情L(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中，這些原核生物卻沒(méi)有因?yàn)橥庠碊NA的入侵而滅絕。的入侵而滅絕。你推測(cè)這其中的原因是？你推測(cè)這其中的原因是？ 原核生物細(xì)胞中的限制酶會(huì)將外源原核生物細(xì)胞中的限制酶會(huì)將外源DNA切割掉，切割掉，使之失效，以保證自身的安全，但是不會(huì)切割自身的使之失效，以保證自身的安全，但是不會(huì)切割自身的
4、DNA，這是原核生物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的一套防，這是原核生物在長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中形成的一套防御機(jī)制。御機(jī)制。10一、限制性核酸內(nèi)切酶 “分子手術(shù)刀”1 1、來(lái)源：、來(lái)源：主要從原核生物中分離純化出來(lái)主要從原核生物中分離純化出來(lái) 2 2、種類：、種類：約約40004000種種3、作用、作用: 限制性核酸內(nèi)切酶能限制性核酸內(nèi)切酶能識(shí)別識(shí)別雙鏈雙鏈DNA分子的某種特分子的某種特定的核苷酸序列定的核苷酸序列，并使每一條鏈中，并使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)磷酸二酯鍵斷開(kāi)。11 限制酶切割限制酶切割DNA后形成的末后形成的末端端黏性末端、平末端是如黏性末端、
5、平末端是如何形成的？何形成的？思考：思考：12 什么叫黏性末端？什么叫黏性末端？ 當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)切當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)切開(kāi)時(shí)，被限制酶切開(kāi)的開(kāi)時(shí)，被限制酶切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸伸出的核苷酸，他們之間正，他們之間正好好互補(bǔ)配對(duì)互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫，這樣的切口叫黏性末端黏性末端。13什么叫平末端？什么叫平末端？ 當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線處切開(kāi)當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線處切開(kāi)時(shí)，切開(kāi)的時(shí)，切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口，是平整兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫的，這樣的切口叫平末端平末端。1415限制性核酸內(nèi)切酶
6、限制性核酸內(nèi)切酶“分子手術(shù)刀分子手術(shù)刀”16演示演示1718DNA連接酶連接酶 “分子縫合針?lè)肿涌p合針”切斷的切斷的DNA片段要與受體細(xì)胞的片段要與受體細(xì)胞的DNA連連接，可以用什么酶？接，可以用什么酶？DNA聚合酶和聚合酶和DNA連接酶有何相同點(diǎn)和連接酶有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)？不同點(diǎn)？19二、二、DNA連接酶連接酶“分子縫合針?lè)肿涌p合針”1、作用：、作用：將雙鏈的將雙鏈的DNA片段連接起來(lái)片段連接起來(lái)（連接兩核苷酸之間的磷酸（連接兩核苷酸之間的磷酸二酯鍵）二酯鍵）20G A A T T C C T T A A G 即脫氧核糖、磷酸基之間的連接即脫氧核糖、磷酸基之間的連接 GP AP21DNA聚合
7、酶22DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈雙 鏈單 鏈連接部位在兩DNA片段之間形成磷酸二酯鍵將單個(gè)核苷酸加到已存在的核酸片段的3末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵23 限制酶切割后有兩種不同的結(jié)果，一種產(chǎn)生黏性末端，一種產(chǎn)生平末端。那么恢復(fù)它們的連接時(shí)，所用DNA連接酶是否可以不加選擇？EcoliDNA連接酶：連接酶：連接黏性末端連接黏性末端T4DNA連接酶：連接酶：連接黏性末端和平末端連接黏性末端和平末端24DNA連接酶連接酶“分子縫合針?lè)肿涌p合針”DNADNA分子的切割和連接分子的切割和連接二個(gè)不同的二個(gè)不同的DNA的黏性末端黏合的黏性末端黏合起來(lái)，就似乎可起來(lái)，就似乎可以合成重組的以合成重組
8、的DNA分子了。分子了。被同一種限制切被同一種限制切斷的幾個(gè)斷的幾個(gè)DNA具具有相同的黏性末有相同的黏性末端。端。25三、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體三、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 “分子運(yùn)輸車分子運(yùn)輸車” 要讓一個(gè)從甲生物細(xì)胞內(nèi)取出來(lái)的基因在乙生物體內(nèi)進(jìn)行表達(dá)，首先得將這個(gè)基因送到乙生物的細(xì)胞內(nèi)去！能將外源基因送入細(xì)胞的工具就是載體。26三、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體三、基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體“分子運(yùn)輸車分子運(yùn)輸車”1.使用載體的目的：作為運(yùn)載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì) 胞中；利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行大量的復(fù)制。272.作用：作用：將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞將外源基因?qū)胧荏w細(xì)胞3.載體的條件：載體的條件：能
9、自我復(fù)制能自我復(fù)制有一個(gè)或多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)有一個(gè)或多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)有遺傳標(biāo)記基因有遺傳標(biāo)記基因?qū)κ荏w細(xì)胞無(wú)害、易分離對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害、易分離載體載體DNA分子大小應(yīng)適合，以便提取和分子大小應(yīng)適合，以便提取和 體外操作體外操作28作為載體的必要條件作為載體的必要條件 能自我復(fù)制 有切割位點(diǎn) 能與目的基因結(jié)合 能進(jìn)入受體生物細(xì)胞并在受體生物細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并表達(dá)； 有遺傳標(biāo)記基因 對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害 比較容易得到294.載體的種類：質(zhì)粒（最常用）質(zhì)粒（最常用）噬菌體噬菌體某些動(dòng)植物病毒某些動(dòng)植物病毒30質(zhì)粒質(zhì)粒擬核擬核大腸桿菌細(xì)胞大腸桿菌細(xì)胞31練習(xí)：練習(xí)：1、在基因工程中，切割運(yùn)載體和含有目的基因的
10、DNA片段，需使用（ ） A.同種限制酶 B. 兩種限制酶 C.同種連接酶 D. 兩種連接酶A2、不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是（、不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是（ ） A.B. C.D.D323、關(guān)于限制酶的說(shuō)法中，正確的是（ ） A限制酶是一種酶，只識(shí)別GAATTC堿 基序列 BEcoRI切割的是GA之間的氫鍵 C限制酶一般不切割自身的DNA分子， 只切割外源DNA D限制酶只存在于原核生物中C334、下列關(guān)于限制酶的說(shuō)法正確的是（、下列關(guān)于限制酶的說(shuō)法正確的是（ ）A、限制酶廣泛存在于各種生物中，但微生、限制酶廣泛存在于各種生物中，但微生 物中很少物中很少B、一種限制酶只能識(shí)別一
11、種特定的核苷酸、一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸 序列序列C、不同的限制酶切割、不同的限制酶切割DNA后都會(huì)形成黏性后都會(huì)形成黏性 末端末端D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的 氫鍵氫鍵B345、以下是兩種限制酶切割后形成的、以下是兩種限制酶切割后形成的DNA片段，片段， 試分析：試分析： GC AATTC CG G GC CTTAA CG G 其中其中和和 是由一種限制酶切割形成的是由一種限制酶切割形成的 末端，兩者要重組成一個(gè)末端，兩者要重組成一個(gè)DNA 分子，分子， 所用所用DNA連接酶通常是連接酶通常是 。 和和 是由另一種限制酶切割形成的是由另
12、一種限制酶切割形成的 末端，兩者要形成重組末端，兩者要形成重組DNA片段，片段， 所用的連接酶通常是所用的連接酶通常是 。 平平T4 DNA連接酶連接酶黏性黏性Ecoli DNA連接酶連接酶356、（多選）BD367、下列四條、下列四條DNA分子，彼此間具有黏性末分子，彼此間具有黏性末 端的一組是（端的一組是（ ） A B C DD378、基因工程是在、基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的。在基因操作的基本步驟中，不進(jìn)行施工的。在基因操作的基本步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的步驟是（堿基互補(bǔ)配對(duì)的步驟是（ ） A、人工合成目的基因、人工合成目的基因 B、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合 C、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 D、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)C
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