第一节工具酶的发现和基因工程的诞生课堂课资

1、单击此处编辑母版标题样式1选修3：现代生物科技专题第一章：基因工程第一章：基因工程1课资参类选修3：现代生物科技专题胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动胰岛素是治疗糖尿病的特效药，长期以来只能依靠从猪、牛等动物的胰腺中提取，物的胰腺中提取，100kg胰腺只能提取胰腺只能提取4-5g的胰岛素，其产量之的胰岛素，其产量之低和价格之高可想而知。能否低和价格之高可想而知。能否用大肠杆菌生产人的胰岛素？如果用大肠杆菌生产人的胰岛素？如果能，如何实现？能，如何实现？ 将人的胰岛素基因转移到大肠杆菌中，通过微生物的发酵使将人的胰岛素基因转移到大肠杆菌中，通过微生物的发酵使大肠杆菌表达人的

2、胰岛素基因，从而获得人的胰岛素。大肠杆菌表达人的胰岛素基因，从而获得人的胰岛素。 每每2000l培养液就能产生培养液就能产生100g胰岛素！大规模工业化生产不胰岛素！大规模工业化生产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了但解决了这种比黄金还贵的药品产量问题，还使其价格降低了30%-50%!第一章：基因工程探究2课资参类能发光的水母能发光的水母不能发光的热带斑马鱼不能发光的热带斑马鱼3课资参类4课资参类5课资参类能产生人胰岛素的大肠杆菌6课资参类基因基因“嫁接嫁接”7课资参类香香 蕉蕉 鱼鱼8课资参类最新款的摩托最新款的摩托车车9课资参类10课资参类11课资参类粘性末端粘性末端

3、平末端平末端特异性特异性12课资参类 限制酶切割限制酶切割dna后形后形成的末端成的末端粘性末端、粘性末端、平末端是如何形成的？平末端是如何形成的？13课资参类14课资参类重播重播15课资参类16课资参类17课资参类思考18课资参类限制性核酸内切酶 作用部位： 磷酸二酯键19课资参类基因的针线基因的针线dnadna连接酶连接酶切断的切断的dna片段要与受体细胞的片段要与受体细胞的dna连接，你觉得可以用什么酶？连接，你觉得可以用什么酶？20课资参类21课资参类基因的针线：基因的针线：dnadna连接酶连接酶g a a t t cc t t a a gg a a t t cc t t a a g

4、g c t t a a a a t t c gg c t t a a a a t t c gg c t t a a a a t t c g同种限制酶切割同种限制酶切割22课资参类dnadna连接酶连接酶2.作用特点：作用特点：1.化学本质：化学本质：蛋白质蛋白质连接部位：形成磷酸二酯键连接部位：形成磷酸二酯键有相同的粘性末端有相同的粘性末端23课资参类基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体 从从甲甲生物细胞内取出来的基因在生物细胞内取出来的基因在乙乙生物体内进行表达，首先得将这个生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入细胞的工具就

5、是能将外源基因送入细胞的工具就是载体载体。24课资参类基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体假如目的基因导入受体细胞后不能复制假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？目的基因是否进入受体细胞，你如何察目的基因是否进入受体细胞，你如何察觉？觉？如果载体对受体细胞有害将怎样？如果载体对受体细胞有害将怎样？25课资参类作为载体的必要条件作为载体的必要条件n能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；并表达；n对受体细胞无害对受体细胞无害26课资参类载体载体1.1.作用：作用：2.2.种

6、类：种类：质粒质粒、噬菌体和动植物病毒、噬菌体和动植物病毒将外源基因送入受体细胞。将外源基因送入受体细胞。 27课资参类质粒的特点质粒的特点:1 1、细胞染色体（或拟核细胞染色体（或拟核dnadna分子）外能自主复分子）外能自主复制的小型环状制的小型环状dnadna分子；分子；2 2、质粒的存在对宿主细胞无影响；、质粒的存在对宿主细胞无影响；3 3、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。28课资参类有切割位点有切割位点有有标记基因标记基因的存的存在，将来可用含在，将来可用含青霉素的培养基青霉素的培养基鉴别。鉴别。存在哪里存在哪里+什么特点什么特点29课资参类基因工程

7、诞生的理论基础：基因工程诞生的理论基础：dna是生物遗传物质的发现、是生物遗传物质的发现、dna双螺旋结双螺旋结构的确立以及遗传信息传递方式的认定构的确立以及遗传信息传递方式的认定基因工程的技术保障基因工程的技术保障限制性核酸内切酶、限制性核酸内切酶、dna连接酶和质粒载体连接酶和质粒载体本节归纳本节归纳30课资参类1.在基因工程中，切割载体和含有在基因工程中，切割载体和含有目的基因的目的基因的dna片段，需使用（片段，需使用（ ）a.同种限制酶同种限制酶 b. 两种限制酶两种限制酶c.同种连接酶同种连接酶 d. 两种连接酶两种连接酶31课资参类32课资参类33课资参类练习练习over34课资

8、参类选修3：现代生物科技专题第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生1、限制性核酸内切酶 1）作用：识别并切割dna分子内一小段特殊的核苷酸序列一小段特殊的核苷酸序列。35535353533535课资参类选修3：现代生物科技专题1、限制性核酸内切酶 1）作用：识别并切割dna分子内一小段特殊的核苷酸序列一小段特殊的核苷酸序列。第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生识别序列36课资参类37课资参类选修3：现代生物科技专题1、限制性核酸内切酶 1）作用：识别并切割dna分子内一小段特殊的核苷酸序列一小段特殊的核苷酸序列。第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生38课资参类选修3：现代生物科技专题 1、限制性

9、核酸内切酶第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生39课资参类选修3：现代生物科技专题粘性末端和平末端40课资参类选修3：现代生物科技专题1、限制性核酸内切酶第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生41课资参类选修3：现代生物科技专题第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生1、限制性核酸内切酶 2）来源：细菌及酵母菌 3）特异性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将dna 分子切断。目前已发现的限制酶有200多种。 4）化学本质：蛋白质42课资参类选修3：现代生物科技专题第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生1、限制性核酸内切酶 5）作用部位： 磷酸二酯键43课资参类选修3：现代生物

10、科技专题ecori 识别序列： 5 gaattc 3bamhi 识别序列： 5 ggatcc 3hindiii 识别序列： 5 aagctt 3第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生1、限制性核酸内切酶常见的限制酶的识别序列与酶切位点44课资参类选修3：现代生物科技专题5-ggatcc-33-cctagg-5bamh5-tgatca-33-actagt-5bcl5-agatct-33-tctaga-5bgl练习：试写出下面三种限制酶切割后所产生的粘性末端45课资参类选修3：现代生物科技专题第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生2、dna连接酶 1）作用：将具有末端碱基互补的2个dna片段连接在一起

11、，形成重组dna分子。gc-t-t-a-aa-a-t-t-cgg-c-t-t-a-a-a-a-t-t-cgdna连接酶46课资参类选修3：现代生物科技专题aattc gg cttaaaattc gg cttaa5 5 5 5 (1) (2)aattc gg cttaaaattc g g cttaa5 5 aattc gg cttaa5 5 (1) (2)atgctatagctadan连接酶连接酶dna连接酶连接酶47课资参类选修3：现代生物科技专题2、dna连接酶 2）连接部位： 形成磷酸二酯键 3）化学本质：蛋白质第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生gc-t-t-a-aa-a-t-t-cgg

12、-c-t-t-a-a-a-a-t-t-cgdna连接酶48课资参类选修3：现代生物科技专题2、dna连接酶 4）类型 大肠杆菌连接酶 （ecoli dna连接酶） 只能连接粘性末端。 t4噬菌体连接酶（t4dna连接酶） 不但能连接粘性末端，还能连接齐平末端。第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生49课资参类选修3：现代生物科技专题练习：下列是由限制酶切割形成的练习：下列是由限制酶切割形成的dnadna片段，片段，能用相应能用相应dnadna连接酶将它们恢复连接的组合连接酶将它们恢复连接的组合是是ctgca ggcttaa gacgtc aattc ga. a. ； b. b. ；c. c. ；

13、 d.d.以上都不对以上都不对a50课资参类选修3：现代生物科技专题3、(运）载体 1）将目的基因导入受体细胞时为什么要用（运）载体？第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生目的基因不是一个完整的dna分子，是dna的一个片段，它不能自我复制和表达（转录和翻译）。载体可以运送外源基因高效转入受体细胞 ，为外源基因提供复制能力或整合能力，为外源基因的扩增或表达提供必要的条件。51课资参类选修3：现代生物科技专题3、(运）载体 2）载体具备的条件第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生在宿主细胞内能独立复制和表达（含有复制位点、启动子和终止子）具有合适的标记基因，便于重组dna的筛选； 具备多个酶切位点，

14、便于外源基因插入；分子量小，拷贝数多。 52课资参类选修3：现代生物科技专题载体与目的基因形成的重组dna分子第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生3、(运）载体53课资参类选修3：现代生物科技专题第一节：工具酶的发现和基因工程的诞生3、(运）载体 3）常见载体：质粒 什么是质粒：质粒是独立于核dna以外的能自主复制的裸露的双链环状小型dna分子。来源：广泛从在于细菌细胞中，比病毒更简单。在霉菌、蓝藻、酵母和一些动植物细胞中也发现了质粒，目前对细菌的质粒研究得比较深入，特别是大肠杆菌的质粒。 4）其他载体：噬菌体、动植物病毒等（p4“小资料”）54课资参类选修3：现代生物科技专题质粒 质粒是基因

15、工质粒是基因工程最常用的载体，程最常用的载体，它广泛地存在于细它广泛地存在于细菌中，是细菌染色菌中，是细菌染色体外能够自主复制体外能够自主复制的很小的环状的很小的环状dna分子，大小只有普分子，大小只有普通细菌拟核通细菌拟核dna的的百分之一。百分之一。55课资参类选修3：现代生物科技专题工欲善其事，必先利其器。基因工程的工具1、dan分子手术刀限制性核酸内切酶2、dan分子针线dna连接酶3、dan分子运输车质粒56课资参类选修3：现代生物科技专题1、关于限制酶的说法中，正确的是（ ）a、限制酶是一种酶，只识别gaattc碱基序列b、ecori切割的是ga之间的氢键c限制酶一般不切割自身的d

16、na分子，只切割外源dnad限制酶只存在于原核生物中c57课资参类选修3：现代生物科技专题2、dna连接酶催化的反应是( )adna复制时母链与子链之间形成氢键 b粘性末端碱基之间形成氢键c两个dna片段粘性末端之间的缝隙的连接 da、b、c都不正确c58课资参类选修3：现代生物科技专题3、作为基因的运输工具载体，必须具备的条件及理由是( )a、能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供 大量的目的基因b、具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达c具有某些标记基因，以便为目的基因的表达提供条件d、能够在宿主细胞中复制并稳定保存，以便于进行筛选b59课资参类选修3：现代生物科技专题4、质

17、粒是基因工程最常见的载体，它的主要特点是( )能自主复制 不能自主复制 结构很小 是蛋白质 是环状rna 是环状dna 能“友好”地“借居”a、 b、 c dc60课资参类选修3：现代生物科技专题5、在受体细胞中能检测出目的基因是因为( )a、目的基因上有标记 b、质粒具有某些标记基因c、重组质粒能够复制 d以上都不正确b61课资参类选修3：现代生物科技专题6、关于质粒的叙述正确的是( )a、质粒是能够自我复制的环状dna分子 b、质粒是唯一的载体c、重组质粒是目的基因 d、质粒可在宿主外单独复制a62课资参类选修3：现代生物科技专题7、基因工程中可用作载体的是( )质粒 噬菌体 病毒 动物细

18、胞核a、 b、 c d、a63课资参类选修3：现代生物科技专题8、下列关于基因工程中所选用的质粒的说法，错误的是( )a、不能没有标记基因 b、是小型链状的dna分子c、能够自我复制 d可与目的基因重组b64课资参类选修3：现代生物科技专题9、有关基因工程叙述正确的是（ ）a、限制酶只在获得目的基因时才用 b、重组质粒的形成是在细胞内完成的c、质粒都可作为载体 d、蛋白质的结构可为合成目的基因提供资料d65课资参类选修3：现代生物科技专题10、下列关于酶的说法不正确的是（ ）a、限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布b、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列c、不同的限制酶切割dna的切点不同