高二理化生]081120高二生物DNA重组技术的基本工具课件

1、湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03据有关资料统计，据有关资料统计，全世界被调查的全世界被调查的2亿人亿人口中每年有近口中每年有近4百万人百万人被狗或者其他动物咬伤，被狗或者其他动物咬伤，全球每年因狂犬病导致全球每年因狂犬病导致的死亡人数约的死亡人数约6万人。万人。狂犬病列法定报告传染狂犬病列法定报告传染病死亡数之首。病死亡数之首。发病死发病死亡率近亡率近100%湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03烟草烟草湖南长郡卫星远程学校湖

2、南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03烟草烟草能产生狂犬病能产生狂犬病抗体蛋白的转抗体蛋白的转基因基因湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03研究人员评估表明糖尿病死亡率现已研究人员评估表明糖尿病死亡率现已居全世界疾病死亡率之首。目前中国糖尿居全世界疾病死亡率之首。目前中国糖尿病患者人数已居世界第二位，预计二病患者人数已居世界第二位，预计二二二五年时更将达五千九百三十万人。五年时更将达五千九百三十万人。 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03研究人员评估表明糖尿病死亡率现已研究人员评估表明糖尿病死亡率现已居全世界疾病死亡率之首。目前中

3、国糖尿居全世界疾病死亡率之首。目前中国糖尿病患者人数已居世界第二位，预计二病患者人数已居世界第二位，预计二二二五年时更将达五千九百三十万人。五年时更将达五千九百三十万人。 治疗糖尿病特效药治疗糖尿病特效药胰岛素胰岛素湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03研究人员评估表明糖尿病死亡率现已研究人员评估表明糖尿病死亡率现已居全世界疾病死亡率之首。目前中国糖尿居全世界疾病死亡率之首。目前中国糖尿病患者人数已居世界第二位，预计二病患者人数已居世界第二位，预计二二二五年时更将达五千九百三十万人。五年时更将达五千九百三十万人。 治疗糖尿病特效药治疗糖尿病特效药胰岛素胰岛素每每10

4、0kg 猪或牛的胰腺中仅可提取猪或牛的胰腺中仅可提取45g。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 031979年，美国将年，美国将人的胰岛素基因人的胰岛素基因重组重组到到大肠杆菌大肠杆菌内，实现了细菌生产胰岛素，内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。大大降低了生产成本。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 031979年，美国将年，美国将人的胰岛素基因人的胰岛素基因重组重组到到大肠杆菌大肠杆菌内，实现了细菌生产胰岛素，内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。大大降低了生产成本。思考：思考：转基因技术转基因技术实现了实现了一种生物一种

5、生物的某些的某些性状性状在在另一种生物另一种生物中中表达表达。这些。这些性状的表达与我们学过的基因的什么过性状的表达与我们学过的基因的什么过程有关？程有关？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03DNA(基因基因) mRNA 蛋白质蛋白质(性状性状)转录转录翻译翻译1979年，美国将年，美国将人的胰岛素基因人的胰岛素基因重组重组到到大肠杆菌大肠杆菌内，实现了细菌生产胰岛素，内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。大大降低了生产成本。思考：思考：转基因技术转基因技术实现了实现了一种生物一种生物的某些的某些性状性状在在另一种生物另一种生物中中表达表达。这些。这些性状

6、的表达与我们学过的基因的什么过性状的表达与我们学过的基因的什么过程有关？程有关？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03密码子在生物界是的！密码子在生物界是的！DNA(基因基因) mRNA 蛋白质蛋白质(性状性状)通用通用1979年，美国将年，美国将人的胰岛素基因人的胰岛素基因重组重组到到大肠杆菌大肠杆菌内，实现了细菌生产胰岛素，内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。大大降低了生产成本。思考：思考：转基因技术转基因技术实现了实现了一种生物一种生物的某些的某些性状性状在在另一种生物另一种生物中中表达表达。这些。这些性状的表达与我们学过的基因的什么过性状的表达与我

7、们学过的基因的什么过程有关？程有关？转录转录翻译翻译湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03问题探讨问题探讨苏云金杆菌苏云金杆菌苏云金杆菌含有一种可以合成毒蛋白苏云金杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。的基因。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03问题探讨问题探讨苏云金杆菌苏云金杆菌苏云金杆菌含有一种可以合成毒蛋白苏云金杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。的基因。让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下

8、学期制作 03想一想需要做哪些关键工作？想一想需要做哪些关键工作？苏云金杆菌细胞苏云金杆菌细胞毒蛋白基因毒蛋白基因湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03想一想需要做哪些关键工作？想一想需要做哪些关键工作？苏云金杆菌细胞苏云金杆菌细胞毒蛋白基因毒蛋白基因湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03想一想需要做哪些关键工作？想一想需要做哪些关键工作？苏云金杆菌细胞苏云金杆菌细胞毒蛋白基因毒蛋白基因湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03想一想需要做哪些关键工作？想一想需要做哪些关键工作？苏云金杆菌细胞苏云金杆菌细胞毒蛋白基

9、因毒蛋白基因棉花细胞棉花细胞湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03想一想需要做哪些关键工作？想一想需要做哪些关键工作？苏云金杆菌细胞苏云金杆菌细胞毒蛋白基因毒蛋白基因棉花细胞棉花细胞湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03想一想需要做哪些关键工作？想一想需要做哪些关键工作？苏云金杆菌细胞苏云金杆菌细胞毒蛋白基因毒蛋白基因棉花细胞棉花细胞湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶能识别双链能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列分子的某种特定的核苷酸序列，并在使每一条链中并在使每一条链

10、中特定部位的两个特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键核苷酸之间的磷酸二酯键断开。断开。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03磷酸二酯键磷酸二酯键即脱氧核糖、即脱氧核糖、磷酸之间的磷酸之间的连接连接湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03磷酸二酯键磷酸二酯键即脱氧核糖、即脱氧核糖、磷酸之间的磷酸之间的连接连接湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03磷酸二酯键磷酸二酯键即脱氧核糖、即脱氧核糖、磷酸之间的磷酸之间的连接连接湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远

11、程学校2008年下学期制作 03湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03EcoR湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03EcoR湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03EcoR黏性末端黏性末端黏性末端黏性末端湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03Sma湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校20

12、08年下学期制作 03Sma平末端平末端平末端平末端湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03原核生物原核生物4000种种1. 主要来源：主要来源：2. 种类：种类：3. 作用特点：作用特点：4. 作用结果：作用结果：一、限制性核酸内切酶一、限制性核酸内切酶“分子手术刀分子手术刀”湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03识别识别特定核苷酸序列，特定核苷酸序列，切断切断磷酸二酯键。具特磷酸二酯键。具特异性。异性。原核生物原核生物4000种种1. 主要来源：主要来源：2. 种类：种类：3. 作用特点：作用特点：4. 作用结果：作用结果：一、限制性核

13、酸内切酶一、限制性核酸内切酶“分子手术刀分子手术刀”湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03识别识别特定核苷酸序列，特定核苷酸序列，切断切断磷酸二酯键。具特磷酸二酯键。具特异性。异性。原核生物原核生物产生黏性末端或平末端产生黏性末端或平末端4000种种1. 主要来源：主要来源：2. 种类：种类：3. 作用特点：作用特点：4. 作用结果：作用结果：一、限制性核酸内切酶一、限制性核酸内切酶“分子手术刀分子手术刀”湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03 要想获得某个特定性状的基因必须要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个末

14、要用限制酶切几个切口？可产生几个末端？端？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03 要想获得某个特定性状的基因必须要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个末要用限制酶切几个切口？可产生几个末端？端？要切两个切口，产生四个末端。要切两个切口，产生四个末端。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03 要想获得某个特定性状的基因必须要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个末要用限制酶切几个切口？可产生几个末端？端？要切两个切口，产生四个末端。要切两个切口，产生四个末端。 如果把两种来源不同的如果把两种来源不

15、同的DNA用同一用同一种限制酶来切割，会怎样呢？种限制酶来切割，会怎样呢？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03 要想获得某个特定性状的基因必须要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个末要用限制酶切几个切口？可产生几个末端？端？要切两个切口，产生四个末端。要切两个切口，产生四个末端。 如果把两种来源不同的如果把两种来源不同的DNA用同一用同一种限制酶来切割，会怎样呢？种限制酶来切割，会怎样呢？ 会产生相同的末端。会产生相同的末端。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03G A A T T CC T T A A GG A

16、 A T T CC T T A A G湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T T C G用同种限制酶用同种限制酶切割切割湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG 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

17、 C G用同种限制酶用同种限制酶切割切割湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG 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用同种限制酶用同种限制酶切割切割湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG C T T A A A A T T C GG C T T A A A A T

18、T C GG C T T A A A A T T C G用同种限制酶用同种限制酶切割切割湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03G A A T T CC T T A A GG A A T T CC T T A A GG 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用同种限制酶用同种限制酶切割切割“分子缝合针分子缝合针” : DNA连接酶连接酶湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03 分类：分类： Ecoli DNA连接酶连接酶 T4 DNA连接酶连接酶

19、作用：作用：二、二、“分子缝合针分子缝合针” DNA连接酶连接酶湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03Ecoli DNA连接酶或连接酶或T4DNA连接酶连接酶湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03Ecoli DNA连接酶或连接酶或T4DNA连接酶连接酶湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03Ecoli DNA连接酶或连接酶或T4DNA连接酶连接酶湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03T4 DNA连接酶连接酶还可把平末端之

20、间的缝还可把平末端之间的缝隙隙“缝合缝合”起来，但效率较低起来，但效率较低湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03DNA连接酶与连接酶与DNA聚合酶是一回聚合酶是一回事吗？为什么？事吗？为什么？ 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03DNA连接酶与连接酶与DNA聚合酶是一回聚合酶是一回事吗？为什么？事吗？为什么？ 不是一回事。不是一回事。相同点相同点：形成磷酸二酯键：形成磷酸二酯键不同点不同点：1）DNA聚合酶只能将单个核聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段上，形成磷酸苷酸加到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键；而二酯键；而DNA连接酶是

21、在两个连接酶是在两个DNA片片段之间形成磷酸二酯键段之间形成磷酸二酯键2） DNA聚合酶需要以一条聚合酶需要以一条DNA链为模链为模板；而板；而DNA连接酶不需要模板。连接酶不需要模板。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03棉花的棉花的一段一段DNADNA 含毒蛋白含毒蛋白基因的细基因的细菌菌DNA片片段段模拟制作：模拟制作：用剪刀在特定部位对棉花用剪刀在特定部位对棉花DNA进行进行模拟切割，并将模拟毒蛋白基因取出，模拟切割，并将模拟毒蛋白基因取出，再用胶纸模拟基因种间连接。再用胶纸模拟基因种间连接。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03

22、三、三、“分子运输车分子运输车” 基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体载体需要的条件：载体需要的条件：湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03三、三、“分子运输车分子运输车” 基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体载体需要的条件：载体需要的条件：作为分子运输车作为分子运输车载体，如果没有载体，如果没有切割位点将会怎样？切割位点将会怎样？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03三、三、“分子运输车分子运输车” 基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体载体需要的条件：载体需要的条件：有有1多个限制酶切点多个限制酶切点作为分子运输

23、车作为分子运输车载体，如果没有载体，如果没有切割位点将会怎样？切割位点将会怎样？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03三、三、“分子运输车分子运输车” 基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体载体需要的条件：载体需要的条件：有有1多个限制酶切点多个限制酶切点作为分子运输车作为分子运输车载体，如果没有载体，如果没有切割位点将会怎样？切割位点将会怎样？霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？用它来做分子运输车吗？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03三、三、“分子运输车分子运输车” 基因进入受

24、体细胞的载体基因进入受体细胞的载体载体需要的条件：载体需要的条件：有有1多个限制酶切点多个限制酶切点对受体细胞无害对受体细胞无害作为分子运输车作为分子运输车载体，如果没有载体，如果没有切割位点将会怎样？切割位点将会怎样？霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？用它来做分子运输车吗？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03假如目的基因导入受体细胞后不能复假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效制或不能转录，转基因生物能有预想的效果吗？果吗？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制

25、作 03导入基因能在受体细胞中复制、表达导入基因能在受体细胞中复制、表达假如目的基因导入受体细胞后不能复假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效制或不能转录，转基因生物能有预想的效果吗？果吗？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03导入基因能在受体细胞中复制、表达导入基因能在受体细胞中复制、表达假如目的基因导入受体细胞后不能复假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效制或不能转录，转基因生物能有预想的效果吗？果吗？目的基因有没有进入受体细胞，如目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？何去发现？湖南长郡卫星远程学校湖

26、南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03导入基因能在受体细胞中复制、表达导入基因能在受体细胞中复制、表达有某些标记基因，便于筛选有某些标记基因，便于筛选假如目的基因导入受体细胞后不能复假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效制或不能转录，转基因生物能有预想的效果吗？果吗？目的基因有没有进入受体细胞，如目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？何去发现？湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03常用运载体：常用运载体： 细菌的质粒细菌的质粒 噬菌体或某些动植物病毒噬菌体或某些动植物病毒湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制

27、作 03质粒的特点质粒的特点湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03质粒的特点质粒的特点1.细胞染色体细胞染色体(或或拟核拟核DNA分子分子)外能自主复制的外能自主复制的小型环状小型环状DNA分子；分子；湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03质粒的特点质粒的特点1.细胞染色体细胞染色体(或或拟核拟核DNA分子分子)外能自主复制的外能自主复制的小型环状小型环状DNA分子；分子；2.质粒的存在对宿质粒的存在对宿主细胞无影响；主细胞无影响；湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 03质粒的特点质粒的特点1.细胞染色体细胞染色

28、体(或或拟核拟核DNA分子分子)外能自主复制的外能自主复制的小型环状小型环状DNA分子；分子；2.质粒的存在对宿质粒的存在对宿主细胞无影响；主细胞无影响；3.质粒的复制只能质粒的复制只能在宿主细胞内完在宿主细胞内完成。成。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 031.以下说法正确的是以下说法正确的是 （ ）A. 所有的限制酶只能识别一种特定所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列的核苷酸序列B. 质粒是基因工程中唯一的运载体质粒是基因工程中唯一的运载体 C. 运载体必须具备的条件之一是：运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接连接D. DNA连接酶使黏性末段的碱基连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键之间形成氢键练习练习湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2008年下学期制作 031.以下说法正确的是以下说法正确的是 （ ）A. 所有的限制酶只能识别一种特定所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列的核苷酸序列B. 质粒是基因工程中唯一的运载体质粒是基因工程中唯一的运载体 C. 运载体必须具备的条件之一是：运载体必须具备的条件之一是：具