DNA重组技术的基本工具(动画很经典)课件

专题1基因工程专题1基因工程基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路早期基础理论达尔文提出生物进化论基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路早期基础理论达尔基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路早期基础理论孟德尔提出基因的分离定律和自由组合定律基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路早期基础理论孟德基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路早期基础理论

摩尔根证明基因在染色体上，并提出基因的连锁互换定律。基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路早期基础理论基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论

艾弗里证明DNA是遗传物质，DNA可从一种生物个体转移到另一种生物个体。基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论

沃森、克里克提出DNA的双螺旋结构模型。基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论梅塞尔松、斯塔尔证明DNA的半保留复制基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论梅塞尔松基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论克里克等提出中心法则DNARNA蛋白质转录翻译逆转录复制基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论克里克等基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路1)基因转移载体的发现2)工具酶的发现3)DNA合成和测序技术的发明4)DNA体外重组的实现5)重组DNA表达实验的成功6)第一例转基因动物问世7)PCR技术的发明基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路1)基因转移载体

基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。什么叫基因工程？基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外D基因工程的概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的新生物类型和产品剪切→拼接→导入→表达基因工程的概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程问题探讨手术刀缝合针运输工具培育抗虫棉需要哪些基本工具?问题探讨手术刀缝合针运输工具培育抗虫棉需要哪些基本工具?DNA重组技术的基本工具第1节DNA重组技术的基本工具第1节来源种类作用特点作用结果阅读课本4-5页“限制性核酸内切酶——分子手术刀”的相关内容，填写下表自主学习主要从原核生物中分离纯化而来已经分离出大约4000种1、识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列2、使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。形成两种末端：黏性末端或平末端来源种类作用结果阅读课本4-5页“限制性核酸内切酶——分子手1’2’3’4’5’脱氧核苷酸的结构1’2’3’4’5’脱氧核苷酸的结构G1’2’3’4’5’1’2’3’4’5’A3’,5’-磷酸二酯键3’端5’端3’端5’端磷酸二酯键G1’2’3’4’5’1’2’3’4’5’A3’,517仔细观察各限制酶识别的特定序列有何特点？限制酶的识别序列限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的，称为回文序列17仔细观察各限制酶识别的特定序列有何特点？限制酶的识别

黏性末端黏性末端EcoRI限制酶的切割当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时。被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。黏性末端黏性末端EcoRI限制酶的切割当限制酶从识SmaI只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。中轴线SmaI限制酶的作用在G与C之间切割SmaI只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。中轴线平末端平末端SmaI限制酶的切割当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。平末端平末端SmaI限制酶的切割当限制酶从识别序列的中你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？原核生物易受自然界外源DNA的入侵，但生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。寻根问底为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵。你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？原核生物易受自现有一长度为1000碱基对(by）的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoR1酶切后得到的DNA分子仍是1000by，用Kpn1单独酶切得到400by和600by两种长度的DNA分子，用EcoRI,Kpnl同时酶切后得到200by和600by两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是D高考真题现有一长度为1000碱基对(by）的DNA分子，用限制性核酸已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指，如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现在多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是[

]A．3

B．4

C．9

D．12已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图下列所示的黏性末端是由几种限制性内切酶作用产生的

A．1种B．2种C．3种 D．4种D下列所示的黏性末端是由几种限制性内切酶作用产生的D3．下面是5种限制性内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图（↓表示剪切点、切出的断面为黏性末端）： 限制酶1：——↓GATC——；限制酶2：——CATG↓——； 限制酶3：——G↓GATCC——；限制酶4：——CCGC↓GG——； 限制酶5：——↓CCAGG——。 请指出下列哪组表达正确

A．限制酶2和4识别的序列都包含4个碱基对

B．限制酶3和5识别的序列都包含5个碱基对

C．限制酶1和3剪出的黏性末端相同

D．限制酶1和2剪出的黏性末端相同C课堂练习3．下面是5种限制性内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图26类型来源功能相同点差别E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶大肠杆菌T4噬菌体恢复磷酸二酯键只能连接黏性末端能连接黏性末端和平末端(效率较低)阅读课本第5页“分子缝合针”——DNA连接酶的相关内容，填写下表自主学习26类型来源功能相同点差别E·coliDNA连接酶T4DNA把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将脱氧核糖和磷酸连接起来催化形成磷酸二酯键DNA连接酶的作用把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将脱氧核糖和磷酸连接两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来DNA连接酶的缝合作用可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，注意：DNA连接酶可连接双链DNA中的DNA单链缺口，但不能连接单链DNA！两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来DNA连接酶的缝合DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？T4DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低DNA连接酶的缝合作用DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？T4DNA连接酶还可DNA连接酶DNA聚合酶相同点作用实质化学本质不同点模板作用对象

作用结果 用途都能催化形成磷酸二酯键都是蛋白质

不需要需要形成完整的重组DNA分子形成DNA的一条链基因工程DNA复制DNA连接酶与DNA聚合酶的比较只能将单个核苷酸连接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯键在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键DNA连接酶DNA聚合酶相同点作用实质化学本质模板作用对象限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶Ⅱ的切点。（1）请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。（2）请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。（3）在DNA连接酶作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接？为什么？

可以连接。因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互补的）小试身手限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内有标记基因的存在，可用含青霉素的培养基鉴别。有切割位点能复制并带着插入的目的基因一起复制质粒——裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。最常用运载体——质粒

实际上在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。有标记基因的存在，可用含青霉素的培养基鉴别。有切割位点能复制载体的作用载体的必要条件载体的种类阅读课本第6页“分子运输车”——运载体的相关内容，填写下表自主学习1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。2）具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。3）具有某些标记基因，便于进行鉴定和选择。4）必须是安全的，对受体细胞无害。5）载体DNA分子应大小适中，以便于提取和操作1）作为运载工具，将目的基因导入受体细胞中2）在受体细胞内对目的基因进行大量复制①细菌的质粒②病毒：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。

载体的作用载体的必要条件载体的种类阅读课本第6页“分子运输车AATTGCAATTAATTDNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶的作用返回AATTGC演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！专题1基因工程专题1基因工程基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路早期基础理论达尔文提出生物进化论基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路早期基础理论达尔基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路早期基础理论孟德尔提出基因的分离定律和自由组合定律基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路早期基础理论孟德基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路早期基础理论

摩尔根证明基因在染色体上，并提出基因的连锁互换定律。基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路早期基础理论基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论

艾弗里证明DNA是遗传物质，DNA可从一种生物个体转移到另一种生物个体。基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论

沃森、克里克提出DNA的双螺旋结构模型。基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论梅塞尔松、斯塔尔证明DNA的半保留复制基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论梅塞尔松基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论克里克等提出中心法则DNARNA蛋白质转录翻译逆转录复制基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路基础理论克里克等基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路1)基因转移载体的发现2)工具酶的发现3)DNA合成和测序技术的发明4)DNA体外重组的实现5)重组DNA表达实验的成功6)第一例转基因动物问世7)PCR技术的发明基础理论和技术发展催生了基因工程科技探索之路1)基因转移载体

基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。什么叫基因工程？基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外D基因工程的概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的新生物类型和产品剪切→拼接→导入→表达基因工程的概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程问题探讨手术刀缝合针运输工具培育抗虫棉需要哪些基本工具?问题探讨手术刀缝合针运输工具培育抗虫棉需要哪些基本工具?DNA重组技术的基本工具第1节DNA重组技术的基本工具第1节来源种类作用特点作用结果阅读课本4-5页“限制性核酸内切酶——分子手术刀”的相关内容，填写下表自主学习主要从原核生物中分离纯化而来已经分离出大约4000种1、识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列2、使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。形成两种末端：黏性末端或平末端来源种类作用结果阅读课本4-5页“限制性核酸内切酶——分子手1’2’3’4’5’脱氧核苷酸的结构1’2’3’4’5’脱氧核苷酸的结构G1’2’3’4’5’1’2’3’4’5’A3’,5’-磷酸二酯键3’端5’端3’端5’端磷酸二酯键G1’2’3’4’5’1’2’3’4’5’A3’,552仔细观察各限制酶识别的特定序列有何特点？限制酶的识别序列限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的，称为回文序列17仔细观察各限制酶识别的特定序列有何特点？限制酶的识别

黏性末端黏性末端EcoRI限制酶的切割当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时。被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。黏性末端黏性末端EcoRI限制酶的切割当限制酶从识SmaI只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。中轴线SmaI限制酶的作用在G与C之间切割SmaI只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。中轴线平末端平末端SmaI限制酶的切割当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。平末端平末端SmaI限制酶的切割当限制酶从识别序列的中你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？原核生物易受自然界外源DNA的入侵，但生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。寻根问底为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵。你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？原核生物易受自现有一长度为1000碱基对(by）的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoR1酶切后得到的DNA分子仍是1000by，用Kpn1单独酶切得到400by和600by两种长度的DNA分子，用EcoRI,Kpnl同时酶切后得到200by和600by两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是D高考真题现有一长度为1000碱基对(by）的DNA分子，用限制性核酸已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图中箭头所指，如果该线性DNA分子在3个酶切位点上都被该酶切断，则会产生a、b、c、d四种不同长度的DNA片段。现在多个上述线性DNA分子，若在每个DNA分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶切后，这些线性DNA分子最多能产生长度不同的DNA片段种类数是[

]A．3

B．4

C．9

D．12已知某种限制性内切酶在一线性DNA分子上有3个酶切位点，如图下列所示的黏性末端是由几种限制性内切酶作用产生的

A．1种B．2种C．3种 D．4种D下列所示的黏性末端是由几种限制性内切酶作用产生的D3．下面是5种限制性内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图（↓表示剪切点、切出的断面为黏性末端）： 限制酶1：——↓GATC——；限制酶2：——CATG↓——； 限制酶3：——G↓GATCC——；限制酶4：——CCGC↓GG——； 限制酶5：——↓CCAGG——。 请指出下列哪组表达正确

A．限制酶2和4识别的序列都包含4个碱基对

B．限制酶3和5识别的序列都包含5个碱基对

C．限制酶1和3剪出的黏性末端相同

D．限制酶1和2剪出的黏性末端相同C课堂练习3．下面是5种限制性内切酶对DNA分子的识别序列和剪切位点图61类型来源功能相同点差别E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶大肠杆菌T4噬菌体恢复磷酸二酯键只能连接黏性末端能连接黏性末端和平末端(效率较低)阅读课本第5页“分子缝合针”——DNA连接酶的相关内容，填写下表自主学习26类型来源功能相同点差别E·coliDNA连接酶T4DNA把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将脱氧核糖和磷酸连接起来催化形成磷酸二酯键DNA连接酶的作用把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将脱氧核糖和磷酸连接两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来DNA连接酶的缝合作用可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，注意：DNA连接酶可连接双链DNA中的DNA单链缺口，但不能连接单链DNA！两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来DNA连接酶的缝合DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？T4DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低DNA连接酶的缝合作用DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？T4DNA连接酶还可DNA连接酶DNA聚合酶相同点作用实质化学本质不同点模板作用对象

作用结果 用途都能催化形成磷酸二酯键都是蛋白质

不需要需要形成完整的重组DNA分子形成DNA的一条链基因工程DNA复制DNA连接酶与DNA聚合酶的比较只能将单个