选修3课1.1基因工程基本工具课件

乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷)转鱼抗寒基因的番茄专题一基因工程学习目标1、简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用2、说明基因工程载体需要具备的条件3、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新特别说明：基因工程引起变异的实质是__________，打破不同物种之间的生殖隔离，定向地改变生物的性状。

基因工程的实质：将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新的性状。基因重组克服远缘杂交不亲和的障碍基因工程培育抗虫棉的简要过程：普通棉花(无抗虫特性)苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因与运载体DNA拼接导入棉花细胞(含抗虫基因)棉花植株(有抗虫特性)识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且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。主要是从原核生物中分离纯化出来的一类酶。约4000种。

1、来源：

2、种类：3、作用：4、结果：形成两种末端二、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶黏性末端平末端EcoRI限制酶的切割：中轴线黏性末端黏性末端在G与A之间切割

大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)只能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。ＥcoRI限制酶SmaI限制酶识别序列－ＣＣＣＧＧＧ－切割位点Ｇ和Ａ之间Ｃ和Ｇ之间末端类型平末端黏性末端－ＣＴＴＡＡＧ－－ＧＧＧＣＣＣ－－ＧＡＡＴＴＣ－1.作用:催化双链DNA磷酸二酯键形成

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.三、“分子缝合针”——DNA连接酶2.种类：①E.coliDNA连接酶：②T4DNA连接酶：连接黏性末端连接黏性末端和平末端拓展引申：限制酶、解旋酶、DNA连接酶及DNA聚合酶的作用比较巩固练习：作用于a、b处的酶分别有？比较DNA连接酶DNA聚合酶相同点催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键模板不需要需要DNA的一条链为模板作用对象游离的DNA片段单个的脱氧核苷酸作用结果形成完整的DNA分子形成DNA的一条链用途基因工程DNA复制不同点将外源基因送入受体细胞。四、“分子运输车”——基因进入受体细胞的载体1.载体的作用：质粒λ噬菌体的衍生物动植物病毒等2.载体的种类：（本质是：ＤＮＡ）能在受体细胞中进行自我复制（或与染色体DNA整合后进行同步复制），并稳定的保存

有一个或多个限制酶切割位点具有某些标记基因，供重组DNA的鉴定和选择3.载体应具备的条件：

在进行基因工程操作中，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。DNA重组技术的基本工具“分子手术刀”──“分子缝合针”──“分子运输车”──限制酶DNA连接酶基因进入受体细胞的载体小结载体的种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒课后练习2、联系你已有的知识，想一想，为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？

迄今为止，基因工程中使用的限制酶绝大部分都是从细菌或霉菌中提取出来的，它们各自可以识别和切断DNA上特定的碱基序列。细菌中限制酶之所以不切断自身DNA，是因为在长期进化过程中形了一套完善的防御机制，可以将外源入侵的DNA降解。生物在长期演化过程中，含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或者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的序列的碱基上，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切断，被并且可以防止外源DNA的入侵。3、天然的DNA分子可以直接用做基因工程载体吗？为什么？1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存，或整合到染色体的DNA上去，随染色体DNA进行同步的复制。2）载体DNA必须有一个或多个限制酶切点，以便目的基因插入到载体上去。3）具有某些标记基因，便于进行筛选。如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。载体DNA必须是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去;5)载体DNA分子大小应适合,以便提取和在体外进行操作,太大就不便操作.作为基因工程使用的载体必需满足以下条件：实际上自然存在的质粒DNA分子并不完全具备上述条件，都要进行人工改造后才能用于基因工程操作。拓宽视野：已知标记基因有抗四环素基因和抗氨苄青霉素的基因，现探讨某细菌的质粒中有无标记基因或标记基因是什么？请设计实验、预期实验结果，并得出相应的实验结论。对照组：不添加抗生素实验组1：添加一定浓度的四环素实验组2：添加一定浓度的氨苄青霉素实验组3：添加一定浓度的四环素和氨苄青霉素对照组实验组1实验组2实验组3结论预期一＋＋＋＋预期二＋＋－－预期三＋－＋－预期四＋－－－对照组：不添加抗生素实验组1：添加一定浓度的四