DNA重组技术的基本工具高中生物公开课课件

专题1基因工程

1.1DNA重组技术的基本工具生物选修3专题1基因工程

1.1DNA重组技术的基本工具生物选修31蓝色妖姬蓝色妖姬2三色紫罗兰玫瑰(目的基因)(受体细胞)蓝色妖姬是怎么培育出来的呢?导入表达蓝色妖姬蓝色素基因三色紫罗兰玫瑰(目的基因)(受体细胞)蓝色妖姬是怎么培育出来3基因工程的概念

基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。基因工程的概念基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重4基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程实质结果基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物剪切→拼接→导入→表达基因重组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实质结果基因拼5提供的材料1、一段含有三色紫罗兰蓝色素基因的DNA片段2、受体细胞-----玫瑰体细胞要实现三色紫罗兰的蓝色素基因在玫瑰体细胞内表达从而获得相应性状，我们该怎么做呢？结合资料，大胆尝试你认为基因工程培育蓝色妖姬的关键步骤是什么?提供的材料要实现三色紫罗兰的蓝色素基因在玫瑰体细6基因工程培育蓝色妖姬的关键步骤：关键步骤一：在体外对含有三色紫罗兰蓝色素基因的DNA分子进行切割关键步骤二：三色紫罗兰蓝色素基因与质粒连接关键步骤三：三色紫罗兰蓝色素基因导入受体(玫瑰）细胞基因的剪刀——限制酶基因的针线——DNA连接酶基因的运载工具——载体基因工程培育蓝色妖姬的关键步骤：关键步骤一：在体外对含有三色71.1DNA重组技术的基本工具基本工具：限制性核酸内切酶——“分子手术刀”DNA连接酶——“分子缝合针”基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”1.1DNA重组技术的基本工具基本工具：8DNA重组技术的基本工具高中生物公开课课件9（一）“分子手术刀”——限制性核酸内切酶1、来源：主要来自原核生物2、特点：具有专一性（特异性）表现在两方面：(1)识别双链DNA中特定核苷酸序列(2)切割特定序列中的特定位点3、作用：特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开4、结果：产生黏性末端或平末端（一）“分子手术刀”——限制性核酸内切酶1、来源：主要来自原10限制酶切割DNA后形成的末端——黏性末端、平末端是如何形成的？限制酶切割DNA后形成的末端——黏性末端、平末端是如何11

EcoRⅠ限制酶黏性末端黏性末端EcoRⅠ限制酶黏性末端黏性末端12

黏性末端黏性末端重复演示EcoRⅠ限制酶黏性末端黏性末端重复演示EcoRⅠ限制酶13什么叫黏性末端？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，它们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。什么叫黏性末端？被限制酶切开的DNA两条单链14SmaⅠ限制酶平末端平末端SmaⅠ限制酶平末端平末端15限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中轴线（如图），中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称、重复排列的。想一想限制酶所识别的序列有什么特点？限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4个碱16中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称排列的。中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称排列的。17思考:如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？用同一种限制性酶处理不同DNA片段，会形成同样的黏性末端，可进行重组。思考:如果把两种来源不同的DNA用同一种限制18（二）“分子缝合针”——DNA连接酶1、种类：⑴E·coliDNA连接酶⑵T4DNA连接酶2、作用：G

AATTCCTTAA

G

GP

AP（二）“分子缝合针”——DNA连接酶1、种类：⑴E·col19可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，E·coliDNA连接酶或T4DNA连接酶即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，E·co20

T4DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低T4DNA连接酶T4DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效21类型E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源功能大肠杆菌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)相同点差别E·coliDNA连接酶与T4DNA连接酶类型E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源功能大肠杆菌22寻根问底DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么?寻根问底DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么?23以DNA的一条链为模板合成DNA双链DNAAG

T

AC

AA

A

T

AGCTGACGGTTT游离的脱氧核糖核苷酸DNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成DNA双链DNAAGTACA24AG

T

AC

AA

A

T

AGCTGACGGTTTDNA

聚合酶DNA聚合酶AGTACAAATAGCTGACGGTTTDNA25AG

T

AC

AA

A

T

AGCGACGGTTTTDNA聚合酶AGTACAAATAGCGACGGTTTTDNA26AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGTTTTADNA聚合酶AGTACAAATGCGACGGTTTTADNA27AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGTTGTTADNA聚合酶AGTACAAATGCGACGTTGTTADNA28AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGTGTTATDNA聚合酶AGTACAAATGCGACGTGTTATDNA29AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGTTATTDNA聚合酶AGTACAAATGCGACGGTTATTDNA30AG

T

AC

AA

A

T

GCGACGGTTATTADNA聚合酶AGTACAAATGCGACGGTTATTADN31AG

T

AC

AA

A

T

GCGCGGTTATTATDNA聚合酶AGTACAAATGCGCGGTTATTATDN32AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGTTATTATCDNA聚合酶AGTACAAATGGCGGTTATTATCDN33AG

T

AC

AA

A

T

GGCGGTTATTATCDNADNA聚合酶具有连接单链DNA的本领,将单个核苷酸通过磷酸二酯键连接成一条互补的DNA链AGTACAAATGGCGGTTATTATCDN34DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子才能形成。DNA连接酶只可以连接双链DNADNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起35（三）“分子运输车”——运载体2、种类：1、需要具备的条件：（1）在受体细胞中稳定存在，能自我复制（2）有一个或多个切割位点（3）有标记基因（4）对受体细胞无害质粒、λ噬菌体衍生物、动植物病毒等（三）“分子运输车”——运载体2、种类：1、需要具备的条件：36最常用的质粒——大肠杆菌的质粒试分析其作为载体的优点？质粒是一种裸露的、结构简单独立于细菌染色体之外、具有自我复制能力的双链环状DNA分子。能复制并带着插入的目的基因一起复制有切割位点有标记基因的存在，可用含氨苄青霉素的培养基鉴别最常用的质粒——大肠杆菌的质粒试分析其作为载体的优点？质粒是37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。实际上自然存在的质粒DNA分子并不完全具备上述381、关于限制酶说法中，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G—A之间的氢键C．限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNAD．限制酶只存在于原核生物中课堂反馈C1、关于限制酶说法中，正确的是（）课堂反馈C392.（多