1.1DNA重组技术的基本工具青年教师大赛获奖示范课公开课一等奖课件省赛课获奖课件

生物选修3

当代生物科技专项目录专项1基因工程专项2细胞工程专项3胚胎工程专项4生物技术的安全性和伦理问题专项5生态工程专项1基因工程基础理论和技术的发展催生了基因工程20世纪中叶，基础理论获得了重大突破1.DNA是遗传物质的证明2.DNA双螺旋构造和中心法则确实立3.遗传密码的破译技术发明使基因工程的实施成为可能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体现实验的成功6.第一例转基因动物问世7.PCR技术的发明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→体现基因重组基因工程的概念

转基因抗虫棉花转入苏云金杆菌的一种抗虫基因，是中国现在最重要的转基因作物。基因工程哺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)上述哺育抗虫棉的核心环节是什么？核心环节一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来。核心环节二：抗虫基因与运载体DNA连接。核心环节三：抗虫基因导入受体（棉花）细胞。通过观察抗虫棉的哺育过程，你认为核心的环节是什么？核心环节一的工具：基因的剪刀——限制性内切酶。核心环节二的工具：基因的针线——DNA连接酶。核心环节三的工具：基因的运输工具——运载体。1.1DNA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”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。重要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶。约4000种。1、来源：2、种类：3、作用：4、结果：形成两种末端黏性末端平末端限制性核酸内切酶大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。限制酶什么叫黏性末端？限制酶什么叫黏性末端？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，他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？什么叫平末端？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。切割DNA分子时产生的两种不同末端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个碱基，都能够找到一条中心轴线,中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称排列的。用同一种限制性酶解决不同DNA片段，会形成同样的黏性末端，可进行重组。原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，限制酶是原核生物的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会运用限制酶将外源DNA切割掉，使之失效，达成确保本身的安全的目的。限制酶在原核生物中的作用是什么？由于微生物在长久的进化过程中形成了一套完善的防御机制，对于外源入侵的DNA能够降解；含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中或者不含有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。为什么细菌中限制酶不剪切本身的DNA？E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶DNA连接酶作用部位：磷酸二酯键

DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一种重组的DNA分子就形成了。DNA连接酶区别：E·coliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的粘性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平末端之间进行连接T4DNA连接酶既可“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又能够“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平末端之间的效率比较低DNA连接酶

DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？相似点：两者都是形成磷酸二酯键。不同点：DNA连接酶:是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，不需要模板。DNA聚合酶:是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键连接到正在合成的DNA单链中，形成一条与模板链互补的DNA链；DNA聚合酶:是以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键连接到正在合成的DNA单链中，形成一条与模板链互补的DNA链；基因进入受体细胞的运载体惯用运载体：质粒、λ噬菌体衍生物、动植物病毒质粒存在：重要存在于细菌的染色体以外。特性：是很小的环状DNA分子，在细胞染色体外能够自我复制。基因进入受体细胞的载体如果目的基因导入受体细胞后不能复制将如何？作为载体没有切割位点将如何？目的基因与否进入受体细胞，你如何察觉？如果载体对受体细胞有害将如何？如果不能分离会如何？作为运载体的条件：（1）必需有一种或多个限制酶的切割位点，方便目的基因能够插入到运载体上去。（2）必需含有自我复制的能力，或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同时复制。（3）必需带有标记基因，方便重组后进行重组DNA分子的识别和筛选。（4）必需是安全的，不会对受体细胞有害，也就是能够安全地“借居”在受体细胞中。（5）分子大小应适合，方便提取和在体外进行操作。事实上自然存在的质粒DNA分子并不完全含有上述条件，都要进行人工改造后才干用于基因工程操作。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，将来可用含青霉素的培养基鉴别。大肠杆菌质粒的分子构造示意图课本知识回想基因工程又叫做

或

。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种

提取出来，加以

，然后放到另一种生物的细胞里，

改造生物的遗传性状。基因拼接技术DNA重组技术基因修饰改造定向地“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限制性核酸内切酶重要是从的一种酶。识别双链DNA分子的某种，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。形成两种末端原核生物中分离纯化出来特定的核苷酸序列磷酸二酯键粘性末端平末端DNA连接酶1、种类：2、作用部位：两类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶磷酸二酯键基因进入受体细胞的载体普通有三种:质粒λ噬菌体衍生物动植物病毒练习在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的DNA片段，需使用（）同种限制酶B.两种限制酶同种连接酶D.两种连接酶基因工程惯用的受体细胞有（）(1)大肠杆菌（2）枯草杆菌（3）支原体（4）动植物细胞A.（3）（4）B.（1）（2）（4）C.（2）（3）（4）D.（1）（2）（3）不属于质粒被选为基因运载体的理由是A、能复制（）B、有多个限制酶切点C、含有标记基因D、它是环状DNAD练