生物：《DNA重組技術的基本工具》課件新人教版選修

專題1基因工程題圖：科技探索之路：1.1DNA重組技術的基本工具1.2基因工程的基本操作程序1.3基因工程的應用1.4蛋白質工程的崛起專題1基因工程從題圖中可以看出：1.沃森和克里克對

結構的重大發(fā)現和隨后的技術創(chuàng)新孕育了基因工程。2.在復制的DNA雙螺旋結構上展示的

工程菌、牛、羊、魚、番茄、甜椒、牽牛花等，代表了基因工程三個重要方面的研究成果：轉基因微生物、轉基因

和轉基因

。綜上所述，基因工程的主題：基因工程是按照人們的愿望，進行嚴格的設計，通過體外DNA重組和轉基因等技術，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。專題1基因工程從科技探索之路中可以看出：說明沒有

的研究成果，沒有

的創(chuàng)新發(fā)明，基因工程不可能誕生，也不可能迅速崛起。

閱讀選修3《現代生物科技專題》，找出現代生物科技包括哪些工程？§1.1DNA重組技術的基本工具一、教學目標：1.簡述DNA重組技術所需三種基本工具的作用。2.認同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術創(chuàng)新。二、教學重點：DNA重組技術所需的三種基本工具的作用。三、教學難點：基因工程載體需要具備的條件。一、自學導引：閱讀課本P4～P7，完成《優(yōu)化設計》的自學導引。二、基因工程的原理：1.概念：2.基因工程又叫DNA重組技術。3.過程：這種技術是在生物體

，通過對

分子進行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進行

和重新組合，然后導入受體細胞內，進行

繁殖，使重組基因在受體細胞內表達，非姐妹染色單體間的交叉互換。二、基礎知識：4.基因工程的特點：1）它是一種按照人們意愿，定向改造生物遺傳特性的技術。2）在DNA分子水平上進行操作。3）是在體外進行的人為的基因重組。4）一旦成功，便可遺傳。5）主要技術是體外DNA重組技術和轉基因技術。三、DNA重組技術的基本工具：1.限制性核酸內切酶----“分子手術刀”：(1)來源：（2）特點：（3）切割后的形式：2種分別為：黏性末端和平末端注：限制性酶是一大類酶，不是一種酶。限制酶大多可以專一性識別雙鏈DNA分子上的某種特定核苷酸序列，限制酶所識別的序列，無論是6個堿基還是4個堿基，都可以找到一條中心軸線，中軸線兩側的雙鏈DNA上的堿基是反向對稱，重復排列的。實例1：1、下列關于限制酶的說法正確的是（）A.限制酶廣泛存在于各種生物中，但微生物中少B.一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列C.不同的限制酶切割DNA后都會形成黏性末端D.限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氫鍵（四）DNA連接酶－－“分子縫合針”1.作用：2.種類：（1）E·coliDNA連接酶（2）T4DNA連接酶3.實例2、見課本P5，圖1-4，回答下列問題：（1）EcoRI是一種

酶，其識別序列是

，切割位點是

與

之間的

鍵。切割結果產生的DNA片段末端形式為

。（2）不同來源DNA片段結合，在這里需要的酶應是

連接酶，此酶的作用是在

與

之間形成

鍵而起“縫合”作用的。還有一種連接平末端的連接酶是

。（五）基因進入受體細胞的載體－－“分子運輸車”1.使用載體的目的：一是用它作為運載工具，將目的基因轉移到宿主細胞中；二是利用它在宿主細胞內進行大量的復制。2.載體的種類：（1）質粒（2）λ噬菌體的衍生物（3）某些動植物病毒3.作為基因工工程使用的的載體必需需滿足以下下條件：1）載體DNA必需有一個個或多個限限制酶的切切割位點，，以便目的的基因可以以插入到載載體上。這這些供目的的基因插入入的限制酶酶的切點所所處的位置置，還必須須是在質粒粒本身需要要的基因片片段之外，，才不至于于因目的基基因的插入入而失活。。2）載體DNA必須具備自自我復制能能力，或整整合到受體體染色體DNA上，隨染色色體DNA的復制而同同步復制。。3）載體DNA必須有標記記基因，以以便重組后后進行篩選選。4）載體DNA必須是安全全的，不會會對受體細細胞有害，，或不能進進入到除受受體細胞外外的其他生生物細胞中中去。5）載體DNA分子大小應應適合，以以便提取和和體外操作作。（六）模擬擬操作：重重組DNA分子的模擬擬操作注意：這兩兩條DNA分子的堿基基對不是隨隨意亂寫的的。首先，每個個DNA分子上的兩兩條鏈上的的堿基要互互補配對；；第二，每個個DNA分子中每條條鏈都存在在一個G-A-A-T-T-C的堿基序列列，也就是是說是EcoRI限制酶的識識別位點，，并存在G-A的切割位點點。以下是兩種種限制酶切切割后形成成的DNA片段，試分分析：①GC…②②AATTC…③③…GC④④…CTTAACG…G………CG……G(1)其中①和是由一種限限制酶切割割形成的末端，兩者者要重組成成一個DNA分子，所用用DNA連接酶通常常是。（2）和是由另一種種限制酶切切割形成的的末端，兩者者要形成重重組DNA片段，所用用的連接酶酶通常是。實例3，本節(jié)內容小小結：1.知識梳理：：DNA重組技術的的基本工具具：①限制酶（（分子手術術刀）：識識別特定的的核苷酸序序列并切割割兩核苷酸酸之間的磷磷酸二酯鍵鍵；②DNA連接酶（分分子縫合針針）：連接接兩核苷酸酸之間的磷磷酸二酯鍵鍵；③基因進入入受體細胞胞的載體（（分子運輸輸車）：最最常用的是是細菌質粒粒，還有λ噬菌體的衍衍生物、動動植物病毒毒等。2.方法、技巧巧、規(guī)律總總結：限制酶切割割的是磷酸酸二酯鍵，，而DNA連接酶連接接的正是兩兩個斷開此此鍵的DNA片段?！胺址肿舆\輸車車”是目的的基因進入入受體細胞胞的載體，，它具有的的若干特點點是基因工工程鑒定、、選擇、表表達的關鍵鍵，可以說說，沒有它它，目的基基因即使進進入受體細細胞，也難難以穩(wěn)定保保存，更談談不上復制制和表達。。3.思維誤區(qū)提提示：DNA連接酶與DNA聚合酶根本本不是同類類酶，其功功能特點大大不相同，，注意其區(qū)區(qū)別。4.DNA連接酶和DNA聚合酶的異異同：基因工程中中所用的連連接酶有兩兩種：從大大腸桿菌中中分離得到到的E·coli連接酶、從從T4噬菌體中分分離得到的的T4連接酶。這這兩種酶的的催化反應應基本相同同，都是連連接雙鏈DNA的缺口，而而不能連接接單鏈DNA。連接酶和和聚合酶的的作用都是是形成磷酸酸二酯鍵。。DNA聚合酶只能能將單個核核苷酸加到到已有的核核苷酸片段段的3’末端的羥基基上，形成成磷酸二酯酯鍵；而連連接酶是在在兩個DNA片段之間形形成磷酸二二酯鍵。DNA聚合酶是以以一條DNA鏈為模板，，將單個核核苷酸通過過磷酸二酯酯鍵形成子子鏈；而連連接酶是將將DNA雙鏈上的兩兩個缺口同同時連接起起來，因此此連接酶不不需要模板板。兩者都是由由蛋白質構構成的酶，，但組成和和性質各不不相同。9、靜夜四無無鄰，荒居居舊業(yè)貧。。。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、雨雨中中黃黃葉葉樹樹，，燈燈下下白白頭頭人人。。。。12:46:4212:46:4212:4612/25/202212:46:42PM11、以以我我獨獨沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。12月月-2212:46:4212:46Dec-2225-Dec-2212、故人江江海別，，幾度隔隔山川。。。12:46:4212:46:4212:46Sunday,December25,202213、乍見翻翻疑夢，，相悲各各問年。。。12月-2212月-2212:46:4212:46:42December25,202214、他鄉(xiāng)鄉(xiāng)生白白發(fā)，，舊國國見青青山。。。25十十二二月202212:46:42下下午午12:46:4212月月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月2212:46下下午12月月-2212:46December25,202216、行動動出成成果，，工作作出財財富。。。2022/12/2512:46:4212:46:4225December202217、做前，能能夠環(huán)視四四周；做時時，你只能能或者最好好沿著以腳腳為起點的的射線向前前。。12:46:42下下午12:46下午12:46:4212月-229、沒有失敗敗，只有暫暫時停止成成功！。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、很多事情努努力了未必有有結果，但是是不努力卻什什么改變也沒沒有。。12:46:4212:46:4212:4612/25/202212:46:42PM11、成功就是日日復一日那一一點點小小努努力的積累。。。12月-2212:46:4212:46Dec-2225-Dec-2212、世間間成事事，不不求其其絕對對圓滿滿，留留一份份不足足，可可得無無限完完美。。。12:46:4212:46:4212:46Sunday,December25,202213、不知知香積積寺，，數里里入云云峰。。。12月月-2212月月-2212:46:4212:46:42December25,202214、意意志志堅堅強強的的人人能能把把世世界界放放在在手手中中像像泥泥塊塊一一樣樣任任意意揉揉捏捏。。25十十二二月月202212:46:42下下午午12:46:4212月月-2215、楚塞三三湘接，，荊門九九派通。。。。十二月2212:46下下午12月-2212:46December25,202216、少年十十五二十十時，步步行奪得得胡馬騎騎。。2022/12/2512:46:4212:46:4225December202217、空山新新雨后，，天氣晚晚來秋。。。12:46:42下下午12:46下下午12:46:4212月-229、楊柳散和風風，青山澹吾吾慮。。12月-2212月-22Sunday,December25,202210、閱讀一切好好書如同和過過去最杰出的的人談話。12:46:4212:46:4212:4612/25/202212:46:42PM11、越越是是沒沒有有本本領領的的就就越越加加自自命命不不凡凡。。12月月-2212:46:4212:46Dec-2225-Dec-2212、越越是是無無能能的的人人，，越越喜喜歡歡挑挑剔剔別別人人的的錯錯兒兒。。12:46:4212:46:4212:46Sunday,December25,202213、知人者智，，自知者明。。勝人者有力力，自勝者強強。12月-2212月-2212:46:4212:46:42December25,202214、意意志志堅堅強強