1.1DNA重組技術(shù)的基本工具青年教師大賽獲獎(jiǎng)示范課公開課一等獎(jiǎng)?wù)n件省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

生物選修3

當(dāng)代生物科技專項(xiàng)目錄專項(xiàng)1基因工程專項(xiàng)2細(xì)胞工程專項(xiàng)3胚胎工程專項(xiàng)4生物技術(shù)的安全性和倫理問題專項(xiàng)5生態(tài)工程專項(xiàng)1基因工程基礎(chǔ)理論和技術(shù)的發(fā)展催生了基因工程20世紀(jì)中葉，基礎(chǔ)理論獲得了重大突破1.DNA是遺傳物質(zhì)的證明2.DNA雙螺旋構(gòu)造和中心法則確實(shí)立3.遺傳密碼的破譯技術(shù)發(fā)明使基因工程的實(shí)施成為可能1.基因轉(zhuǎn)移載體的發(fā)現(xiàn)2.工具酶的發(fā)現(xiàn)3.DNA合成和測(cè)序技術(shù)的發(fā)明4.DNA體外重組的實(shí)現(xiàn)5.重組DNA體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的成功6.第一例轉(zhuǎn)基因動(dòng)物問世7.PCR技術(shù)的發(fā)明基因工程的概念基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀?；蚬こ痰膭e名操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平基本過程實(shí)質(zhì)結(jié)果基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)生物體外基因DNA分子水平人類需要的基因產(chǎn)物剪切→拼接→導(dǎo)入→體現(xiàn)基因重組基因工程的概念

轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花轉(zhuǎn)入蘇云金桿菌的一種抗蟲基因，是中國(guó)現(xiàn)在最重要的轉(zhuǎn)基因作物?；蚬こ滩赣瓜x棉的簡(jiǎn)要過程：普通棉花(無抗蟲特性)蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲基因與運(yùn)載體DNA拼接導(dǎo)入棉花細(xì)胞(含抗蟲基因)棉花植株(有抗蟲特性)上述哺育抗蟲棉的核心環(huán)節(jié)是什么？核心環(huán)節(jié)一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細(xì)胞內(nèi)提取出來。核心環(huán)節(jié)二：抗蟲基因與運(yùn)載體DNA連接。核心環(huán)節(jié)三：抗蟲基因?qū)胧荏w（棉花）細(xì)胞。通過觀察抗蟲棉的哺育過程，你認(rèn)為核心的環(huán)節(jié)是什么？核心環(huán)節(jié)一的工具：基因的剪刀——限制性內(nèi)切酶。核心環(huán)節(jié)二的工具：基因的針線——DNA連接酶。核心環(huán)節(jié)三的工具：基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體。1.1DNA重組技術(shù)的基本工具基本工具：限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術(shù)刀”DNA連接酶——“分子縫合針”基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體——“分子運(yùn)輸車”識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。重要是從原核生物中分離純化出來的一種酶。能將外來的DNA切斷，由于這種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進(jìn)行的，故名限制性核酸內(nèi)切酶。約4000種。1、來源：2、種類：3、作用：4、結(jié)果：形成兩種末端黏性末端平末端限制性核酸內(nèi)切酶大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開。限制酶什么叫黏性末端？限制酶什么叫黏性末端？被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫黏性末端。什么叫黏性末端？什么叫平末端？當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線處切開時(shí)，切開的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。切割DNA分子時(shí)產(chǎn)生的兩種不同末端限制酶所識(shí)別的序列有什么特點(diǎn)？限制酶所識(shí)別的序列，無論是6個(gè)堿基還是4個(gè)堿基，都能夠找到一條中心軸線,中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ排列的。用同一種限制性酶解決不同DNA片段，會(huì)形成同樣的黏性末端，可進(jìn)行重組。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種防御性工具，當(dāng)外源DNA侵入時(shí)，會(huì)運(yùn)用限制酶將外源DNA切割掉，使之失效，達(dá)成確保本身的安全的目的。限制酶在原核生物中的作用是什么？由于微生物在長(zhǎng)久的進(jìn)化過程中形成了一套完善的防御機(jī)制，對(duì)于外源入侵的DNA能夠降解；含有某種限制酶的細(xì)胞，其DNA分子中或者不含有這種限制酶的識(shí)別切割序列，或者通過甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到所識(shí)別序列的堿基上，使限制酶不能將其切開。為什么細(xì)菌中限制酶不剪切本身的DNA？E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶DNA連接酶作用部位：磷酸二酯鍵

DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，即把梯子兩邊扶手的斷口連接起來，這樣一種重組的DNA分子就形成了。DNA連接酶區(qū)別：E·coliDNA連接酶只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的粘性末端之間連接起來，不能將雙鏈DNA片段平末端之間進(jìn)行連接T4DNA連接酶既可“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端，又能夠“縫合”雙鏈DNA片段的平末端，但連接平末端之間的效率比較低DNA連接酶

DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？相似點(diǎn)：兩者都是形成磷酸二酯鍵。不同點(diǎn)：DNA連接酶:是將DNA雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來，不需要模板。DNA聚合酶:是以一條DNA鏈為模板，將單個(gè)核苷酸通過磷酸二酯鍵連接到正在合成的DNA單鏈中，形成一條與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈；DNA聚合酶:是以一條DNA鏈為模板，將單個(gè)核苷酸通過磷酸二酯鍵連接到正在合成的DNA單鏈中，形成一條與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈；基因進(jìn)入受體細(xì)胞的運(yùn)載體慣用運(yùn)載體：質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒質(zhì)粒存在：重要存在于細(xì)菌的染色體以外。特性：是很小的環(huán)狀DNA分子，在細(xì)胞染色體外能夠自我復(fù)制?；蜻M(jìn)入受體細(xì)胞的載體如果目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制將如何？作為載體沒有切割位點(diǎn)將如何？目的基因與否進(jìn)入受體細(xì)胞，你如何察覺？如果載體對(duì)受體細(xì)胞有害將如何？如果不能分離會(huì)如何？作為運(yùn)載體的條件：（1）必需有一種或多個(gè)限制酶的切割位點(diǎn)，方便目的基因能夠插入到運(yùn)載體上去。（2）必需含有自我復(fù)制的能力，或整合到受體染色體DNA上隨染色體DNA的復(fù)制而同時(shí)復(fù)制。（3）必需帶有標(biāo)記基因，方便重組后進(jìn)行重組DNA分子的識(shí)別和篩選。（4）必需是安全的，不會(huì)對(duì)受體細(xì)胞有害，也就是能夠安全地“借居”在受體細(xì)胞中。（5）分子大小應(yīng)適合，方便提取和在體外進(jìn)行操作。事實(shí)上自然存在的質(zhì)粒DNA分子并不完全含有上述條件，都要進(jìn)行人工改造后才干用于基因工程操作。能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制有切割位點(diǎn)有標(biāo)記基因的存在，將來可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。大腸桿菌質(zhì)粒的分子構(gòu)造示意圖課本知識(shí)回想基因工程又叫做

或

。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種

提取出來，加以

，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，

改造生物的遺傳性狀?；蚱唇蛹夹g(shù)DNA重組技術(shù)基因修飾改造定向地“分子手術(shù)刀”──“分子縫合針”──“分子運(yùn)輸車”

──限制酶DNA連接酶基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體限制性核酸內(nèi)切酶重要是從的一種酶。識(shí)別雙鏈DNA分子的某種，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的斷開。形成兩種末端原核生物中分離純化出來特定的核苷酸序列磷酸二酯鍵粘性末端平末端DNA連接酶1、種類：2、作用部位：兩類E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶磷酸二酯鍵基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體普通有三種:質(zhì)粒λ噬菌體衍生物動(dòng)植物病毒練習(xí)在基因工程中，切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段，需使用（）同種限制酶B.兩種限制酶同種連接酶D.兩種連接酶基因工程慣用的受體細(xì)胞有（）(1)大腸桿菌（2）枯草桿菌（3）支原體（4）動(dòng)植物細(xì)胞A.（3）（4）B.（1）（2）（4）C.（2）（3）（4）D.（1）（2）（3）不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是A、能復(fù)制（）B、有多個(gè)限制酶切點(diǎn)C、含有標(biāo)記基因D、它是環(huán)狀DNAD練