高中生物选修3第一章《基因工程》1.1DNA重组技术的基本工具.ppt

1.1 DNA重组技术的基本工具,高二生物组,教材分析,高中生物选修3第一章基因工程，是选修3整本书的重点，它是其它几个章节的基础。 本节是专题一基因工程的第一节，内容较抽象，不易理解，但这节的学习是下一节基因工程的基本操作程序的基础，在整体上起到举足轻重的作用，是本章的重点内容。,重点 难点,教学重点： DNA重组技术所需要3种基本工具的作用 教学难点 基因工程载体需要具备的条件,目标分析,知识目标： 简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用 能力目标： 培养学生自己动手制作模型的能力 情感目标： 认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新,教法、学法分析 ：,教法：本节课结合多媒体教学，启发式，分组讨论式等教学方法，由此体现教师的引导作用。 学法：在整个教学过程中，重要的是让学生充分体现其主体性。 让学生读通过阅读课文，培养学生收集信息的能力。 让学生讲讨论分析信息，培养学生语言组织和表达能力。 让学生想思考问题，培养学生归纳、比较等综合能力。,生长快、肉质好的转基因鱼(中国),乳汁中含有人生长激素的转基因牛(阿根廷),过程分析,基因工程的概念：,回顾：,资料分析：,位于费城托马斯杰斐逊大学的希拉里和她的同事成功地将人体狂犬病抗体的DNA译码移入烟草作物中。 转基因烟草作物可以产生一种人体蛋白质，而这种物质能抗击致命性的狂犬病病毒。,导入：,此转基因实验实现了哪种生物的哪些性状在另外哪种生物中表达？ 性状的表达与我们从前学过的什么过程有关？ 要实现药物基因在烟草中的表达，要提前做哪些关键工作?,学习目标,1 简述DNA重组技术所需三种基本工 具的作用 2 培养学生自己动手制作模型的能力 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,DNA重组技术的基本工具,准确切割DNA的工具（“分子手术刀”） 限制性核酸内切酶 DNA片段的连接工具（“分子缝合针”） DNA连接酶 基因转移工具（“分子运输车”） 基因进入受体细胞的载体,思考 分组讨论,原核生物为什么没有在长期的进化过程中由于外源DNA的入侵而灭绝，有什么保护机制？,限制性内切酶从哪里寻找？,1. 限制性核酸内切酶,限制性核酸内切酶的作用特点： 能识别特定核苷酸序列； 从特定部位的两个核苷酸之间切开。,限制性内切酶,限制酶,黏性末端和平末端,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，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。,分组讨论：,以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段，试分析： GC AATTC GC CTTAA CG G CG G,(1)其中和 是由一种限制酶切割形成的 末端，两者要重组成一个DNA 分子，所用DNA连接酶通常是 。 （2） 和 是由另一种限制酶切割形成的 末端，两者要形成重组DNA片段，所用的连接酶通常是 。,反馈练习：,以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段，试分析： GC AATTC GC CTTAA CG G CG G,(1)其中和 是由一种限制酶切割形成的 末端，两者要重组成一个DNA 分子，所用DNA连接酶通常是 。 （2） 和 是由另一种限制酶切割形成的 末端，两者要形成重组DNA片段，所用的连接酶通常是 。,反馈练习：,2 .基因的针线DNA连接酶,切断的DNA片段要与受体细胞的DNA连接，你觉得可以用什么酶？,DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同和不同点？,阅读思考：,DNA连接酶“分子缝合针”,连接酶有两种： Ecoli连接酶:从大肠杆菌中分离得到。 T4连接酶:从T4噬菌体中分离得到。 这两种连接酶催化反应基本相同，都是连接双链DNA的缺口，而不能连接单链DNA。 Ecoli连接酶只能连接黏性末端； T4连接酶既可“缝合”黏性末端，又可“缝合”平末端。,DNA连接酶“分子缝合针”,DNA连接酶与DNA聚合酶一样吗？为什么？,阅读 总结,限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接时，也有两种酶。,黏性末端,平末端,3.基因进入受体细胞的载体,常用的运载体：,质粒、 噬菌体和动、 植物病毒等,质粒,质粒是基因工程最常用的运载体， 广泛地存在于细菌中， 独立于细菌拟核DNA外， 能够自主复制 很小的环状DNA分子，大小只有普通细菌拟核DNA的百分之一。,要对天然质粒进行人工改造,载体必须具备的条件,如果载体对受体细胞有害将怎样？ 目的基因是否进入受体细胞，没有标记基因我们能否鉴定？ 假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？ 作为载体没有切割位点将怎样？,作为载体的必要条件,1、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存； 2、具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接； 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 ） 4、对受体细胞无害,达标练习,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 基因工程常用的受体细胞有（ ） (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）,A、 BamHI和EcoRI；末端互补序列AATT B、 BamHI和Hind；末端互补序列GATC C、 EcoRI和Hind；末端互补序列AATT D、 BamHI和BglII；末端互补序列GATC,限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上 特定的核苷酸碱基序列。下图为四种限制酶BamHI， EcoRI，Hind以及Bgl的辨识序列。箭头表示 每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶 所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？其正确 的末端互补序列为何？（ ）,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、具有标记基因 D、它是环状DNA,D,补救练习,基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的步骤是 （ ） A、人工合成目的基因 B、目的基因与运载体结合 C、将目的基因导入受体细胞 D、目的基因的检测和表达,C