DNA重组技术的基本工具课件人教版选修.ppt

专题1,课前预习巧设计,名师课堂一点通,创新演练大冲关,重点突破,课堂强化,知识清单,案例师说,1.1,每课一练,1.DNA重组技术所需三种基本工具的作用2.基因工程载体需要具备的条件,一、基因工程的概念指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过和等技术，赋予生物以新的，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做。,体外,DNA重组,转基因,遗传特性,DNA重组技术,二、限制性核酸内切酶“分子手术刀”(1)简称：限制性核酸内切酶又称。(2)来源：主要从中分离纯化出来。(3)作用：识别双链DNA分子的某种。切割特定部位的两个核苷酸之间的。(4)作用结果：产生或。,限制酶,原核生物,特定核苷酸序列,磷酸二酯键,黏性末端,平末端,G,磷酸二酯键,限制酶识别序列,EcoR限制酶：,Sma限制酶：,三、DNA连接酶“分子缝合针”1作用恢复被切开的两个核苷酸之间的，拼接成新的DNA分子。2种类,限制酶,磷酸二酯键,大肠杆菌T4噬菌体,互,补的黏性末端,黏性末端,平末端,EcoR限制酶：GAATTC,DNA连接酶,DNA连接酶,DNA连接酶,DNA聚合酶,DNA聚合酶,四、基因进入受体细胞的载体“分子运输车”1作用将送入受体细胞。2种类(1)质粒：是一种很小的。(2)其他载体：的衍生物、等。3特点(1)能够进行。(2)有一个至多个切割位点，供外源基因插入。(3)具有特殊的，供重组DNA的鉴定和选择。(4)对受体细胞无害。,外源基因,双链环状DNA分子,噬菌体,动植物病毒,自我复制,限制酶,标记基因,一、限制性核酸内切酶“分子手术刀”1阅读教材P45，分析图12、13，探究下列问题：(1)限制酶切割DNA分子时，其切割部位在哪里？具有怎样的作用特点？提示：切割部位是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。作用特点：a具有专一性。具体表现在两个方面：识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列；切割特定序列中的特定位点。b可用于DNA的切割，获取目的基因和切割载体。,(2)利用限制酶切割得到的是黏性末端或平末端，二者有什么区别？提示：黏性末端：是限制酶在识别序列的中心轴线两侧将DNA的两条链分别切开形成的，如下图所示。平末端：是限制酶在识别序列的中心轴线处切开形成的，如下图所示。,具有黏性末端的DNA片段能够通过互补碱基间的配对重新结合，而具有平末端的DNA片段不容易结合。2阅读教材P5并观察分析图14，讨论下列问题：(1)DNA连接酶的作用目的是什么？作用于哪种化学键？提示：作用目的：将切下的黏性末端或平末端重新拼接、缝合，形成新的DNA分子。作用的化学键：磷酸二酯键。(2)根据下图分析：,图中a酶、b酶分别是哪种酶？提示：a是限制酶(或限制性核酸内切酶)；b是DNA连接酶。,两种酶在基因工程中有什么作用及应用。,提示：,3阅读教材P6，观察分析图15，探讨下列问题：(1)具备什么条件的物质才能充当基因工程的载体？提示：载体必须具备的条件：能在受体细胞内稳定保存并大量复制。有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。具有某些特殊标记基因，以便进行筛选。当然，载体应对受体细胞无毒害作用，否则受体细胞将受到损伤甚至死亡。,(2)联系主动运输中的载体，试从它们的化学本质和作用方面分析二者的不同。提示：主动运输中的载体是位于细胞膜上的蛋白质，其作用是运输离子、氨基酸、核苷酸等物质进出细胞。基因工程中的载体的化学本质是DNA，其作用是：a携带目的基因进入受体细胞；b.利用载体在宿主细胞中的复制对目的基因进行大量复制。,下图为DNA分子结构示意图，下列对该图的描述正确的是(),A.的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸B解旋酶作用的部位是C某限制性核酸内切酶可选择处作为切点DDNA连接酶可连接处断裂的化学键解析图中包含上一个脱氧核苷酸的磷酸和下一个脱氧核苷酸的五碳糖和碱基，不是一个脱氧核苷酸，A错误；限制性核酸内切酶的作用部位是磷酸二酯键，解旋酶的作用是解开DNA双链，作用部位是氢键，B、C错误；DNA连接酶可连接处断裂的磷酸二酯键，D正确。答案D,与DNA有关的几种酶,下图为大肠杆菌及质粒载体的结构模式图，据图回答下列问题。,(4)下列常在基因工程中作为载体的是()A苏云金芽孢杆菌抗虫基因B土壤农杆菌环状RNA分子C大肠杆菌的质粒D动物细胞的染色体解析本题通过质粒结构的模式图考查基因工程基本工具的功能和特点。基因工程中的载体必须具备三个条件：能够在宿主细胞内稳定保存并大量复制；有多个限制酶切割位点；有标记基因便于筛选，如大肠杆菌的质粒。用同一种限制酶切割质粒和目的基因得到相同的黏性末端，再,用DNA连接酶把目的基因和质粒连接在一起。大肠杆菌的质粒是基因工程中最常用的载体，载体的本质为DNA，抗虫基因属于目的基因，不属于载体，染色体的主要成分为DNA和蛋白质，不属于载体。答案(1)DNA能够自我复制具有遗传效应(2)CGCGTA(3)标记基因供重组DNA的鉴定和选择(4)C,DNA连接酶,基因工程中的限制酶与载体(1)载体必须具备一个或多个限制酶切割位点，但每种酶的切点最好只有一个。若用于切割载体的限制酶有多个切点，则切割后质粒可能会丢失某些片段，若丢失的片段含有复制起始点，则重组DNA分子进入受体细胞后便不能进行自主复制。(2)限制酶切割位点所处的位置必须是在所需的标记基因之外，这样才能保证标记基因的完整性，有利于对目的基因的检测。,1.以下说法正确的是（）A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列B、质粒是基因工程中唯一的运载体C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键,练习,C,2,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,A,3.限制性核酸内切酶在D