湖北省宜昌市第十八中学高中生物《11 DNA重组技术的基本工具》课件 新人教版选修1.ppt

基因工程 定向基因改造设想 设想一 能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮 能否让细菌 吐出 蚕丝 设想二 能否让微生物产生出人的胰岛素 干扰素等珍贵的药物 设想三 经过多年的努力 科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术 基因工程 什么叫基因工程 也叫基因拼接技术或dna重组技术 该技术是在生物体外 通过对有关dna分子进行人工 剪切 和 拼接 对生物的基因进行改造和重新组合 然后导入受体细胞内进行无性繁殖 使重组基因在受体细胞内表达 从而创造出人类所需要的新的生物类型和基因产物 定向改造生物的遗传性状 基因工程的基本操作程序 1 目的基因的获取 2 基因表达载体的构建 3 将目的基因导入受体细胞 4 目的基因的检测与鉴定 dna重组技术的基本工具 工欲善其事 必先利其器 想一想 获得转基因抗虫棉需要做哪些工作呢 实现这一精确的操作过程的工具是什么呢 dna重组技术的基本工具 1 分子手术刀 准确切割dna 2 分子缝合针 将dna片段再连接起来 3 分子运输车 将体外重组好的dna导入受体细胞 分子手术刀 限制性核酸内切酶 限制酶 a 来源 主要从原核生物中分离纯化 想一想 这类酶在原核生物中起什么作用 为什么细菌中限制酶不剪切细菌本身的dna b 作用 识别双链dna分子的某种特定核苷酸序列 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 c 识别序列的组成 大多数由六个核苷酸组成 d 切割后产生的dna片段末端的形式 黏性末端 平末端 sma 平末端平末端 4 限制酶的作用结果 ecor 黏性末端 黏性末端 4 限制酶的作用结果 ecor 黏性末端 黏性末端 重复演示 dna连接酶 分子缝合针 分类 e colidna连接酶 t4dna连接酶 差别 e colidna连接酶只能将双链dna片段互补的黏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连接酶既可以 缝合 双链dna片段互补的黏性末端 又可以 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 想一想 dna连接酶与dna聚合酶是一回事吗 为什么 可把黏性末端之间的缝隙 缝合 起来 e colidna连接酶或t4dna连接酶 即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 t4dna连接酶还可把平末端之间的缝隙 缝合 起来 但效率较低 t4dna连接酶 答 不是一回事 dna连接酶和dna聚合酶都是形成磷酸二酯键 在相邻核苷酸的3位碳原子上的羟基与5位碳原子上所连磷酸基团的羟基之间形成 那么 二者的差别主要表现在什么地方呢 1 dna聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核酸片段的3 末端的羟基上 形成磷酸二酯键 而dna连接酶是在两个dna片段之间形成磷酸二酯键 不是在单个核苷酸与dna片段之间形成磷酸二酯键 2 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形成一条与模板链互补的dna链 而dna连接酶是将dna双链上的两个缺口同时连接起来 因此dna连接酶不需要模板 此外 二者虽然都是由蛋白质构成的酶 但组成和性质各不相同 基因进入受体细胞的载体 分子运输车 a 为什么称为 分子运输车 b 分类 质粒 噬菌体的衍生物 动植物病毒 1 一种裸露的 结构简单独立于细菌dna之外 并具有自我复制能力的双链环状dna分子 2 有一至多个限制酶切割位点 3 有特殊的遗传标记基因 c 想一想 天然的dna分子可以直接用作基因工程载体吗 4 必须是安全的 大小要合适 巩固练习 总结规律 限制酶所识别的序列有什么特点 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 限制酶在dna的任何部位都能将dna切开吗 以下是四种不同限制酶切割形成的dna片段 1 ctgca 2 ac 3 gc g tgcg 4 g 5 g 6 gc cttaaacgtc cg 7 gt 8 aattc ca g 你是否能用dna连接酶将它们连接起来 2 下列说法正确的是 a 限制酶的切口一定是gaattc碱基序列b 质粒是基因工程中唯一的运载体c 重组技术所用的工具酶是限制酶 连接酶 运载体d 利用运载体在宿主细胞内对目的基因进行大量复制的过程可称为 克隆 审题 3 下列黏性末端属于同种内切酶切割而成的是 a b c d tcgagcttaa aggttcca agcttcag aattcg 4 下列哪一种酶是基因工程的工具酶 a dna连接酶b dna酶c rna酶d 运载体 记住了 1 原核生物容易受到自然界外源dna的入侵 但是 生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制 以防止外来病原物的侵害 限制酶就是细菌的一种防御性工具 当外源dna侵入时 会利用限制酶将外源dna切割掉 以保证自身的安全 所以 限制酶在原核生物中主要起到切割外源dna 使之失效 从而达到保护自身的目的 2 迄今为止 基因工程中使用的限制酶绝大部分都是从细菌或霉菌中提取出来的 它们各自可以识别和切断dna上特定的碱基序列 细菌中限制酶之所以不切断自身dna 是因为微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制 对于