高中生物《现代生物科技as专题》全套课件新人教版选修三基因工程基因工程1.1.ppt

专题1基因工程 题图 科技探索之路 1 1dna重组技术的基本工具1 2基因工程的基本操作程序1 3基因工程的应用1 4蛋白质工程的崛起 专题1基因工程 从题图中可以看出 1 沃森和克里克对结构的重大发现和随后的技术创新孕育了基因工程 2 在复制的dna双螺旋结构上展示的工程菌 牛 羊 鱼 番茄 甜椒 牵牛花等 代表了基因工程三个重要方面的研究成果 转基因微生物 转基因和转基因 综上所述 基因工程的主题 基因工程是按照人们的愿望 进行严格的设计 通过体外dna重组和转基因等技术 赋予生物以新的遗传特性 创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品 专题1基因工程 从科技探索之路中可以看出 说明没有的研究成果 没有的创新发明 基因工程不可能诞生 也不可能迅速崛起 阅读选修3 现代生物科技专题 找出现代生物科技包括哪些工程 1 1dna重组技术的基本工具 一 教学目标 1 简述dna重组技术所需三种基本工具的作用 2 认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新 二 教学重点 dna重组技术所需的三种基本工具的作用 三 教学难点 基因工程载体需要具备的条件 一 自学导引 阅读课本p4 p7 完成 优化设计 的自学导引 二 基因工程的原理 1 概念 2 基因工程又叫dna重组技术 3 过程 这种技术是在生物体 通过对分子进行人工 剪切 和 拼接 对生物的基因进行和重新组合 然后导入受体细胞内 进行繁殖 使重组基因在受体细胞内表达 非姐妹染色单体间的交叉互换 二 基础知识 4 基因工程的特点 1 它是一种按照人们意愿 定向改造生物遗传特性的技术 2 在dna分子水平上进行操作 3 是在体外进行的人为的基因重组 4 一旦成功 便可遗传 5 主要技术是体外dna重组技术和转基因技术 三 dna重组技术的基本工具 1 限制性核酸内切酶 分子手术刀 1 来源 2 特点 3 切割后的形式 2种分别为 黏性末端和平末端注 限制性酶是一大类酶 不是一种酶 限制酶大多可以专一性识别双链dna分子上的某种特定核苷酸序列 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 实例1 1 下列关于限制酶的说法正确的是 a 限制酶广泛存在于各种生物中 但微生物中少b 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列c 不同的限制酶切割dna后都会形成黏性末端d 限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键 四 dna连接酶 分子缝合针 1 作用 2 种类 1 e colidna连接酶 2 t4dna连接酶3 实例2 见课本p5 图1 4 回答下列问题 1 ecori是一种酶 其识别序列是 切割位点是与之间的键 切割结果产生的dna片段末端形式为 2 不同来源dna片段结合 在这里需要的酶应是连接酶 此酶的作用是在与之间形成键而起 缝合 作用的 还有一种连接平末端的连接酶是 五 基因进入受体细胞的载体 分子运输车 1 使用载体的目的 一是用它作为运载工具 将目的基因转移到宿主细胞中 二是利用它在宿主细胞内进行大量的复制 2 载体的种类 1 质粒 2 噬菌体的衍生物 3 某些动植物病毒 3 作为基因工程使用的载体必需满足以下条件 1 载体dna必需有一个或多个限制酶的切割位点 以便目的基因可以插入到载体上 这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置 还必须是在质粒本身需要的基因片段之外 才不至于因目的基因的插入而失活 2 载体dna必须具备自我复制能力 或整合到受体染色体dna上 随染色体dna的复制而同步复制 3 载体dna必须有标记基因 以便重组后进行筛选 4 载体dna必须是安全的 不会对受体细胞有害 或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去 5 载体dna分子大小应适合 以便提取和体外操作 六 模拟操作 重组dna分子的模拟操作 注意 这两条dna分子的碱基对不是随意乱写的 首先 每个dna分子上的两条链上的碱基要互补配对 第二 每个dna分子中每条链都存在一个g a a t t c的碱基序列 也就是说是ecori限制酶的识别位点 并存在g a的切割位点 以下是两种限制酶切割后形成的dna片段 试分析 gc aattc gc cttaacg 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 实例3 本节内容小结 1 知识梳理 dna重组技术的基本工具 限制酶 分子手术刀 识别特定的核苷酸序列并切割两核苷酸之间的磷酸二酯键 dna连接酶 分子缝合针 连接两核苷酸之间的磷酸二酯键 基因进入受体细胞的载体 分子运输车 最常用的是细菌质粒 还有 噬菌体的衍生物 动植物病毒等 2 方法 技巧 规律总结 限制酶切割的是磷酸二酯键 而dna连接酶连接的正是两个断开此键的dna片段 分子运输车 是目的基因进入受体细胞的载体 它具有的若干特点是基因工程鉴定 选择 表达的关键 可以说 没有它 目的基因即使进入受体细胞 也难以稳定保存 更谈不上复制和表达 3 思维误区提示 dna连接酶与dna聚合酶根本不是同类酶 其功能特点大不相同 注意其区别 4 dna连接酶和dna聚合酶的异同 基因工程中所用的连接酶有两种 从大肠杆菌中分离得到的e coli连接酶 从t4噬菌体中分离得到的t4连接酶 这两种酶的催化反应基本相同 都是连接双链dna的缺口 而不能连接单链dna 连接酶和聚合酶的作用都是形成磷酸二酯键 dna聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的3 末端的羟基上 形成