人教版选修3 1.1DNA重组技术的基本工具 课件（20张）.pptx

专题1基因工程 1 1dna重组技术的基本工具 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 一 二 一 基因工程的定义基因工程是指按照人们的愿望 进行严格的设计 并通过体外dna重组和转基因等技术 赋予生物以新的遗传特性 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dna重组技术 一 二 二 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 主要来源 原核生物 2 作用 能够识别双链dna分子的某种特定核苷酸序列 并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开 3 结果 形成dna片段 限制酶切割dna分子产生的dna片段末端有两种形式 即黏性末端和平末端 2 dna连接酶 分子缝合针 1 作用 将切下的双链dna片段 缝合 恢复被限制酶切开的磷酸二酯键 拼接成新的dna分子 一 二 一 二 3 基因进入受体细胞的载体 分子运输车 1 载体的条件 能够在受体细胞中自我复制 有一至多个限制酶切割位点 便于外源基因的插入 具有标记基因 供重组dna的鉴定和选择 在宿主细胞内友好借居 不影响宿主细胞的生命活动 分子大小应合适 以便提取和体外操作 2 载体的种类 质粒是一种裸露的 结构简单 独立于细菌拟核dna之外 能够自我复制的小型双链环状dna分子 含有一个至多个限制酶切割位点 供外源基因插入其中 并带有特殊的标记基因 是基因工程最常用的运载体 噬菌体的衍生物 动植物病毒 一 二 细胞膜上的载体与基因工程中的载体是否相同 提示 不相同 化学本质不同 细胞膜上的载体化学成分是蛋白质 基因工程中的载体可能是结构 如质粒 dna 也可能是生物 如动植物病毒等 功能不同 细胞膜上的载体功能是协助细胞膜控制物质进出细胞 基因工程中的载体是一种 分子运输车 把目的基因导入受体细胞 一 二 三 四 一 基因工程的概念 原理和理论基础1 概念 一 二 三 四 2 基因工程的原理和理论基础 1 原理 基因重组 2 理论基础 拼接 不同生物dna分子的基本组成单位相同 都是4种脱氧核苷酸 空间结构相同 都是规则的双螺旋结构 表达 生物界共用一套遗传密码 相同的遗传信息在不同生物体内表达出相同的蛋白质 一 二 三 四 二 限制性核酸内切酶1 切割后末端的种类 一 二 三 四 特别提醒 1 当限制酶剪切目的基因一次时 获得的黏性末端或平末端有2个 而不是1个 若剪切目的基因两次 共产生4个黏性末端或平末端 2 限制酶切割载体的切割位点并不是任意的 必须保证至少有1个完整的标记基因 以便于检测 一 二 三 四 2 限制酶和dna连接酶的关系 1 限制酶和dna连接酶的作用部位都是磷酸二酯键 2 限制酶不切割自身dna的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰 3 dna连接酶起作用时 不需要模板 特别提醒 1 不同dna分子用同一种限制酶切割形成的黏性末端都相同 同一个dna分子用不同限制酶切割 产生的黏性末端一般不相同 2 不同限制酶切割形成的黏性末端 如果互补则可以相互重新配对 一 二 三 四 三 与遗传有关的各种酶的比较 一 二 三 四 一 二 三 四 作用位点示意图特别提醒 1 dna连接酶和dna聚合酶的作用都是催化形成磷酸二酯键 而不是氢键 氢键是分子间的静电吸引力 不需要通过酶的催化形成 2 dna连接酶只能在两个dna片段间形成磷酸二酯键 而dna聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有dna片段上 且需要以一条dna链为模板 一 二 三 四 四 作为载体的条件 题型一 题型二 题型三 题型一限制酶及其作用特点 例1 下列有关基因工程中限制酶的描述 正确的是 a 限制酶只能识别6个或8个脱氧核苷酸组成的序列b 限制酶的活性受温度的影响c 限制酶能识别和切割rnad 限制酶只能从原核生物中提取解析 限制酶能够识别并切割双链dna上特定的核苷酸序列 多数限制酶能够识别6个核苷酸组成的序列 少数可以识别4 5或者8个核苷酸组成的序列 限制酶的化学本质是蛋白质 活性受温度影响 限制酶主要从原核生物中获得 同时在某些真核生物 如酵母菌 细胞内也存在 答案 b 题型一 题型二 题型三 题型二dna连接酶及其作用特点 例2 下列有关dna连接酶的叙述 正确的是 a t4dna连接酶只能将双链dna片段互补的黏性末端之间连接起来b e colidna连接酶能将双链dna片段平末端之间进行连接c dna连接酶能恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键d dna连接酶可连接dna双链的氢键 使双链延伸解析 dna连接酶能使两个dna片段之间形成磷酸二酯键 从而将它们连接起来 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 而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 答案 c 题型一 题型二 题型三 题型三基因工程中的常用载体 质粒 例3 质粒是基因工程最常用的载体 下列关于质粒的说法 正确的是 a 质粒进入受体细胞内都要整合到染色体dna上b 质粒是独立于细菌拟核dna之外的小型细胞器c 基因工程操作中的质粒一般都是经过人工改造的d 质粒上碱基之间在数量上存在a g u c的关系解析 基因工程使用的载体需有一个至多个酶切位点 具有自我复制的能力 有标记基因 对受体细胞安全 且分子大小适合 而自然存