人教版选修3 DNA重组技术的基本工具 课件（27张）.pptx

1.1dna重组技术的基本工具,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？,能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？,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。,一、基因工程的概念,基因工程又叫基因拼接技术或dna重组技术。是指按照人们的意愿，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。,基因拼接技术或dna重组技术,生物体外,基因,dna分子水平,人类需要的基因产物,剪切,拼接,导入,表达,理论基础,dna是遗传物质的发现dna双螺旋结构的确立遗传信息传递方式(中心法则)的认定,技术保障,二、基因工程的诞生,提取,抗虫基因,棉花细胞,与运载体dna拼接，导入,(含抗虫基因),基因工程培育抗虫棉的简要过程,如何将苏云金芽孢杆菌细胞内的抗虫基因从它的dna分子中切割下来？,如何将切下来的抗虫基因与运载体dna连接起来？,如何将重组的dna运送到棉花细胞？,需要切割dna的工具（分子手术刀）,需要连接dna片断的工具（分子缝合针）,需要基因转移的工具（分子运输车）,限制性核酸内切酶,dna连接酶,基因载体,思考,1、限制性核酸内切酶（简称限制酶）,能够识别和切割dna分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。,含义：,主要从原核生物中分离得到,来源：,磷酸与脱氧核糖之间的磷酸二酯键,作用部位：,有专一性。即一种限制酶只能识别一种特定核苷酸序列，并在特定的切点上切割dna分子。,作用特点：,产生黏性未端,作用结果：,三、基因工程的基本工具,ecori,识别gaattc序列，并在g和a之间切开,限制酶在切断dna时，可在切口处带有几个伸出的核苷酸，他们之间碱基正好互补配对，因此称这些片断为黏性末端。,回文序列,a,a,t,t,g,c,c,t,t,a,a,g,3,5,3,3,5,5,5,3,磷酸二酯键,sma,识别cccggg序列，并在g和c之间切开,限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的dna两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。,a,a,t,t,g,c,c,t,t,a,a,g,3,5,3,3,5,5,5,3,请画出这几种dna片段被对应的限制酶切割后的结果。,2、不同限制酶的识别序列和切割位点不同，这一点体现出酶的什么特性？,1、不同的限制酶切割dna形成的黏性末端一定不同吗？,要想获得某个特定性状的基因必须用限制性核酸内切酶切几个切口？可产生几个黏性末端？,切两个切口，产生四个黏性末端。,如果把两种来源不同的dna用同一种限制酶来切割，会怎样呢？,会产生相同的黏性末端。,思考,2、dna连接酶,两条链的骨架部分，形成磷酸二酯键,三、基因工程的基本工具,1、作用部位：,2、种类：,两类,3、两种连接酶的作用,t4dna连接酶,ecolidna连接酶,连接黏性末端,连接黏性末端和平末端（效率低）,辨析:dna连接酶与dna聚合酶的区别,dna片段,单个的脱氧核苷酸,双链,单链,蛋白质,磷酸二酯键,不需要,需要,3、基因载体（运载体）,作为运载工具，将外源基因送入受体细胞。,作用：,条件：,能在宿主细胞内自我复制并稳定地保存,有一个或多个限制酶切位点，可使外源基因插入其中,具有某些遗传标记基因，以便进行筛选,对受体细胞无害,质粒（最常用）、噬菌体和某些动植物病毒,种类：,三、基因工程的基本工具,假如外源基因导入受体细胞后不能复制会怎样？作为载体如果没有限制酶切割位点将怎样？外源基因是否进入受体细胞，你如何去察觉？如果载体对受体细胞有害将怎样？,会在细胞增殖中丢失,外源的基因不可能插入,如果载体上有遗传标记基因，就可通过标记基因的表达来检测。,将影响受体细胞新陈代谢，进而使转入的外源基因也可能无法表达。,思考,基因工程的基本工具,限制酶,来源,作用,结果,dna连接酶,作用部位,种类和作用,载体,常用载体：,作为载体的条件：,小结,1、科学家们经过多年努力，创立了一种新兴生物技术基因工程，实施该工程的最终目的是（）a.定向提取生物体的dna分子b.定向地对dna分子进行“剪切”c.在生物体外对dna分子进行改造d.定向地改造生物的遗传性状,d,2、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.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.基因控制的性状都能在后代表现出来,c,3、人们常选用的细菌质粒分子往往带有一个抗菌素抗性基因，该抗性基因的主要作用是（）a.提高受体细胞在自然环境中的耐药性b.有利于对目的基因是否导入受体细胞进行检测c.增加质粒分子的分子量d.便于与外源基因连接,b,4、下列哪项不是基因工程中经常使用的用来运载