高二生物苏教版2019选择性必修3同步课件基因工程及其技术（第2课时）

选修3生物技术与工程第2课时基因工程的基本工具第三章基因工程第一节基因工程及其技术限制性核酸内切酶DNA连接酶

分子运输车基因工程工具的应用4123基因工程的工具基因工程的产物发荧光的转基因猪基因工程的产物发荧光的转基因热带鱼基因工程的产物转生长激素基因鲑鱼基因工程的产物转基因玫瑰--蓝色妖姬蓝色素基因

三色紫罗兰

玫瑰导入目的基因受体细胞蓝色妖姬是如何培育的？目的基因受体细胞

三色紫罗兰细胞玫瑰细胞“缝合”

关键三：“导入”

关键二：“剪切”

关键一：蓝色妖姬的培育需做哪些关键工作？关键工作一：蓝色素基因从三色紫罗兰细胞内“剪切”出来关键工作二：蓝色素基因与运输工具“缝合”关键工作三：蓝色素基因导入受体(玫瑰）细胞解决以上关键步骤需要哪些工具？“分子手术刀”——“分子缝合针”——“分子运输车”——限制性核酸内切酶载体DNA连接酶⒈自然界是否存在一种生物的DNA进入另一生物的情况？⒉肺炎双球菌等原核生物虽易受外来DNA的入侵发生转化但在进化中产生了一些特殊的酶来防范入侵的DNA，保持了自身结构的稳定,这些酶应该具备什么特点？“分子手术刀”—限制性核酸内切酶(限制酶)动动脑可能酶能识别外来侵入的DNA并将其分解，而对自身的DNA不起作用。来源种类作用作用结果阅读课本4-5页“限制性核酸内切酶——分子手术刀”的相关内容，回答问题主要从原核生物中分离纯化而来已经分离出大约4000种1、识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列2、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形成两种末端：黏性末端或平末端自主学习我来说！DNA的结构1’2’3’4’5’脱氧核苷酸的结构T磷酸二酯键1234512345A3’端5’端3’端5’端12仔细观察各限制酶识别序列有何共性特点？限制酶的识别序列在切割部位，一条链正向读的碱基顺序与另一条反向读的顺序完全一致，称为回文序列。仔细观察各限制酶的识别序列分别有何特点？各种限制酶识别的序列多为6个核苷酸酶的特异性各种限制酶识别的序列多为6个核苷酸，且识别特定序列，并切割特定部位。在G与A之间切割EcoRⅠ限制酶黏性末端

黏性末端被限制酶切开的DNA的切口，带有几个伸出的核苷酸，这样的切口叫黏性末端。

SmaI限制酶在G与C之间切割平末端平末端当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切口是平整的，叫平末端。细菌中存在两种酶，一种是限制酶，另一种是修饰酶。含某种限制酶的细菌，其DNA分子中不具备这种限制酶的识别序列，或者通过修饰酶，修饰自身DNA中的核苷酸，使限制酶不能将其切开。所以细菌只会切断外源DNA而不会切断自身的DNA。

限制酶能切割众多DNA，为何不剪切细菌本身的DNA？1、关于限制酶说法中，正确的是（）A．限制酶是一种酶，只识别GAATTC碱基序列B．EcoRI切割的是G—A之间的氢键C．限制酶一般不切割自身的DNA分子，只切割外源DNAD．限制酶只存在于原核生物中及时反馈C24类型来源功能相同点差别E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶大肠杆菌T4噬菌体恢复磷酸二酯键只能连接黏性末端能连接黏性末端和平末端阅读课本第5页“分子缝合针”——DNA连接酶的相关内容，回答问题自主学习恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键DNA连接酶的作用两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来T4DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？AATTGCAATTAATTDNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶的作用DNA聚合酶DNA连接酶区别1区别2相同点1)只能将单个核苷酸连接到已有的核苷酸片段上形成磷酸二酯键1)连接两个DNA片段2)以DNA一条链为模板，将单个核苷酸连接成一条互补链2)不需要模板合作讨论……GAATTC…………CTTAAG……EcoRⅠ酶切……GAATTC…………CTTAAG……GAATTC……CTTAAG……产生相同的黏性末端切口用DNA连接酶“缝合”基因A片段含目的基因的B片段……G

AATTC…………CTTAA

G……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？及时反馈……GAATTC…………CTTAAG……GAATTC……CTTAAG…………G

AATTC…………CTTAA

G……G

AATTC……CTTAA

G……载体的作用载体的必要条件载体的种类阅读课本第6页“基因进入受体细胞的载体——分子运输车”的相关内容，回答问题1）具多个限制酶切点，供外源DNA插入其中。2）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。3）具有某些标记基因，便于进行鉴定和选择。将目的基因导入受体细胞中①细菌的质粒②λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。

自主学习质粒病毒(噬菌体和动植物病毒)“分子运输车”可用含青霉素或四环素的培养基鉴别和选择限制酶切割位点能带着插入的目的基因一起复制

质粒—

裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。

实际上真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。请设计实验探究某细菌的质粒中有无标记基因：抗四环素基因或抗氨苄青霉素基因对照组：不添加抗生素实验组1：添加一定浓度的四环素实验组2：添加一定浓度的氨苄青霉素实验组3：添加一定浓度的四环素和氨苄青霉素探究对照组实验组1实验组2实验组3结论预期一预期二预期三预期四对照组：不添加抗生素实验组1：添加一定浓度的四环素实验组2：添加一定浓度的氨苄青霉素实验组3：添加一定浓度的四环素和氨苄青霉素既含有抗四环素基因也含有抗氨苄青霉素基因只含有抗四环素基因只含有抗氨苄青霉素基因既不含有抗四环素基因也不含有抗氨苄青霉素基因对照组实验组1实验组2实验组3结论预期一＋＋＋＋预期二＋＋－－预期三＋－＋－预期四＋－－－

本节课我们有什么收获？基因工程的工具限制酶主要存在于原核生物中具有特异性(识别序列、切割位点)切开DNA分子的磷酸二酯键DNA连接酶连接磷酸二酯键种类E.coliDNA连接酶T4