省市第十四中学DNA重组技术的基本工具

DNA重组技术的基本工具高二年级生物东某省市第十四中学某省市春季学期中小学精品课程资源一、学习目标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、学习重点和难点1.学习重点DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。2.学习难点限制酶的作用基因工程载体需要具备的条件。某省市春季学期中小学精品课程资源绿色荧光水母（日）下村修：发现绿色荧光蛋白（美）·沙尔菲：建立利用绿色荧光蛋白研究基因表达的基本方法（美）：改造绿色荧光蛋白某省市春季学期中小学精品课程资源绿色荧光水母绿色荧光小鼠转基因动物某省市春季学期中小学精品课程资源绿色荧光水母绿色荧光某著名企业转基因植物某省市春季学期中小学精品课程资源2008年诺贝尔化学奖日下村修美·沙尔菲美某省市春季学期中小学精品课程资源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。某省市春季学期中小学精品课程资源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。供体细胞受体细胞某省市春季学期中小学精品课程资源基因工程的定义理论依据：DNA是主要遗传物质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。供体细胞受体细胞基因组DNA（目的基因）基因组DNA某省市春季学期中小学精品课程资源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。供体细胞受体细胞基因组DNA（目的基因）

mRNA蛋白质理论依据：DNA是主要遗传物质基因组DNA某省市春季学期中小学精品课程资源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。供体细胞受体细胞基因组DNA（目的基因）

mRNA蛋白质理论依据：DNA是主要遗传物质基因组DNA目的基因（体外）某省市春季学期中小学精品课程资源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。供体细胞受体细胞基因组DNA（目的基因）

mRNA蛋白质基因组DNA目的基因（体外）

mRNA蛋白质转基因生物理论依据：DNA是主要遗传物质；各种生物共用一套遗传密码。某省市春季学期中小学精品课程资源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。供体细胞受体细胞基因组DNA（目的基因）

mRNA蛋白质理论依据：DNA是主要遗传物质；各种生物共用一套遗传密码。基因组DNA目的基因（体外）

mRNA蛋白质定向改造生物性状转基因生物某省市春季学期中小学精品课程资源DNA重组技术的基本工具供体细胞受体细胞基因组DNA（目的基因）

mRNA蛋白质基因组DNA目的基因（体外）

mRNA蛋白质1.“分子手术刀”--限制性核酸内切酶2.“分子运输车”—基因进入受体细胞的载体3.“分子缝合针”—DNA连接酶某省市春季学期中小学精品课程资源1.“分子手术刀”--限制性核酸内切酶简称限制酶。作用：识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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。某省市春季学期中小学精品课程资源DNA基本单位AACTTGCTAGAT1ˊ2ˊ3ˊ4ˊ5ˊ某省市春季学期中小学精品课程资源DNA基本单位AACTTGCTAGAT磷酸二酯键氢键1ˊ2ˊ3ˊ4ˊ5ˊ3ˊ磷酸二酯键某省市春季学期中小学精品课程资源DNA基本单位AACTTGCTAGAT磷酸二酯键1ˊ2ˊ3ˊ4ˊ5ˊ5ˊ5ˊ3ˊ3ˊ1ˊ2ˊ3ˊ4ˊ5ˊ3ˊ磷酸二酯键某省市春季学期中小学精品课程资源1.“分子手术刀”--限制性核酸内切酶简称限制酶。作用：识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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。EcoRⅠ限制酶：识别GAATTC序列，并在GA间切割某省市春季学期中小学精品课程资源EcoRⅠ限制酶AACTTGCTAGAT某省市春季学期中小学精品课程资源EcoRⅠ限制酶AACTTGCTAGAT某省市春季学期中小学精品课程资源EcoRⅠ限制酶AACTTGGCTAATAACTTGCTAGAT黏性末端某省市春季学期中小学精品课程资源EcoRⅠ限制酶CTTAAGGAATTC某省市春季学期中小学精品课程资源EcoRⅠ限制酶CTTAAGGAATTC某省市春季学期中小学精品课程资源EcoRⅠ限制酶CTTAAGGAATTCCTTAAGGAATTC某省市春季学期中小学精品课程资源EcoRⅠ限制酶CTTAAGGAATTCCTTAAGGAATTC某省市春季学期中小学精品课程资源EcoRⅠ限制酶黏性末端CTTAAGGAATTCCTTAAGGAATTC某省市春季学期中小学精品课程资源EcoRⅠ限制酶黏性末端CTTAAGGAATTCCTTAAGGAATTC某省市春季学期中小学精品课程资源问题：是不是所有的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端呢？限制酶的种类识别序列切割位点SmaⅠGGGCCCG↓CBamHⅠGGATCCG↓GSau3AGATC

↓GATC某省市春季学期中小学精品课程资源限制酶的种类识别序列切割位点SmaⅠGGGCCCG↓CBamHⅠGGATCCG↓GSau3AGATC

↓GATC①SmaⅠGGGCCCCCCGGGCCCGGGGGGCCCGGCCTAGGATCC②BamHⅠGGATCCCCTAGG③Sau3AGATCCTAGCTAGGATC黏性末端黏性末端平末端某省市春季学期中小学精品课程资源①SmaⅠGGGCCCCCCGGGCCCGGGGGGCCC②BamHⅠGGATCCCCTAGGGCCTAGGATCCG③Sau3AGATCCTAGCTAGGATC黏性末端黏性末端平末端（1）不同限制酶的识别序列和切割位点不同（酶的专一性）。（2）限制酶切割DNA片段后的结果：形成黏性末端或平末端。（3）不同限制酶切割DNA可能形成相同的黏性末端。

见②③中轴线某省市春季学期中小学精品课程资源1.“分子手术刀”--限制性核酸内切酶简称限制酶。作用：识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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。结果：形成黏性末端或平末端。来源：主要来自原核生物某省市春季学期中小学精品课程资源供体细胞受体细胞基因组DNA（目的基因）基因组DNA直接导入目的基因结果1：目的基因被降解结果2：基因组DNA被降解某省市春季学期中小学精品课程资源2.“分子运输车”—基因进入受体细胞的载体DNA运载体种类质粒（常用）λ噬菌体的衍生物动植物病毒某省市春季学期中小学精品课程资源2.“分子运输车”—基因进入受体细胞的载体DNA运载体具备条件（1）一个或多个限制酶切割位点：

供目的基因插入其中（2）自我复制，或整合到受体细胞染

色体DNA上，随染色体DNA同步复制（3）标记基因：供重组DNA的鉴定和选择某省市春季学期中小学精品课程资源基因组DNA（目的基因）123CTTAAGCTTAAG同种限制酶切EcoRⅠ限制酶GAATTCGAATTC目的基因42质粒4质粒某省市春季学期中小学精品课程资源基因组DNA（目的基因）同种限制酶切EcoRⅠ限制酶GAATTCGAATTC目的基因12342CTTAAGCTTAAG质粒4质粒某省市春季学期中小学精品课程资源基因组DNA（目的基因）同种限制酶切EcoRⅠ限制酶GAATTCGAATTC目的基因12342CTTAAGCTTAAG质粒4质粒某省市春季学期中小学精品课程资源基因组DNA（目的基因）同种限制酶切EcoRⅠ限制酶GAATTCGAATTC目的基因12342CTTAAGCTTAAG质粒4质粒某省市春季学期中小学精品课程资源3.“分子缝合针”—DNA连接酶GAATTCGAATTCCTTAAGCTTAAG磷酸二酯键磷酸二酯键重组DNA分子某省市春季学期中小学精品课程资源3.“分子缝合针”—DNA连接酶类型来源作用相同点区别E·coliDNA连接酶大肠杆菌恢复磷酸二酯键只连黏性末端T4DNA连接酶T4噬菌体能连黏性末端和平末端（效率低）某省市春季学期中小学精品课程资源小结基因组DNA（目的基因）质粒同种限制酶切

DNA连接酶连重组DNA（重组质粒）某省市春季学期中小学精品课程资源小结DNA重组技术的基本工具限制酶DNA连接酶运载体限制酶作用结果来源作用种类

条件种类

某省市春季学期中小学精品课程资源“分子手术刀”--限制性核酸内切酶简称限制酶。作用：识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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。结果：形成黏性末端或平末端。来源：主要来自原核生物某省市春季学期中小学精品课程资源小结DNA重组技术的基本工具限制酶DNA连接酶运载体限制酶作用结果来源作用种类

条件种类

某省市春季学期中小学精品课程资源“分子缝合针”—DNA连接酶作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。种类：E·coliDNA连接酶、T4DNA连接酶某省市春季学期中小学精品课程资源小结DNA重组技术的基本工具限制酶DNA连接酶运载体限制酶作用结果来源作用种类

条件种类

某省市春季学期中小学精品课程资源“分子运输车”—基因进入受体细胞的载体条件（1）一个或多个限制酶切割位点：供目的基因插入其中（2）自我复制，或整合到受体细胞染色体DNA上，

随染色体DNA同步复制（3）标记基因：供重组DNA的鉴定和选择种类：质粒（常用）、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒某省市春季学期中小学精品课程资源练习1.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、运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（目的）基因连接

D、DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键某省市春季学期中小学精品课程资源练习1.以下说法正确的是（

C

）

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、运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（目的）基因连接

D、DNA连接酶使黏性末端的碱基之间形成氢键某省市春季学期中小学精品课程资源练习2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是（

）

A、能复制

B、有多个限制酶切点

C、具有标记基因

D、它是环状DNA某省市春季学期中小学精品课程资源练习2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是（

D

）

A、能复制