人教版高中生物选修三专题一第一节DNA重组技术的基本工具(共30张)课件.pptx

1、基因工程的应用发光基因基 因 工 程 概 念(重点重点)按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNADNA重重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出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。由于基因工程是在是在DNADNA分子水平上进行施工和设计的分子水平上进行施工和设计的,因此又叫做因此又叫做DNADNA重组重组技术技术.基因工程的别名原理操作环境操作对象操作水平结果优点基因重组生物体外基因/DNADNA分子水平定向改造生物的性状，

2、打破生殖隔离DNA重组技术新的生物类型和生物产品(了解)1.1DNA重组技术的基本工具DNA分子的结构温温 故故 知知 新新CGCGATTA氢键氢键磷酸二酯键磷酸二酯键12345123451234512345123455 5 5 5 3 3 3 3 问题探讨手术刀缝合针运输工具培育抗虫棉需要哪些基本工具?DNA重组技术的基本工具限制性核酸内切酶“分子手术刀”“分子缝合针”“分子运输车”DNA连接酶基因进入受体细胞的载体 工欲善其事工欲善其事 必先利其器必先利其器 用生物属名的头一个字母与种名的头两个字母的略语，以此来表示这个酶是从哪个生物中分离出来的。例如，一种限制酶是从大肠杆菌（Escher

3、ichia coli）的R型菌株分离来的就用字母EcoR表示，如果它是从大肠杆菌R型菌株中分离出来的第一个限制酶，则进一步表示成EcoRI。1970年，阿尔伯（W.Arber）、内森斯(D.Nathans）、史密斯（H.C.Smith）在细菌中发现了第一个限制性核酸内切酶（简称限制酶）。限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的，可以将外源入侵的DNA降解掉。迄今已从近300种不同的微生物中分离出了约4000种限制酶。生物技术资料卡限制性核酸内切酶的发现限制酶的名字怎么起？疑问：为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？寻根问底为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶的细

4、胞，其DNA分子中不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵。限制性核酸内切酶的作用特性SmaEcoRGAA TTC CTT AAGCCC GGGGGG CCC G CTT AAAA TTC G CCC GGGGGGCCC黏性末端平末端反向重复，中心对称。中心轴线难 点 突 破CGCGCGGGGCCCAATTCGGCTTAA难点突破1：限制性核酸内切酶的作用难 点 突 破切割磷酸二酯键分析下面几种限制酶识别的序列及切割位点:BamH：GGATCC M

5、bo：GATC Sau3AI：GATC Acc：GTMKAC（其中M代表A或C,K代表G或T）思考下列问题：限制酶作用特性易错点辨析难 点 突 破1、限制酶识别的序列均为6个核苷酸么？2、限制酶的切割位点都位于识别序列的内部么？3、不同限制酶的识别序列一定不同么？少数限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成有些限制酶的切割位点位于识别序列的外部不一定，不同限制酶的识别序列可能相同来源来源种类种类作用作用作用结作用结果果“限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶分子手术刀分子手术刀”小结小结主要从主要从原核生物中分离纯化而来中分离纯化而来已经分离出大约已经分离出大约4000种种1、识别双链、识别双链DN

6、A分子的某种特定核分子的某种特定核苷酸序列苷酸序列2、使、使每一条链中每一条链中特定部位特定部位的两个核的两个核苷酸之间的苷酸之间的磷酸二酯键磷酸二酯键断开。断开。巩 固 提 高例1、现有两种限制酶，它们识别的核苷酸序列及切割位点如下:BamH：GGATCC Alu：AGCT,请尝试写出这两种限制酶识别并切割DNA片段所形成的末端：BamH：GGATCC CCTAGG GCCTAG GATCC G Alu：AGCTTCGAAGTC CT GA 1967年，世界上几个实验室几乎同时发现了一种能够将两条DNA连接起来的酶，称之为DNA连接酶（DNA ligase）生物技术资料卡DNA连接酶的发现C

7、CC GGGGGGCCCCGCGCGGGGCCC把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将脱氧核糖和磷酸连接起来催化形成磷酸二酯键DNA连接酶的作用类型来源功能相同点差别EcoliDNA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(效率较低)“分子缝合针”DNA连接酶自主学习自主学习两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来DNA连接酶的缝合作用可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，DNADNA连接酶与连接酶与DNADNA聚合酶是一回事吗？聚合酶是一回事吗？T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低DNADNA连接酶的缝合作用

8、连接酶的缝合作用DNA连接酶和DNA聚合酶的作用比较难 点 突 破DNA连接酶的作用DNA聚合酶的作用A A T T GCAATTAATTDNA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连接酶连接酶DNA聚合酶聚合酶相相同同点点作用实质作用实质化学本质化学本质不不同同点点模板模板作用对象作用对象 作用结果作用结果用途用途都能催化形成都能催化形成磷酸二酯键磷酸二酯键都是蛋白质都是蛋白质不需要不需要需要需要形成完整的重形成完整的重组组DNA分子分子形成形成DNA的一条的一条链链基因工程基因工程DNA复制复制DNA连接酶与连接酶与DNA聚合酶的比较聚合酶的比较只能

9、将只能将单个核苷单个核苷酸酸连接到已有的连接到已有的DNADNA片段上，形片段上，形成磷酸二酯键成磷酸二酯键在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键例2、下列关于DNA连接酶的作用，叙述正确的是()A能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，也能将双链DNA分子的黏性末端之间的氢键进行连接。B将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键。C连接两条DNA链上碱基之间的氢键。D将断开的两个DNA片段的骨架连接起来,重新形成磷酸二酯键。巩 固 提 高D载体的作用载体的必要条件载体的种类阅读课本第6页“分子运输车”基因进入受体细胞的载体的相关内容，填写下表自主学习细菌的质粒（常用）、动植物病毒等。

10、有标记基因的存在，可用含青霉素的培养基鉴别。有切割位点能复制并带着插入的目的基因一起复制质粒裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。最常用运载体质粒 实际上在基因工程操作中，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。巩 固 提 高例3、以下是四种不同限制酶切割形成的DNA片段，请尝试用DNA连接酶将它们重新连接起来：CTGCA CTGCA G G ACACTGTG CGCG GC GC GG CTTAA CTTAA GGACGTC ACGTC GCGCCGCG G GT T CACA AATTCAATTCGG

11、1._和_能连接形成_；2._和_能连接形成_；3._和_能连接形成_；4._和_能连接形成_。CTGCAG CTGCAG GACGTCGACGTCACGT ACGT TGCATGCAGCGC GCGC CGCGCGCGGAATTC GAATTC CTTAAGCTTAAG ACCG ACCG TGGCTGGC 例4、下图表示某DNA片段长度（bp即碱基对）和部分碱基序列，Sma限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点为CCCGGG，若用限制酶Sma完全切割下图DNA片段，其产物长度分别为：巩 固 提 高537bp790bp661bp 限制性内切酶的识别序列和切点是GGATCC，限制性内切酶的识别序列和切点是GATC。在质粒上有酶的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶的切点。（1）请画出质粒被限制酶切割后所形成的黏性末端。（2）请画出目的基因两侧被限制酶切割后所形成的黏性末端。（3）在DNA连接酶作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接？为什么？可以连接。因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互补的）小试身手