生物：1.1《dna重组技术的基本工具》课件(新人教版选修3)

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1、现代生物技术专题结合图片来说一说什么是基因工程？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重组技术或基因拼接技术。基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，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，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切→拼

2、接→导入→表达结果人类需要的基因产物基础理论和技术的发展催生了基因工程DNA是遗传物质的证明DNA双螺旋结构和中心法则的确立遗传密码的破译基因转移载体的发现工具酶的发明DNA合成和测序技术的发明DNA体外重组的实现重组DNA表达实验的成功第一例转基因动物问世PCR技术的发明基础理论技术发明基因工程培育抗虫棉的简要过程：普通棉花(无抗虫特性)苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因棉花细胞(含抗虫基因)棉花植株(有抗虫特性)重组DNA导入拼接上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？普通棉花不具有抗虫性，科学家发现苏云金芽孢杆菌能够产生一种毒蛋白，对棉铃虫有一定的杀伤作用。试设计一

3、个简单的方案，使棉花对棉铃虫也有抵抗作用.一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”思考：1、怎样从苏云金芽孢杆菌体内提取毒蛋白基因？2、这类酶主要在哪些生物中能够找得到？为什么主要存在于这一类生物？3、这一类酶有什么作用？ATGC限制酶在原核生物中的作用原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是，生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。含有某种

4、限制酶的细胞，其DNA分子中或者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。一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”主要是从原核生物中分离纯化出来的一类酶。1、来源：4000种2、种类：3、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。形成两种末端黏性末端平末端4、结果：大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，例如，EcoRΙ、SmaΙ，也有少数有4、5或8个核苷酸组成。GAATTCCTTAAG中轴线CTTAAGAATTCG大肠杆菌的一种限制

5、酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，SmaI识别CCCGGG序列:CCCGGGGGGCCCCCCGGGGGGCCC黏性末端平末端一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”什么叫黏性末端？被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？一个目的基因有几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端，两个。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。是不是把两者的黏性末端黏合起来，这样就真的合成重组的DNA分子

6、了?思考题：基因的针线：DNA连接酶GAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCGGCTTAAAATTCG同种限制酶切割磷酸二酯键DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。二、DNA连接酶——“分子缝合针”GAATTCCTTAAG即脱氧核糖、磷酸基之间的连接GPAP思考：DNA连接酶作用是什么？DNA连接酶和DNA聚合酶的区别是什么？DNA连接酶：连接DNA上黏性末端磷酸二酯键（扶手）基因工程拼接目的基因和运载体DNA聚合酶：以DNA为

7、复制模板，从将DNA由5‘端点开始复制到3’端的酶。是在游离的脱氧核苷酸形成核苷酸链的时候发挥作用。DNA复制解旋酶：将双链DNA解旋为两单链氢键DNA复制、转录RNA聚合酶：把单个的核糖核苷酸聚合成RNA磷酸二酯键转录限制性内切酶：识别特定的碱基序列并切割出黏性末端磷酸二酯键基因工程DNA酶：水解DNA（类似于蛋白酶）1、种类：2、作用部位：E·coliDNA连接酶（黏性末端）T4DNA连接酶（黏性末端和平末端）磷酸二酯键DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。二、DNA连接酶——

8、“分子缝合针”GAATTCCTTAAG即脱氧核糖、磷酸基之间的连接