2016上课基因工程一轮复习课件.ppt

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1、选修三现代生物科技专题专题1、基因工程一、基因工程的概念指按照人们的愿望,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。基因工程基因拼接技术==DNA重组技术1.供体:提供_________。2.操作环境:_____。3.操作水平:_____水平。4.原理:_________。5.受体:表达目的基因。6.本质:性状在_____体内表达。7.优点:

2、克服________________障碍,定向改造生物_____。目的基因体外分子基因重组受体远缘杂交不亲和性状记一记对基因工程的概念的理解1.基因拼接的理论基础(从结构上分析,为什么不同生物的DNA能够重组?)(1)大多数生物的遗传物质是DNA。(2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。(3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。一、基因工程诞生的理论基础2.外源基因在受体内表达的理论基础(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。(2)遗传信息的传递都遵循中心法则。(3)生物界共用一套遗

3、传密码。DNA重组技术的基本工具工欲善其事,必先利其器.想一想:获得转基因抗虫棉需要做哪些工作呢?实现这一精确的操作过程的工具是什么呢?1.1DNA重组技术的基本工具限制性核酸内切酶——“分子手术刀”DNA连接酶——“分子缝合针”运载体——“分子运输车”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。(6个,4、5、8个)主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。4000种。(1)来源:(2)种类:(3)作用:(4)结果:形成两种末端黏性末端平末端1

4、、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(小结)记一记要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切点?可产生几个黏性末端?一个目的基因有几个黏性末端?要切两个切点,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分子了?实际还不够,还需要DNA连接酶进行连接。思考题:限制酶存在于原核生物中的作用是什么?思考原核生物容易受到外源DNA的入侵限制酶的作用:切割外源DNA,使之失效保证自身的安全限制

5、酶为什么不会剪切原核生物本身的DNA?思考防御机制1.同一原核细胞内有限制酶,但没切割序列2.有酶且有切割序列,但甲基化酶的作用下把甲基转移到碱基上,让限制酶不能切割2.“分子缝合针”————DNA连接酶(2)、分类E.coliDNA连接酶T4DNA连接酶想一想:DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?(1)、来源:(2)、作用:(1)、来源:(2)、作用:(1)、作用:恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。大肠杆菌“缝合”黏性末端T4噬菌体“缝合”黏性末端和平末端DNA聚合酶DNA连接酶区别

6、1区别2相同点DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么?只能将单个核苷酸连接到已有的核酸片段上,形成磷酸二酯键形成磷酸二酯键,都是蛋白质在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键以一条DNA链为模板。将单个核苷酸通过磷酸二酯键连接成一条互补的DNA链不需要模板。将DNA双链上的两个缺口同时连接起来。以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段,试分析:①GC…②AATTC…③…GC④…CTTAACG…G……CG…G(1)其中①和是由一种限制酶切割形成的末端,两者要重组成一个DNA分子,所用DNA连接酶通常是。

7、(2)和是由另一种限制酶切割形成的末端,两者要形成重组DNA片段,所用的连接酶通常是。反馈练习:下图表示DNA片段,有关该图的叙述中,不正确的是A.②③④构成了DNA的基本组成单位  B.②③④的特定排列顺序所含的遗传信息能指导蛋白质的合成  C.解旋酶可使⑤处的化学键断裂 D.DNA连接酶可连接①处断裂的化学键B3.基因的运输工具——运载体质粒存在于许多细菌和酵母菌等生物中,是细菌拟核DNA之外能够自主复制的很小的双链环状DNA分子。常用的运载体:质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等。作为载体的必

8、要条件:1、能自我复制或整合到受体染色体DNA上随染色体DNA的复制而同步复制;2、有一或多个限制酶的切割位点;3、必须带有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择4、对受体细胞无毒害5、大小应合适,便于提取和体外操作。记一记载体的作用相当于一种运输工具,将外源基因转移到受体细胞中去。四个主要步骤:目的基因的获取基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定1、2基因工程的基本操作程序一:目的基因的获取1、目的基因主要是指___________________

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