复习DNA重组技术的基本工具课件.ppt

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1、一、基因工程的概念理解1.供体：提供__________2.操作环境：______3.操作水平：__________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：克服_______________障碍，定向改造生物_____目的基因体外分子水平基因重组受体远缘杂交不亲和性状一、基因工程诞生的理论基础1．基因拼接的理论基础(1)DNA是生物的主要遗传物质。(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。化学本质相同，都是DN

2、A；基因与质粒的结构相同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阐述的信息流动方向。(3)生物界共用一套遗传密码。胰岛素基因重组后能在细菌细胞内表达，还说明所有生物共用一套遗传密码二、DNA重组技术的基本工具1.限制性核酸内切酶（简称：限制酶）（1）来源：主要从______生物中分离纯化出来。议一议：限制酶主要存在于原核生物中，它有什么意义？答案：限制酶在原核生物中主要是切割外源DNA，使之失效，从而达到保护自己的目的。原核（2）作用：识别特定的_____

3、______并切开相应两个核苷酸之间的_____________。核苷酸序列磷酸二酯键（3）结果：产生__________或平末端。黏性末端2.DNA连接酶（1）种类：按来源可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。（2）作用：在两个核苷酸之间形成____________以连接______________。两段DNA片段磷酸二酯键3.载体（1）种类：_____、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。能__________有一个至多个________________有特殊的__________【点拨】提取目的基因和切割载体

4、使用同一种限制酶，目的是能形成相同的黏性末端，形成重组DNA分子。质粒自我复制限制酶切割位点标记基因2）质粒特点(3)作用：①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。(4)一般来说，天然载体往往不能满足人类的所有要求，因此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的载体进行人工改造。基因工程的工具1.与DNA相关的酶（1）五种DNA相关酶的比较：作用底物作用部位形成产物限制酶DNA连接酶DNA聚合酶DNA解旋酶DNA分子磷酸二酯键黏性末端或平末端DNA片段磷酸二酯键重组DNA分子脱氧

5、核苷酸磷酸二酯键子代DNADNA分子DNA分子碱基对间的氢键磷酸二酯键形成脱氧核苷酸单链游离的脱氧核苷酸DNA(水解)酶（2）限制酶和DNA连接酶之间的关系图示：2.作为载体的条件条件适应性稳定并能复制目的基因稳定存在且数量可扩大有一个至多个限制酶切割位点可携带多个或多种外源基因具有特殊的标记基因便于重组DNA的鉴定和选择【高考警示钟】1.切割质粒需使用限制酶1次，切割目的基因则需要使用相同的限制酶2次。因为质粒是环状DNA，而目的基因在DNA分子链上。2.质粒DNA分子上限制酶切割位点的选择必须保证至少有一个标记基因是完

6、整的，如果标记基因全部被切开则不便于鉴定与选择。3.基因工程中的载体与细胞膜上物质运输的载体不同，基因工程中的载体是DNA分子，能将目的基因导入受体细胞内，膜载体是蛋白质，与细胞膜的通透性有关。【典例训练1】我国科学家成功克隆了控制水稻理想株型的关键多效基因IPA1。研究发现，基因IPA1发生突变后，会使水稻穗粒数和千粒重（以克表示的一千粒种子的重量）增加，同时茎秆变得粗壮，增加了抗倒伏能力。实验显示，将突变后的IPA1基因导入常规水稻品种，可以使其产量增加10％以上。下图表示该水稻新品种的简易培育流程，据图回答：（1）上

7、图所示流程中步骤①是实验所用技术的核心步骤。此步骤使_____________和_________构成________________，常用的工具酶是________。。突变的IPA1基因Ti质粒重组DNA限制性核酸内切酶、DNA连接酶（2）若要在体外扩增IPA1基因可采用PCR技术。标准的PCR过程分为三个步骤，第一步是“变性”即解旋，这一步骤如果发生在细胞内，是在__________的作用下完成的（3）从变异类型上分析，该水稻的新性状应该属于可遗传变异中的__________。（4）④过程应用的主要生物技术是_____

8、__________。DNA解旋酶基因重组植物组织培养【解析】图中①为基因表达载体的构建，把目的基因和载体用同种限制性核酸内切酶切割，在DNA连接酶的作用下，构成重组质粒；PCR过程中第一步的变性就是“解旋”，在体外是通过加热使DNA解旋，在细胞内则是在DNA解旋酶的作用下完成的；基因突变发生于重组前，