人教版生物选修3专题1 1.1 DNA重组技术的基本工具 课件 (共25张PPT).ppt

(三)“分子运输车” ——基因进入受体细胞的载体 ⒈载体需要的条件： 　　⑴有一个至多个限制酶切点 　　⑵对受体细胞无害 　　⑶导入基因能在受体细胞中复制、表达 　　⑷有某些标记基因，便于筛选 (5)结构简单，大小适中。 ⒉常用载体种类： 　 ⑴质粒 　 ⑵λ噬菌体衍生物 ⑶某些动植物病毒 小结 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。 * * 专题1 基因工程 什么叫基因工程？ 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。 （一）基因工程的概念 实质 结果 基本过程 操作水平 操作对象 操作环境 基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平 人类需要的基因产物 剪切 →拼接 →导入 →表达 基因重组 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 与运载体DNA拼接 导入 棉花细胞(含抗虫基因) 棉花植株(有抗虫特性) 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？ 基因工程培育抗虫棉的关键步骤： 关键步骤一： 抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来 关键步骤二： 抗虫基因与运载体DNA连接 关键步骤三： 抗虫基因导入受体(棉花)细胞 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ 关键步骤一的工具： 关键步骤二的工具： 关键步骤三的工具： “分子手术刀”—— 限制性核酸内切酶 “分子缝合针”——DNA连接酶 “分子运输车”——载体 1. 限制性核酸内切酶——“分子手术刀” （二）DNA重组技术的基本工具 结果： 形成两种末端 黏性末端 平末端 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。 主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶。 约4000种。 来源： 种类： 作用： 限制酶切割DNA后形成的末端——黏性末端、平末端是如何形成的？ 重播 什么叫黏性末端？ 当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，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。 什么叫平末端？ 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 切割部位一般都具有反向重复序列。 要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 要切两个切口，产生四个黏性末端。 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 2. DNA连接酶——“分子缝合针” 连接部位： 结 果： 切断的DNA片段要与运载体的DNA连接， 你觉得可以用什么酶？ 磷酸二酯键 两个相同的黏性末端连接 限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接时，所用DNA连接酶是否可以不加选择？ E·coliDNA连接酶：连接黏性末端 T4DNA连接酶：连接黏性末端和平末端 DNA连接酶 DNA聚合酶 连接DNA链 连接部位 DNA连接酶和DNA聚合酶有何相同点和不同点？ 双链 单链 在两DNA片段之间形成磷酸二酯键 将单个核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羟基上，形成磷酸二酯键 　⑶假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效果吗？ 　⑵霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？ 　⑴作为分子运输车——载体，如果没有切割位点将会怎样？ 　⑷目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？ 常用载体：质粒 注意：真正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。 质粒是染色体外能够进行自主复制的遗传单位，包括真核生物的细胞器和细菌细胞中核区外的