人教版高中生物选修3专题一《基因工程》课件.ppt

学习目标 1、基因工程的基本概念 2、DNA重组技术的三种基本工具 ? 重点：DNA重组技术的三种基本工具 ? 难点：载体具备的特点 定向基因改造设想 磷酸二酯键 什么叫平末端？ 载体应具备的四个条件 (1)能在宿主细胞内稳定保存并自我复制。 小结 * * * 1.1DNA重组技术的基本工具 设想一 能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？ 能否让细菌“吐出”蚕丝？ 设想二 能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？ 设想三 经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。 基因工程概念 又叫做DNA重组技术。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。 特点： ? 与诱变育种相比，其特点是________________。 ? 在______水平上进行操作。 ? 是否属于可遗传的变异？ 定向改造生物性状 分子 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： 基因的剪刀——限制酶 基因的针线——DNA连接酶 基因的运载工具——运载体 DNA 重组技术的基本工具 “分子手术刀” ──限制酶 “分子缝合针” ──DNA连接酶 “分子运输车” ──基因进入受体细胞的载体 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。 4000种。 1、来源： 2、种类： 3、作用： 4、结果： 形成两种末端 一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶 黏性末端 平末端 T 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 A 大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 限制酶 什么叫黏性末端？ 限制酶 什么叫黏性末端？ 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。 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。 类型 E·coliDNA 连接酶 T4DNA连接酶 来源 功能 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) 相同点 差别 二“分子缝合针”——DNA连接酶 二、 “分子缝合针” —— DNA连接酶 1、种类： 2、作用部位： 两类 E·coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 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。 G C T T A A G C T T A A DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？ DNA连接酶 DNA聚合酶 连接DNA链 双链 单链 连接部位 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 1、通常以质粒作为载体 质粒——细菌细胞中一种很小的环状DNA分子。 裸露的、结构简单、独立于细菌之外，并且有自我复制能力 氨苄青霉素抗性基因 质粒 拟核 大肠杆菌细胞 目的基因插入位点 复制原点 三、 “分子运输车” —基因进入受体细胞的载体： 质粒 (2)有一个至多个限制酶切点，以便与外源基因连接 (3)具有某些标记基因，以便进行筛选 * * *