[中学联盟]山东省聊城市外国语学校高中生物人教版选修3 1-1 DNA重组技术的基本工具 课件.ppt

1．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，并通过体外 和 等技术，赋予生物以新的_____ ______，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。 基因工程概念的理解 特别提醒　基因工程具有以下五个方面的特点： (1)它是一种按照人们的意愿，定向地改造生物遗传特性的技术。 (2)在DNA分子水平进行操作。 (3)是在体外进行的人为的基因重组。 (4)一旦成功，便可遗传。 (5)主要技术为体外DNA重组技术和转基因技术。 1．限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1)来源 主要来自于 。 (2)功能 ①识别双链DNA分子的某种 序列； ②使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的 断裂。 (3)作用结果 ①黏性末端：在所识别序列的 将DNA的两条链分别切开时形成的末端。 ②平末端：在所识别序列的 处切开时形成的末端。 [思维激活2] 限制酶的存在对细菌的生存有何重要意义？它为何不切割自身的DNA? 提示　限制酶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。细菌中限制酶之所以不剪切自身DNA，是因为微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，对于外源入侵的DNA可以降解掉。 1．限制酶与DNA连接酶比较 (1)区别 (2)两者的关系可表示为 2．DNA连接酶——“分子缝合针” (1)种类 (2)作用结果：恢复被 切开的两个核苷酸之间的 ，拼接成新的DNA分子。 （2）．DNA连接酶与DNA聚合酶的比较 1．载体的种类 、 的衍生物、 等。 2．常用载体——质粒 (1)质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有 能力的 分子。 (2)质粒DNA分子上有一至多个 位点，供 DNA片段插入其中。 (3)质粒上有特殊的 ，供重组DNA的 。 (4)在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上经过 的。 1．载体的作用 (1)用它作为运载工具，将目的基因送入受体细胞中去。 (2)利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。 2．作为载体的必备条件 (1)有一个或多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入。 (2)具备自我复制能力，且能在受体细胞中复制并稳定保存。 (3)带有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 (4)必须是安全的，不会对受体细胞有害。 3．载体的种类 (1)细菌质粒，它是细菌拟核DNA以外的小型双链环状DNA，有的细菌只有一个，有的细菌有多个。 (2)λ噬菌体的衍生物和某些动植物病毒的DNA。 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求，对某些天然的载体进行人工改造。 思维深化　基因工程的原理： (1)不同生物DNA分子得以重新拼接的基础： ①DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸； ②双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构； ③所有生物DNA碱基对均遵循严格的“互补配对”原则，即A总与T配对，G总与C配对——如此，方可使具相同末端(黏性末端或平末端)的不同DNA分子得以连接在一起。 (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遗传物质的结构和功能单位，具相对独立性； ②遗传信息的传递都遵循中心法则所阐述的信息流动方向； ③生物界共用一套遗传密码。 易错指导　不注意区分基因工程中的工具和工具酶： ①基因工程中有3种工具(包括载体)，但工具酶只有2种(限制酶和DNA连接酶)；②工具酶的本质为蛋白质，载体的本质为小型D