人教版生物选修三1.1《DNA重组技术的基本工具》课件 （共22张PPT）.ppt

专题1 基因工程 科技探索之路 基础理论和技术的发展催生了基因工程 阅读课本相关内容，简单说明基础理论有哪些重大突破？技术发明又有哪些创新？ 基础理论方面 ☆ DNA是遗传物质的证明 1944年，艾弗里的肺炎双球菌的转化实验 ☆ DNA双螺旋结构、半保留复制及中心法则的确立 1953年，沃森和克里克 1958年，梅塞尔松和斯塔尔 ☆ 遗传密码的破译 1963年，尼伦伯格和马太 1966年，霍拉纳 技术发明方面 ☆ 基因转移载体的发现：质粒 ☆ 工具酶的发明：限制酶、连接酶、逆转录酶 ☆ DNA合成和测序技术的发明：氨基酸序列分析技术、DNA合成仪 ☆ DNA体外重组的实现 ☆ 重组DNA表达实验的成功 ☆ 第一例转基因动物的问世：转基因小鼠、转基因烟草 ☆ PCR技术的发明 是指按照人们的意愿，进行严格的设计，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，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 又叫DNA重组技术。 生长激素、胰岛素 基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果 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 实质 基因重组 目的性强 育种周期短 克服远缘杂交不亲和的障碍 ①来源： ②作用特点： ③结果： 主要在原核生物中 特异性：识别特定的核苷酸序列 产生黏性末端或平末端 切割部位：特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 * 回文序列（palindrome） 中心轴线两侧双链DNA上的碱基是反向对称重复排列。 限制性内切酶所识别序列的特点： 回文序列：一个单链的正读，和另一个单链的反读相同 GAA AAG CTT TTC 磷酸二酯键 特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 大肠杆菌(E.coli)中的一种EcoRⅠ限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 EcoRⅠ限制酶 EcoRⅠ限制酶 错位切 被限制酶切开的DNA两条单链的切口在中心轴线的两边（带有几个伸出的核苷酸，正好互补配对） 1、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2个切口，产生4个黏性末端。 2、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，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。 CCC CCC GGG CCC GGG CCC GGG CCC GGG CCC 中心轴线 酶切位置（G与C之间切割） 被限制酶切开的DNA两条单链的切口都在中心轴线上（切开的两段DNA是平头的） 平切 SmaⅠ限制酶 ① 种 类 ② 作 用 ③ 区 别 E.Coli DNA 连接酶 T4DNA连接酶 将双链DNA片段“缝合起来”，恢复被限制性内切酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 只能连接 黏性末端 黏性末端和平末端都能连接 C T T A A G A A T T C G 连接的部位： 磷酸二酯键 不是碱基对 1、酶连接两个相同的黏性未端要连接几个磷酸二酯键？ 2、用限制酶切一个特定基因要切断几个磷酸二酯键？ 2个 4个 目的基因 ①种类： ②条件： 1）细菌细胞质的质粒（最常用） 2）噬菌体或某些动植物病毒 1）能够在受体细胞中复制并稳定地保存 2）具有一个或多个限制酶切割位点 3）具有标记基因，便于进行筛选 4）载体必须安全，不对受体细胞有害 人工改造的质粒是基因工程最常用的运载体。 质粒是染色体外能够进行的裸露的、结构简单的、双链环状DNA分子。 ●能自主复制或整合到染色体上，随染色体DNA同步复制。 ●具有限制酶切位点 ●含有标记基因（四环素、氨苄青霉素的抗药基因） 1种 要想将某个特定基因与质粒相连，需要用几种限制性内切酶和几种DNA连接酶处理？ 为什么？ 抗四环素基因 重组DNA 四环素 生长被抑制 正常生活 四环素 BACK 某科学家从细菌中分离出耐高温淀粉酶（Amy）基因a,通过基因工程的方法，将a转到马铃薯植株中，经检测发现Amy在成熟块茎细胞中存在。这一过程涉及 A.目的基因