人教版高中生物选修三DNA重组技术的基本工具（25张）.ppt

专题一 基因工程 基因工程的概念 基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 本质（原理） DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平 基因重组 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。 1.1 DNA重组技术的基本工具 三种基本工具 手术刀 缝合针 运输车 限制性核酸内切酶 DNA连接酶 运载体 ⒈主要来源： 一、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） 原核生物 限制酶就是细菌的一种防御性工具，切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。 2.作用特点： 识别特定核苷酸序列,切断两个 核苷酸之间的磷酸二酯键。 具有特异性。一种限制酶一般只能识别一种特定的 核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。 限制酶所识别的序列，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线（如图），中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向、对称、重复排列的。 想一想限制酶所识别的序列有什么特点？ SmaⅠ 平末端　　　平末端 3.限制酶的作用结果： 　 EcoRⅠ 黏性末端　　　　 黏性末端 3.限制酶的作用结果： 　 EcoRⅠ 黏性末端　　　　 黏性末端 重复演示 　 EcoRⅠ 黏性末端　　　　 黏性末端 大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶EcoRΙ能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 SmaⅠ 平末端　　　平末端 限制酶SmaΙ能识别GGGCCC序列，并在G和C之间切开。 ……GAATTC…… ……CTTAAG…… ……GAATTC…… ……CTTAAG…… EcoRⅠ酶切 ……GAATTC…… ……CTTAAG…… ……GAATTC…… ……CTTAAG…… 不同来源的DNA片段混合 将不同种来源的DNA片段连接起来 生物A基因片段 生物B基因片段 ……G　　AATTC…… ……CTTAA　　G…… ……G　　AATTC…… ……CTTAA　　G…… EcoRⅠ酶切 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(平)末端？ 要切两个切口，产生四个黏性(平)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(平)末端，然后让两者的黏性(平)末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。 思考? 二、“分子缝合针”—— DNA连接酶 1.作用: 2. 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 磷酸二酯键 可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来， E·coli DNA连接酶　　　　　　　　或T4DNA连接酶 即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 　 T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低 T4DNA连接酶 DNA连接酶 寻根问底 P6 DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么? A G T A C T A A T DNA 母链 DNA聚合酶 DNA聚合酶 T T A G A T A T C C G A C G G T T T A A … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … DNA聚合酶 DNA连接酶 区别1 区别2 相同点 1)只能将单个核苷酸连接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯键 形成磷酸二酯键 1)在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键 2)以一条DNA链为模板，将单个核苷酸通过磷酸二酯键连接成一条互补的DNA链 2)能将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，不需要模板 【探寻规律】几种酶的作用部位 限制性核酸内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶作用于 部位,DNA解旋酶作用于 部位。 ① ② 三、“分子运输车”—基因进入受体细胞的载体 ⒈作为载体必需具备的条件： 　　⑴有一至多个限制酶切点 　　⑵对受体细胞无害 　　⑶能在受体细胞中自我复制 　　⑷带有某些标记基因，便于筛选 ⒉常用运载体： 　 ⑴ 质粒 　 ⑵ 动植物病毒 ⑶ λ噬菌体的衍生物 （最常用） 质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并且有自我复制能力的双链环状DNA分子。 常用的载体—质粒： 能复制并带着插入的目的基因一起复制 有切割位点 有标记基因的存在，可用含氨苄青霉素的培养基鉴别 独立于细菌拟核DNA之外的一种可以自我复制的小型环状的DNA分子 小结 基因工程 的工具 限制 酶 主要存在于原核生物中 具有专一性(识别序列) 切开DNA分子的磷酸二酯键 产生黏末端或平末端 DNA连 接酶 连