选修三1.1DNA重组技术的基本工具

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,选修,3,生态工程,生物技术的安全性,和伦理问题,胚胎工程,细胞工程,基因工程,现代生物科技,专题,基因工程的产物,被棉铃虫侵害的,普通棉花叶片,被棉铃虫侵害的,幼嫩棉桃,转基因抗虫棉,普通棉花,(,无抗虫基因,),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,),转基因棉花植株,抗虫基因,表达,操作水平：,原理：,操作环境：,目的,:,DNA,分子水平,基因重组,生物体外,定向地改造生物的遗传性状,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,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，因此又叫作,DNA,重组技术。,基因工程得以实现的,基础,理论,是什么？,培育抗虫棉的,操作过程中用到了哪些,工具？,基因工程得以实现的,基础,理论,是什么？,有细胞结构的生物均以,DNA,作为遗传物质，且其基本,结构相同,。,各种生物表达基因,共用一套遗传密码子,（一）“,分子手术刀,”,、分布：,主要在,原核生物,中,特异性,，即,识别特定,的,核苷酸序列,，,切割特定,切点。,大肠杆菌中的一种限制酶（EcoR）能,专一识别,GAATTC序列，并在G和A之间切开。,限制,性核酸内切,酶,二、,DNA,重组技术的基本工具,3,、,举例：,、作用特点,：,限制酶,（EcoR）的,作用过程,5、切割的具体部位是什么?,磷酸二酯键,、结果：,产生黏性未端和平末端,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,，它们之间正好,互补配对,，这样的切口叫,黏性末端,。,思考,?,推测限制酶存在于原核生物中的作用？,切割外源,DNA,使之失效，从而达到自我保护的目的。,为什么,限制酶不剪切原核生物本身的,DNA?,限制酶,Hind,只能识别序列,AAGCTT,并且只能在,A,与,A,之间切割。若,在目的基因的两侧各有一个,Hind,的切点,，请画出目的基因两侧被,限制酶,Hind,切割后所形成的黏性末端。,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？,目的基因,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,思考,?,GAATTC,CTTAAG,GAATTC,CTTAAG,EcoR,G,AATTC,CTTAA,G,G,AATTC,CTTAA,G,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,酶切,用,两种不同,的限制酶来切割,DNA,，产生的,黏性末端可能,相同,吗,？,GAATTC,CTTAAG,AAATTT,TTTAAA,（二）“,分子,缝合针,”,DNA连接酶,G,C,T,A,T,A,G,C,T,A,T,A,将,DNA,双链,上的两个缺口同时连接起来。,连接的是什么化学键,?,磷酸二酯键,（二）“,分子,缝合针,”,DNA连接酶,作用：,Ecoli,DNA,连接酶,T,4,DNA,连接酶,来源,功能,大肠杆菌,T,4,噬菌体,只能连接,黏性末端,能连接,黏性末端,和,平末端,（二）“,分子,缝合针,”,DNA连接酶,阅读课本,P5,自主归纳,以下内容,:,T,4,DNA,连接酶,DNA,连接酶,与,DNA,聚合酶,是一回事吗,?,为什么,?,回顾,DNA,聚合酶的作用,A,T,G,C,A,T,G,C,以一条,DNA,链为模板，将,单个脱氧核苷酸,通过,磷酸二酯键,形成一条与模板链互补的,DNA,链。,（三）,分子运输车,基因进入受体细胞的,载体,作用：,将外源基因送入受体细胞。,能,复制，,并带着插入的目的基因一起复制,有,标记基因,有,切割位点,本质,：,能自我复制的,小型,双链,环状,DNA,。,2,、认识常用的载体,质粒,想一想，具备什么条件才能充当,“,分子运输车,”,？,3,、基因工程使用的载体：,质粒,噬菌体的衍生物，,动植物病毒等,1,、,下图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示,限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶,作用的正确顺序是(),A.B.,C.D.,C,2,、,pBR322质粒是较早构建的,质粒载体,其主要结构如图一所示。,(1)为了,检测重组质粒是否,导入原本无ampR和tetR的大肠杆菌,将大肠杆菌在,含氨苄青霉素的培养基,上培养,得到如,图二的菌落,。将灭菌绒布按到,图二,培养基上,使绒布面沾上菌落,然后将绒布按到,含四环素的培养基,上培养,得到,图三,的结果(空圈表示与图二对照无菌落的位置)。,与图三空圈相对应的,图二中的菌落,表现型是,图三结果显示,多数大肠杆菌,中,导入的是,。,含氨苄青霉素的培养基,含四环素的培养基,与图三空圈相对应的,图二中的菌落,表现型是,图三结果显示,多数大肠杆菌,中,导入的是,。,(2,),构建人工质粒时要有抗性基因,以便于,。,鉴别目的基因是否导入受体细胞,pBR322,质粒,2,和,7,能连接形成,ACGT,TGCA,；,4,和,8,能连接形成,GAATTC,CTTAAG,；,3,和,6,能连接形成,GCGC,CGCG,；,1,和,5,能连接形成,CTGCAG,GACGTC,。,教材,P7,思考与探究,1,Thank You!,1,、在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的,DNA,片段，需使用（）,同种限制酶,B.,两种限制酶,同种连接酶,D.,两种连接酶,选我,A,2,、下列不适合用于基因工程的运载体,是（）,A,、质粒,B,、噬菌体,C,、细菌,D,、病毒,选我,C,3,、下列说法正确的是,：（）,A,、限制酶的切口一定是,GAATTC,碱基序列,B,、质粒是基因工程中唯一的运载体,C,、重组技术所用的工具酶是限制酶、,连接酶、运载体,D,、利用运载体在宿主细胞内对目的基因,进行大量复制的过程可称为“克隆”,选我,D,