人教版高中生物选修三专题一第1节 DNA重组技术的基本工具 课件共25张PPT
文档属性
| 名称 | 人教版高中生物选修三专题一第1节 DNA重组技术的基本工具 课件共25张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2019-06-25 18:10:21 | ||
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文档简介
课件25张PPT。北极比目鱼
有抗冻蛋白普通番茄
（不抗冻）抗冻番茄不同生物间的基因转移？杂交诱变杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种育种年限长，不同物种间杂交不亲和多害少利，具有不定向性，需要大量材料发育周期长，结实率低，动物不易开展技术复杂，动物不易开展将不同个体的优良性状集中于一个个体上提高突变频率，加速育种过程，或大幅度改良某些品种短期内获得纯种品种增大器官和营养物质含量高自然界中的生物间基因转移噬菌体肺炎双球菌转化实验设想微生物可产生分泌产物，且繁殖速率快胰岛素能治疗糖尿病，从动物身体提取胰岛素不可取蜘蛛丝功能强大，但是蜘蛛饲养困难S型R型能“吐丝”的细菌能分泌胰岛素的细菌选修3.专题一：基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具每100kg 猪或牛的胰腺中仅可提取4~5g。 1979年，美国将人的胰岛素基因重组到大肠杆菌内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。治疗糖尿病特效药——据WTO调查： 2005年全世界约有糖尿病患者1.8亿人，我国约6000万。胰岛素思考：转基因技术实现了一种生物的某些性状
在另一种生物中表达。这些性状的表达与我们学过的基因的什么过程有关？需要什么样的生物学基础？密码子在生物界是 的！通用绝大多数生物的遗传物质都是 的，都具DNA规则双螺旋基因工程的概念： 基因工程，又叫DNA重组技术。按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，通过体外DNA重组和转基因技术，然后导入另一种生物中表达，定向地改造生物的遗传特性。DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平定向改造生物性状问题探讨：苏云金芽孢杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。
让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。完成抗虫棉的培育，需要哪些关键工作？一、用“手术刀”提取目的基因二、用“缝合针”将抗虫基因的重新“缝合”三、用“运输工具”将抗虫基因导入棉花细胞大肠杆菌
（Escherichia coli R）EcoRⅠ命名方法一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶磷酸二酯键断开磷酸二酯键仔细观察各限制酶识别的特定序列有何特点？限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的 ，称为回文序列大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成少数的识别序列由4、5或8个核苷酸组成3. 作用特点——两个特定？4. 作用结果——产生粘性末端 EcoRⅠ只能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。黏性末端 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。平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。SmaI只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。4. 作用结果——产生平末端目的基因 小练习：用EcoRⅠ进行切割下图DNA分子二、“分子缝合针”——DNA连接酶两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来DNA连接酶的缝合作用把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，注意：DNA连接酶可连接双链DNA中的DNA单链缺口，但不能连接单链DNA！E·coli DNA连接酶或T4DNA连接酶均可连接黏性末端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DNA连接酶的缝合作用DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较单双不需要需要2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上磷酸二酯形成重组DNA形成子代DNA分子如图，就下列与核酸相关酶的作用机理填空：
①限制酶 ②解旋酶 ③DNA连接酶 ④DNA聚合酶 ⑤RNA聚合酶A.切断a处的酶为_______ B.连接a处的酶为_______
C.切断b处的酶为_______ D.连接b处的酶为_______①③④②无限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶Ⅱ的切点。
（1）请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。
（2）请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。
（3）在DNA连接酶作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接？为什么？
可以连接。因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互补的） 小试身手载体的条件？假如质粒没有限制酶切割位点将怎样？
（没有限制酶能识别的序列）质粒三、“分子运输车” —目的基因进入受体细胞的载体重组DNA霍乱弧菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？重组DNA如何判断重组质粒已经导入受体细胞？含某种抗生素的培养基受体细胞⒈载体需要的条件：
⑴有一到多个限制酶切点
⑵对受体细胞无害
⑶导入基因能在受体细胞中复制、表达
⑷有某些标记基因，便于鉴定、选择
⒉常用运载体：
⑴细菌的质粒
⑵λ噬菌体衍生物或某些动植物病毒
3.作用结果：
⑴把外源DNA片段导入受体细胞
⑵在细胞中自我复制或整合到染色体DNA上，同步复制
三、“分子运输车” —目的基因进入受体细胞的载体有标记基因的存在，可用含青霉素的培养基鉴别。有切割位点能复制并带着插入的目的基因一起复制质粒——裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。最常用运载体——质粒实际上在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
基因工程的优点1.克服远缘杂交不亲和2.定向改造生物性状 DNA1重组DNA由于切割后的载体和目的基因具有相同的末端，故重组DNA存在多种可能连接。重组DNA一定是载体-目的基因连接吗？载体-目的基因载体-载体目的基因-目的基因思考？目的基因自身环化
有抗冻蛋白普通番茄
（不抗冻）抗冻番茄不同生物间的基因转移？杂交诱变杂交育种诱变育种单倍体育种多倍体育种育种年限长，不同物种间杂交不亲和多害少利，具有不定向性，需要大量材料发育周期长，结实率低，动物不易开展技术复杂，动物不易开展将不同个体的优良性状集中于一个个体上提高突变频率，加速育种过程，或大幅度改良某些品种短期内获得纯种品种增大器官和营养物质含量高自然界中的生物间基因转移噬菌体肺炎双球菌转化实验设想微生物可产生分泌产物，且繁殖速率快胰岛素能治疗糖尿病，从动物身体提取胰岛素不可取蜘蛛丝功能强大，但是蜘蛛饲养困难S型R型能“吐丝”的细菌能分泌胰岛素的细菌选修3.专题一：基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具每100kg 猪或牛的胰腺中仅可提取4~5g。 1979年，美国将人的胰岛素基因重组到大肠杆菌内，实现了细菌生产胰岛素，大大降低了生产成本。治疗糖尿病特效药——据WTO调查： 2005年全世界约有糖尿病患者1.8亿人，我国约6000万。胰岛素思考：转基因技术实现了一种生物的某些性状
在另一种生物中表达。这些性状的表达与我们学过的基因的什么过程有关？需要什么样的生物学基础？密码子在生物界是 的！通用绝大多数生物的遗传物质都是 的，都具DNA规则双螺旋基因工程的概念： 基因工程，又叫DNA重组技术。按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，通过体外DNA重组和转基因技术，然后导入另一种生物中表达，定向地改造生物的遗传特性。DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平定向改造生物性状问题探讨：苏云金芽孢杆菌含有一种可以合成毒蛋白的基因。
让细菌的毒蛋白基因在棉花细胞中表达，可培育出抵抗棉铃虫害的抗虫棉。完成抗虫棉的培育，需要哪些关键工作？一、用“手术刀”提取目的基因二、用“缝合针”将抗虫基因的重新“缝合”三、用“运输工具”将抗虫基因导入棉花细胞大肠杆菌
（Escherichia coli R）EcoRⅠ命名方法一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶磷酸二酯键断开磷酸二酯键仔细观察各限制酶识别的特定序列有何特点？限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的 ，称为回文序列大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成少数的识别序列由4、5或8个核苷酸组成3. 作用特点——两个特定？4. 作用结果——产生粘性末端 EcoRⅠ只能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。黏性末端 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。平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。SmaI只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。4. 作用结果——产生平末端目的基因 小练习：用EcoRⅠ进行切割下图DNA分子二、“分子缝合针”——DNA连接酶两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来DNA连接酶的缝合作用把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，注意：DNA连接酶可连接双链DNA中的DNA单链缺口，但不能连接单链DNA！E·coli DNA连接酶或T4DNA连接酶均可连接黏性末端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DNA连接酶的缝合作用DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较单双不需要需要2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上磷酸二酯形成重组DNA形成子代DNA分子如图，就下列与核酸相关酶的作用机理填空：
①限制酶 ②解旋酶 ③DNA连接酶 ④DNA聚合酶 ⑤RNA聚合酶A.切断a处的酶为_______ B.连接a处的酶为_______
C.切断b处的酶为_______ D.连接b处的酶为_______①③④②无限制性内切酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点，在目的基因的两侧各有一个酶Ⅱ的切点。
（1）请画出质粒被限制酶Ⅰ切割后所形成的黏性末端。
（2）请画出目的基因两侧被限制酶Ⅱ切割后所形成的黏性末端。
（3）在DNA连接酶作用下，上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接？为什么？
可以连接。因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互补的） 小试身手载体的条件？假如质粒没有限制酶切割位点将怎样？
（没有限制酶能识别的序列）质粒三、“分子运输车” —目的基因进入受体细胞的载体重组DNA霍乱弧菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车吗？重组DNA如何判断重组质粒已经导入受体细胞？含某种抗生素的培养基受体细胞⒈载体需要的条件：
⑴有一到多个限制酶切点
⑵对受体细胞无害
⑶导入基因能在受体细胞中复制、表达
⑷有某些标记基因，便于鉴定、选择
⒉常用运载体：
⑴细菌的质粒
⑵λ噬菌体衍生物或某些动植物病毒
3.作用结果：
⑴把外源DNA片段导入受体细胞
⑵在细胞中自我复制或整合到染色体DNA上，同步复制
三、“分子运输车” —目的基因进入受体细胞的载体有标记基因的存在，可用含青霉素的培养基鉴别。有切割位点能复制并带着插入的目的基因一起复制质粒——裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。最常用运载体——质粒实际上在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
基因工程的优点1.克服远缘杂交不亲和2.定向改造生物性状 DNA1重组DNA由于切割后的载体和目的基因具有相同的末端，故重组DNA存在多种可能连接。重组DNA一定是载体-目的基因连接吗？载体-目的基因载体-载体目的基因-目的基因思考？目的基因自身环化