1.1 dna重组技的基本工具
文档属性
| 名称 | 1.1 dna重组技的基本工具 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 273.7KB | ||
| 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 | 2009-06-18 13:34:00 | ||
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文档简介
课件31张PPT。DNA重组技的基本工具基因工程基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切” 和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的新的生物类型和生物产品1973年转基因微生物──
转基因大肠杆菌问世；
1980年第一个转基因动物──
转基因小鼠诞生；
1983年第一例转基因植物──
转基因烟草出现 基因工程培育抗虫棉的简要过程：普通棉花(无抗虫特性)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)棉花植株(有抗虫特性)上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？基因工程培育抗虫棉的关键步骤：关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA连接关键步骤三：抗虫基因导入受体(棉花)细胞解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？关键步骤一的工具：
关键步骤二的工具：
关键步骤三的工具：基因的剪刀——限制性内切酶
基因的针线——DNA连接酶
基因的运载工具——运载体专一性，识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶。约4000种。1. 限制性核酸内切酶——“分子手术刀”DNA重组技术的基本工具 T磷酸二酯键 A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？要切两个切口，产生四个黏性末端。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。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，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。什么叫平末端？ 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。限制酶的识别特点以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称，重复排列
如：GAA TTC CCC GGG
CTT AAG GGG CCC分布：主要在原核生物中。
结果：产生黏性末端（碱基互补配对）和 平末端。
举例：大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成黏性末端，SmaⅠ能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切割形成平末端 。1. 限制性核酸内切酶——“分子手术刀” DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。2. DNA连接酶——“分子缝合针”AATTGCCTTAAG①连接的部位：磷酸和脱氧核糖之间的键：
磷酸二酯键（梯子的扶手）
②结果：连接两个相同的未端。
③举例：E·coli DNA连接酶
T4 DNA连接酶 ??
与DNA聚合酶
相同吗二者在性质
上的区别2. DNA连接酶——“分子缝合针” DNA连接酶与DNA聚合酶的比较区别：DNA连接酶是将双链的DNA片段连接起来，而DNA聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来。
相同之处：都是通过形成磷酸二酯键来连接的。 1）从大肠杆菌中分离得到：E.coliDNA连接酶，只能将双链DNA片段互补的粘性末端之间连接。
2）从T4噬菌体中分离到： T4DNA连接酶，既可以“缝合”双链DNA片段互补的粘性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平末端之间的效率比较低。2. DNA连接酶——“分子缝合针”外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)？导入过程需要运输工具——运载体。运载体的作用有哪些？作用一：作为运载工具，将外源基因(抗虫基因)转移到受体细胞(棉花细胞)中去。
作用二：利用运载体在受体细胞(棉花细胞)内，对外源基因(抗虫基因)进行大量复制。作为运载体必须具备哪些条件？1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。
2）载体DNA必须有一个或多个限制酶切点，以便目的基因插入到载体上去。
3）具有某些标记基因，便于进行筛选。
如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。
载体DNA必须是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去;
5) 载体DNA分子大小应适合,以便提取和在体外进行操作,太大就不便操作.3.基因进入受体细胞的运载——”分子运输车” 常用的运载体主要有两类：
1）细菌细胞质的质粒
2）噬菌体或某些动植物病毒质粒： 质粒是染色体外能够进行自主复制的遗传单位，包括真核生物的细胞器和细菌细胞中核区外的DNA分子。现在习惯上用来专指细菌、酵母菌和放线菌等生物中核以外的DNA分子。
质粒是基因工程最常用的运载体。
绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA分子。有的一个细菌中有一个，有的一个细菌中有多个。质粒的特点细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子；
质粒的存在对宿主细胞无影响；
3.质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
大肠杆菌的质粒： 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。双基练习：一、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,通过体外____和____等技术,赋予生物以心得遗传特性,创造出符合人们的需要的新的____和____.又叫做DNA的重组技术 .
二、DNA重组技术的基本工具
1.限制性核酸内切酶-----”分子手术刀”
(1)主要来源:从____生物中分离出来的.
(2)特点:能够识别DNA特定的核苷酸序列,切开 两个____之间的_____ .
(3) DNA末端:限制酶切割DNA产生的DNA末端有两种形式:______和_______.
2. DNA连接酶----”分子缝合针”
(1)作用:将双链DNA____,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的______.
(2)种类:
①E.coli DNA连接酶:只能缝合DNA的_____
②T4 DNA连接酶:既可缝合DNA的_____,又可缝合双链DNA的_______. 3.基因进入受体细胞的载体----”分子运输车”
(1)载体的种类
①质粒:是一种裸露的,结构简单,独立于细菌染色体之外,并能够自我_____能力的双链______ DNA 分子;②______的衍生物;③________.
(2)载体的特点
①能够在细胞内_______;②有一个或多个____切割位点,便于供源DNA的插入. ③具有_____基因,供重组DNA的鉴定和选择.1.以下说法正确的是 （ ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键C三. 选择题2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制 （ ）
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNAD
是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切” 和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的新的生物类型和生物产品1973年转基因微生物──
转基因大肠杆菌问世；
1980年第一个转基因动物──
转基因小鼠诞生；
1983年第一例转基因植物──
转基因烟草出现 基因工程培育抗虫棉的简要过程：普通棉花(无抗虫特性)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)棉花植株(有抗虫特性)上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？基因工程培育抗虫棉的关键步骤：关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA连接关键步骤三：抗虫基因导入受体(棉花)细胞解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？关键步骤一的工具：
关键步骤二的工具：
关键步骤三的工具：基因的剪刀——限制性内切酶
基因的针线——DNA连接酶
基因的运载工具——运载体专一性，识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶。约4000种。1. 限制性核酸内切酶——“分子手术刀”DNA重组技术的基本工具 T磷酸二酯键 A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？要切两个切口，产生四个黏性末端。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。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，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。什么叫平末端？ 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。限制酶的识别特点以中轴线双侧的DNA上碱基呈反向对称，重复排列
如：GAA TTC CCC GGG
CTT AAG GGG CCC分布：主要在原核生物中。
结果：产生黏性末端（碱基互补配对）和 平末端。
举例：大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成黏性末端，SmaⅠ能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切割形成平末端 。1. 限制性核酸内切酶——“分子手术刀” DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。2. DNA连接酶——“分子缝合针”AATTGCCTTAAG①连接的部位：磷酸和脱氧核糖之间的键：
磷酸二酯键（梯子的扶手）
②结果：连接两个相同的未端。
③举例：E·coli DNA连接酶
T4 DNA连接酶 ??
与DNA聚合酶
相同吗二者在性质
上的区别2. DNA连接酶——“分子缝合针” DNA连接酶与DNA聚合酶的比较区别：DNA连接酶是将双链的DNA片段连接起来，而DNA聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来。
相同之处：都是通过形成磷酸二酯键来连接的。 1）从大肠杆菌中分离得到：E.coliDNA连接酶，只能将双链DNA片段互补的粘性末端之间连接。
2）从T4噬菌体中分离到： T4DNA连接酶，既可以“缝合”双链DNA片段互补的粘性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平末端之间的效率比较低。2. DNA连接酶——“分子缝合针”外源基因(如抗虫基因)怎样才能导入受体细胞(如棉花细胞)？导入过程需要运输工具——运载体。运载体的作用有哪些？作用一：作为运载工具，将外源基因(抗虫基因)转移到受体细胞(棉花细胞)中去。
作用二：利用运载体在受体细胞(棉花细胞)内，对外源基因(抗虫基因)进行大量复制。作为运载体必须具备哪些条件？1）能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。
2）载体DNA必须有一个或多个限制酶切点，以便目的基因插入到载体上去。
3）具有某些标记基因，便于进行筛选。
如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。
载体DNA必须是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去;
5) 载体DNA分子大小应适合,以便提取和在体外进行操作,太大就不便操作.3.基因进入受体细胞的运载——”分子运输车” 常用的运载体主要有两类：
1）细菌细胞质的质粒
2）噬菌体或某些动植物病毒质粒： 质粒是染色体外能够进行自主复制的遗传单位，包括真核生物的细胞器和细菌细胞中核区外的DNA分子。现在习惯上用来专指细菌、酵母菌和放线菌等生物中核以外的DNA分子。
质粒是基因工程最常用的运载体。
绝大多数细菌质粒都是闭合环状DNA分子。有的一个细菌中有一个，有的一个细菌中有多个。质粒的特点细胞染色体（或拟核DNA分子）外能自主复制的小型环状DNA分子；
质粒的存在对宿主细胞无影响；
3.质粒的复制只能在宿主细胞内完成。
大肠杆菌的质粒： 最常用的质粒是大肠杆菌的质粒，其中常含有抗药基因，如四环素的标记基因。质粒的存在与否对宿主细胞生存没有决定性作用，但复制只能在宿主细胞内成。双基练习：一、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,通过体外____和____等技术,赋予生物以心得遗传特性,创造出符合人们的需要的新的____和____.又叫做DNA的重组技术 .
二、DNA重组技术的基本工具
1.限制性核酸内切酶-----”分子手术刀”
(1)主要来源:从____生物中分离出来的.
(2)特点:能够识别DNA特定的核苷酸序列,切开 两个____之间的_____ .
(3) DNA末端:限制酶切割DNA产生的DNA末端有两种形式:______和_______.
2. DNA连接酶----”分子缝合针”
(1)作用:将双链DNA____,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的______.
(2)种类:
①E.coli DNA连接酶:只能缝合DNA的_____
②T4 DNA连接酶:既可缝合DNA的_____,又可缝合双链DNA的_______. 3.基因进入受体细胞的载体----”分子运输车”
(1)载体的种类
①质粒:是一种裸露的,结构简单,独立于细菌染色体之外,并能够自我_____能力的双链______ DNA 分子;②______的衍生物;③________.
(2)载体的特点
①能够在细胞内_______;②有一个或多个____切割位点,便于供源DNA的插入. ③具有_____基因,供重组DNA的鉴定和选择.1.以下说法正确的是 （ ）
A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
B、质粒是基因工程中唯一的运载体
C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接
D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键C三. 选择题2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是
A、能复制 （ ）
B、有多个限制酶切点
C、具有标记基因
D、它是环状DNAD