人教版教学课件[名校联盟]吉林省扶余一中高二生物《11-DNA重组技术的基本工具》课件

1.1DNA重组技术的基本工具专题1基因工程Fuyuyizhong生物组能产生人胰岛素的大肠杆菌超级小鼠转鱼抗寒基因的番茄转基因鲑鱼抗虫害的玉米能发荧光的热带斑马鱼普通热带斑马鱼是不发荧光的基因工程概念基因工程是指按照人们的意愿，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。定向改造生物啦！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分子水平剪切拼接导入表达人类需要的基因产物→→→为什么人的基因可以导入大肠杆菌内？为什么人的基因可以在大肠杆菌内表达？基因工程基础：（1）DNA的规则双螺旋结构是基因工程的物质基础；（2）不同生物共用一套密码子是理论基础；（3）运载体和工具酶的发现为基因工程提供了技术基础。思考：DNA重组技术的基本工具•准确切割DNA的工具（“分子手术刀”）•DNA片段的连接工具（“分子缝合针”）•基因转移工具（“分子运输车”）基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具：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，故名限制性核酸内切酶，又称限制酶。约4000种。1、来源：2、种类：3、作用：4、结果：形成两种末端一、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶黏性末端平末端EcoRⅠGAATTCCTTAAG5′3′5′3′5′GCTTAAAATTCG3′3′5′粘性末端SmaⅠCCCGGGGGGCCC5′3′3′5′5′CCCGGGGGGCCC3′3′5′平头末端限制性内切酶作用过程点击播放限制酶切割DNA后形成的末端——黏性末端、平末端是如何形成的？GAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCG当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，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。基因的针线──DNA连接酶切断的DNA片段要与受体细胞的DNA连接，你觉得可以用什么酶？2、DNA连接酶——“分子缝合针”作用——把两条DNA末端之间的缝隙“缝合”起来。GAATTCCTTAAG即脱氧核糖、磷酸基之间的连接GPAP连接的部位：磷酸二酯键（梯子的扶手）而不是氢键（梯子的踏板）DNA连接酶的作用过程点击播放DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同点和不同点？DNA连接酶DNA聚合酶连接DNA链连接部位二者都是蛋白质，但组成和性质各不相同。模板需要双链单链在两DNA片段之间形成磷酸二酯键不需要将单个核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羟基上，形成磷酸二酯键限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接时，所用DNA连接酶是否可以不加选择？E.coliDNA连接酶：连接黏性末端T4DNA连接酶：连接黏性末端和平末端大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)只能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成黏性末端。粘质沙雷氏菌的一种限制酶(SmaⅠ)只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切割形成平末端。AT磷酸二酯键1234512345基因进入受体细胞的载体要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入细胞的工具就是载体。1.作用：将外源基因送入受体细胞。2.种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。3.条件：基因进入受体细胞的载体作为载体的必要条件1能在宿主细胞内复制并稳定地保存；2具有多个限制酶切点以便与目的基因连接；3具有某些标记基因；4对受体细胞无害；5比较容易得到。什么是质粒存在于细菌以及酵母菌等生物中细菌拟核DNA外(细胞染色体外)能自主复制的裸露的、结构简单、双链环状DNA分子细菌的质粒比细菌DNA小得多带有少量基因常有抗生素抗性基因,使细菌有抗药性质粒与宿主细胞的关系质粒的存在对宿主细胞无影响质粒的复制只能在宿主细胞内完成质粒（最常用的运载体）3、基因的运输工具——运载体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，将来可用含青霉素的培养基鉴别。基因工程过程示意图①②③④⑤⑥①从细胞中分离出DNA②限制酶截取DNA片断③分离大肠杆菌中的质粒④DNA重组⑤用重组质粒转化大肠杆菌⑥培养大肠杆菌克隆大量基因谢谢大家！