基因工程概述-課時1-基因工程的誕生和發(fā)展1課件

1、專題1 基因工程一、基因工程的誕生和發(fā)展早期基礎理論達爾文提出生物進化論后期基礎理論 艾弗里證明DNA是遺傳物質(zhì)，DNA可從一種生物個體轉(zhuǎn)移到另一種生物個體?；蚬こ痰恼Q生和發(fā)展早期基礎理論孟德爾提出基因的分離定律和自由組合定律基因工程的誕生和發(fā)展后期基礎理論 沃森、克里克提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)模型?；蚬こ痰恼Q生和發(fā)展早期基礎理論 摩爾根證明基因在染色體上，并提出基因的連鎖互換定律。基因工程的誕生和發(fā)展后期基礎理論克里克等提出中心法則DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄翻譯逆轉(zhuǎn)錄復制基因工程的誕生和發(fā)展基因工程的產(chǎn)物什么叫基因工程？ 基因工程是指在體外通過人工“剪切”拼接“等方法，對生物的基因進行改造和重

2、新組合，然后導入受體細胞，并使重組基因在受體細胞中表達，產(chǎn)生人類需要的基因產(chǎn)物的技術(shù)。由于基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的，因此又叫做DNA重組技術(shù)。剪切 拼接 導入 表達 拼接 導入 表達 問題探討：蘇云金芽孢桿菌含有一種可以合成毒蛋白的基因。讓細菌的毒蛋白基因在棉花細胞中表達，可培育出抵抗棉鈴蟲害的抗蟲棉。想一想需要做哪些關鍵工作？蘇云金芽孢桿菌毒蛋白普通棉花抗蟲棉解決培育抗蟲棉的關鍵步驟需要哪些工具？“分子手術(shù)刀” 限制性核酸內(nèi)切酶關鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細胞內(nèi)提取出來關鍵步驟二：抗蟲基因與棉花DNA“縫合”關鍵步驟三：抗蟲基因進入棉花細胞“分子針線” DNA連接

3、酶“分子運載體” 基因進入受體細胞的載體二、DNA重組技術(shù)的基本工具閱讀課本10頁以及練習冊P4“限制性核酸內(nèi)切酶分子手術(shù)刀”的相關內(nèi)容，填寫下表自主學習主要從原核生物中分離純化而來已經(jīng)分離出大約4000種1、識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列2、使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。形成兩種末端：黏性末端或平末端磷酸二酯鍵 T12345 A12345HHHHHO T12345 A12345HHHHOH2O +O限制性內(nèi)切酶與DNA解旋酶的區(qū)別切割特定的核苷酸序列的磷酸二酯鍵將DNA兩條鏈的氫鍵打開形成兩條單鏈限制性內(nèi)切酶與DNA水解酶的區(qū)別切割特定的核苷酸序列的磷酸二酯鍵

4、，形成片段的DNA.切割磷酸二酯鍵，形成單個的脫氧核苷酸。Go back中軸線在G與A之間切割大腸桿菌的一種限制酶(EcoR)只能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。EcoRI限制酶的作用黏性末端黏性末端EcoRI限制酶的切割 被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，他們之間正好互補配對，這樣的切口叫黏性末端。SmaI只能識別CCCGGG序列，并在C和G之間切開。中軸線SmaI限制酶的作用在G與C之間切割24類型來源功能相同點差別EcoliDNA連接酶T4DNA連接酶大腸桿菌T4噬菌體恢復磷酸二酯鍵只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端(效率較低)閱讀課本第11頁以及練

5、習冊P5“分子縫合針”DNA連接酶的相關內(nèi)容，填寫下表自主學習把切下來的DNA片段拼接成新的DNA，即將脫氧核糖和磷酸連接起來催化形成磷酸二酯鍵DNA連接酶的作用DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？T4 DNA連接酶還可把平末端之間的縫隙“縫合”起來，但效率較低DNA連接酶的縫合作用A A T T GCAATTAATTDNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶DNA聚合酶的作用返回都能催化形成磷酸二酯鍵都是蛋白質(zhì)不需要需要形成完整的重組DNA分子形成DNA的一條鏈基因工程DNA復制DNA連接酶與DNA聚合酶的比較只能將單個核苷酸連接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯鍵在兩個

6、DNA片段之間形成磷酸二酯鍵載體的作用載體的必要條件載體的種類閱讀課本第13頁以及練習冊P5“分子運輸車”運載體的相關內(nèi)容，填寫下表自主學習1）能夠在宿主細胞中復制并穩(wěn)定地保存。2）具多個限制酶切點，以便與外源基因連接。3）具有某些標記基因，便于進行鑒定和選擇。4）必須是安全的 ，對受體細胞無害。5）載體DNA 分子應大小適中，以便于提取和操作1）作為運載工具，將目的基因?qū)胧荏w細胞中2）在受體細胞內(nèi)對目的基因進行大量復制細菌的質(zhì)粒病毒：噬菌體衍生物、動植物病毒等。 質(zhì)粒裸露的、結(jié)構(gòu)簡單的、獨立于細菌染色體（即擬核DNA）之外，并具有自我復制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。最常用運載體質(zhì)粒 實

7、際上在基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎上進行過人工改造的。1.在基因工程中，切割運載體和含有目的基因的DNA片段，需使用（ ）同種限制酶 B. 兩種限制酶同種連接酶 D. 兩種連接酶A課堂練習2.不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是（ ） A、能復制 B、有多個限制酶切點 C、具有標記基因 D、它是環(huán)狀DNAD課堂練習3.以下說法正確的是 （ ） A、所有的限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列 B、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運載體 C、運載體必須具備的條件之一是：具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接 D、基因控制的性狀都能在后代表現(xiàn)出來C課堂練習4.下列有關限制內(nèi)切酶的描術(shù)，錯誤的是( ) A.一種限制性內(nèi)切酶只能識別一種特定的脫氧 核苷酸序列 B.限制性內(nèi)切酶的活性受溫度的影響 C.限制性內(nèi)切酶能識別和切割RNA D.限制性內(nèi)切酶可從原核生物中提取C5.下列黏性末端屬于同一種限制酶切割而成的是( )A B C. DB 6.實施基因工程第一步的一種方法是把所需的基因從供體細胞內(nèi)分離出來，這要利用限性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識別DNA子中的GAATTC順序，切點在G和A之