DNA重組技術(shù)的基本工具概述課件

1.1DNA重組技術(shù)的基本工具陜西省柞水中學(xué)生物組：索文斌1.1DNA重組技術(shù)的基本工具陜西省柞水中學(xué)生物組：索文斌1教材分析

高中生物選修3第一章《基因工程》，是選修3整本書的重點，它是其它幾個章節(jié)的基礎(chǔ)。本節(jié)是專題一《基因工程》的第一節(jié)，內(nèi)容較抽象，不易理解，但這節(jié)的學(xué)習(xí)是下一節(jié)《基因工程的基本操作程序》的基礎(chǔ)，在整體上起到舉足輕重的作用，是本章的重點內(nèi)容。教材分析高中生物選修3第一章《基因工程》，是選修32重點難點教學(xué)重點：DNA重組技術(shù)所需要3種基本工具的作用教學(xué)難點

基因工程載體需要具備的條件重點難點教學(xué)重點：3目標(biāo)分析知識目標(biāo)：

簡述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生自己動手制作模型的能力情感目標(biāo)：認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新目標(biāo)分析知識目標(biāo)：4教法、學(xué)法分析

：教法：本節(jié)課結(jié)合多媒體教學(xué)，啟發(fā)式，分組討論式等教學(xué)方法，由此體現(xiàn)教師的引導(dǎo)作用。

學(xué)法：在整個教學(xué)過程中，重要的是讓學(xué)生充分體現(xiàn)其主體性。讓學(xué)生讀——通過閱讀課文，培養(yǎng)學(xué)生收集信息的能力。讓學(xué)生講——討論分析信息，培養(yǎng)學(xué)生語言組織和表達能力。讓學(xué)生想——思考問題，培養(yǎng)學(xué)生歸納、比較等綜合能力。

教法、學(xué)法分析

：教法：本節(jié)課結(jié)合多媒體教學(xué)，啟發(fā)式，分組討5生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)過程分析生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因6DNA重組技術(shù)的基本工具概述課件7基因工程的概念：基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境操作對象操作水平基本過程結(jié)果回顧：基因工程的概念：基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操8資料分析：

位于費城托馬斯·杰斐遜大學(xué)的希拉里和她的同事成功地將人體狂犬病抗體的DNA譯碼移入煙草作物中。

轉(zhuǎn)基因煙草作物可以產(chǎn)生一種人體蛋白質(zhì)，而這種物質(zhì)能抗擊致命性的狂犬病病毒。

導(dǎo)入：資料分析：位于費城托馬斯·杰斐遜大學(xué)的希拉里和9此轉(zhuǎn)基因?qū)嶒瀸崿F(xiàn)了哪種生物的哪些性狀在另外哪種生物中表達？性狀的表達與我們從前學(xué)過的什么過程有關(guān)？要實現(xiàn)藥物基因在煙草中的表達，要提前做哪些關(guān)鍵工作?此轉(zhuǎn)基因?qū)嶒瀸崿F(xiàn)了哪種生物的哪些性狀在另外哪種生物中表達？10學(xué)習(xí)目標(biāo)1簡述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用2培養(yǎng)學(xué)生自己動手制作模型的能力3認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新學(xué)習(xí)目標(biāo)11DNA重組技術(shù)的基本工具準(zhǔn)確切割DNA的工具（“分子手術(shù)刀”）——限制性核酸內(nèi)切酶DNA片段的連接工具（“分子縫合針”）——DNA連接酶基因轉(zhuǎn)移工具（“分子運輸車”）——基因進入受體細(xì)胞的載體

DNA重組技術(shù)的基本工具準(zhǔn)確切割DNA的工具（“分子手術(shù)刀”12思考分組討論原核生物為什么沒有在長期的進化過程中由于外源DNA的入侵而滅絕，有什么保護機制？

限制性內(nèi)切酶從哪里尋找？1.限制性核酸內(nèi)切酶思考分組討論原核生物為什么沒有在長期的進化過程中由于外源D13限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點：能識別特定核苷酸序列；從特定部位的兩個核苷酸之間切開。限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點：14限制性內(nèi)切酶限制酶限制性內(nèi)切酶限制酶15黏性末端和平末端黏性末端和平末端16限制酶所識別的序列有什么特點

限制酶所識別的序列，無論是6個堿基還是4個堿基，都可以找到一條中心軸線，中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。分組討論：限制酶所識別的序列有什么特點限制酶所識別的序列，無論是6個17以下是兩種限制酶切割后形成的DNA片段，試分析：①GC…②AATTC…③…GC④…CTTAACG…G……CG…G

(1)其中①和

是由一種限制酶切割形成的

末端，兩者要重組成一個DNA分子，所用DNA連接酶通常是

。（2）

和

是由另一種限制酶切割形成的

末端，兩者要形成重組DNA片段，所用的連接酶通常是

。反饋練習(xí)：以下是兩種限制酶切割后形成的DNA片段，試分析：(1)其中①182.基因的針線──DNA連接酶

切斷的DNA片段要與受體細(xì)胞的DNA連接，你覺得可以用什么酶？DNA聚合酶和DNA連接酶有何相同和不同點？閱讀思考：2.基因的針線──DNA連接酶切斷的DNA片段要與受體19DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈雙鏈單鏈連接部位在兩DNA片段之間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈雙鏈單鏈在兩DNA片段之20閱讀總結(jié)

限制酶切割后有兩種不同的結(jié)果，一種產(chǎn)生黏性末端，一種產(chǎn)生平末端。那么恢復(fù)它們的連接時，也有兩種酶。黏性末端平末端閱讀總結(jié)限制酶切割后有兩種不同的結(jié)果，一種產(chǎn)21DNA重組技術(shù)的基本工具概述課件223.基因進入受體細(xì)胞的載體

常用的運載體：質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病毒等3.基因進入受體細(xì)胞的載體常用的運載體：質(zhì)粒、23載體必須具備的條件如果載體對受體細(xì)胞有害將怎樣？目的基因是否進入受體細(xì)胞，沒有標(biāo)記基因我們能否鑒定？假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制將怎樣？作為載體沒有切割位點將怎樣？載體必須具備的條件如果載體對受體細(xì)胞有害將怎樣？24作為載體的必要條件1、能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存；2、具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接；3、具有某些標(biāo)記基因，便于進行篩選。（如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因等）4、對受體細(xì)胞無害作為載體的必要條件1、能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存；25達標(biāo)練習(xí)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.兩種連接酶基因工程常用的受體細(xì)胞有（）(1)大腸桿菌（2）枯草桿菌（3）支原體（4）動植物細(xì)胞A.（3）（4）B.（1）（2）（4）C.（2）（3）（4）D.（1）（2）（3）達標(biāo)練習(xí)在基因工程中，切割運載體和含有目的基因的DNA片段，26A、BamHI和EcoRI；末端互補序列—AATT—B、BamHI和HindⅢ；末端互補序列—GATC—C、EcoRI和HindⅢ；末端互補序列—AATT—D、BamHI和BglII；末端互補序列—GATC—限制酶是一種核酸切割酶，可辨識并切割DNA分子上特定的核苷酸堿基序列。下圖為四種限制酶BamHI，EcoRI，HindⅢ以及BglⅡ的辨識序列。箭頭表示每一種限制酶的特定切割部位，其中哪兩種限制酶所切割出來的DNA片段末端可以互補黏合？其正確的末端互補序列為何？（）

A、BamHI和EcoRI；末端互補序列—AATT—限27不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是A、能復(fù)制（）B、有多個限制酶切點C、具有標(biāo)記基因D、它是環(huán)狀DNAD補救練習(xí)不屬于質(zhì)粒被選為基因運載體的理由是D補救練習(xí)28基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計施工的。在基因操作的基本步驟中，不進行堿基互補配對的步驟是（）A、人工合成目的基因B、目的基因與運載體結(jié)合C、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞D、目的基因的檢測和表達C基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計施工的。在基因操作的基29一、基因工程的概念.二、DNA重組技術(shù)的基本工具1.限制性核酸內(nèi)切酶---”分子手術(shù)刀”

2.DNA連接酶---”分子縫合針”3基因的運載工具——運載體：具備條件本課小結(jié)：分類作用來源作用特點結(jié)果一、基因工程的概念.本課小結(jié)：分類來源30作業(yè)：

重組DNA分子的模擬制作。效果分析：作業(yè)：效果分析：31謝謝各位！謝謝各位！32演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！331.1DNA重組技術(shù)的基本工具陜西省柞水中學(xué)生物組：索文斌1.1DNA重組技術(shù)的基本工具陜西省柞水中學(xué)生物組：索文斌34教材分析

高中生物選修3第一章《基因工程》，是選修3整本書的重點，它是其它幾個章節(jié)的基礎(chǔ)。本節(jié)是專題一《基因工程》的第一節(jié)，內(nèi)容較抽象，不易理解，但這節(jié)的學(xué)習(xí)是下一節(jié)《基因工程的基本操作程序》的基礎(chǔ)，在整體上起到舉足輕重的作用，是本章的重點內(nèi)容。教材分析高中生物選修3第一章《基因工程》，是選修335重點難點教學(xué)重點：DNA重組技術(shù)所需要3種基本工具的作用教學(xué)難點

基因工程載體需要具備的條件重點難點教學(xué)重點：36目標(biāo)分析知識目標(biāo)：

簡述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用能力目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生自己動手制作模型的能力情感目標(biāo)：認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新目標(biāo)分析知識目標(biāo)：37教法、學(xué)法分析

：教法：本節(jié)課結(jié)合多媒體教學(xué)，啟發(fā)式，分組討論式等教學(xué)方法，由此體現(xiàn)教師的引導(dǎo)作用。

學(xué)法：在整個教學(xué)過程中，重要的是讓學(xué)生充分體現(xiàn)其主體性。讓學(xué)生讀——通過閱讀課文，培養(yǎng)學(xué)生收集信息的能力。讓學(xué)生講——討論分析信息，培養(yǎng)學(xué)生語言組織和表達能力。讓學(xué)生想——思考問題，培養(yǎng)學(xué)生歸納、比較等綜合能力。

教法、學(xué)法分析

：教法：本節(jié)課結(jié)合多媒體教學(xué)，啟發(fā)式，分組討38生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因牛(阿根廷)過程分析生長快、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因魚(中國)乳汁中含有人生長激素的轉(zhuǎn)基因39DNA重組技術(shù)的基本工具概述課件40基因工程的概念：基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操作環(huán)境操作對象操作水平基本過程結(jié)果回顧：基因工程的概念：基因工程的別名基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)操41資料分析：

位于費城托馬斯·杰斐遜大學(xué)的希拉里和她的同事成功地將人體狂犬病抗體的DNA譯碼移入煙草作物中。

轉(zhuǎn)基因煙草作物可以產(chǎn)生一種人體蛋白質(zhì)，而這種物質(zhì)能抗擊致命性的狂犬病病毒。

導(dǎo)入：資料分析：位于費城托馬斯·杰斐遜大學(xué)的希拉里和42此轉(zhuǎn)基因?qū)嶒瀸崿F(xiàn)了哪種生物的哪些性狀在另外哪種生物中表達？性狀的表達與我們從前學(xué)過的什么過程有關(guān)？要實現(xiàn)藥物基因在煙草中的表達，要提前做哪些關(guān)鍵工作?此轉(zhuǎn)基因?qū)嶒瀸崿F(xiàn)了哪種生物的哪些性狀在另外哪種生物中表達？43學(xué)習(xí)目標(biāo)1簡述DNA重組技術(shù)所需三種基本工具的作用2培養(yǎng)學(xué)生自己動手制作模型的能力3認(rèn)同基因工程的誕生和發(fā)展離不開理論研究和技術(shù)創(chuàng)新學(xué)習(xí)目標(biāo)44DNA重組技術(shù)的基本工具準(zhǔn)確切割DNA的工具（“分子手術(shù)刀”）——限制性核酸內(nèi)切酶DNA片段的連接工具（“分子縫合針”）——DNA連接酶基因轉(zhuǎn)移工具（“分子運輸車”）——基因進入受體細(xì)胞的載體

DNA重組技術(shù)的基本工具準(zhǔn)確切割DNA的工具（“分子手術(shù)刀”45思考分組討論原核生物為什么沒有在長期的進化過程中由于外源DNA的入侵而滅絕，有什么保護機制？

限制性內(nèi)切酶從哪里尋找？1.限制性核酸內(nèi)切酶思考分組討論原核生物為什么沒有在長期的進化過程中由于外源D46限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點：能識別特定核苷酸序列；從特定部位的兩個核苷酸之間切開。限制性核酸內(nèi)切酶的作用特點：47限制性內(nèi)切酶限制酶限制性內(nèi)切酶限制酶48黏性末端和平末端黏性末端和平末端49限制酶所識別的序列有什么特點

限制酶所識別的序列，無論是6個堿基還是4個堿基，都可以找到一條中心軸線，中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。分組討論：限制酶所識別的序列有什么特點限制酶所識別的序列，無論是6個50以下是兩種限制酶切割后形成的DNA片段，試分析：①GC…②AATTC…③…GC④…CTTAACG…G……CG…G

(1)其中①和

是由一種限制酶切割形成的

末端，兩者要重組成一個DNA分子，所用DNA連接酶通常是

。（2）

和

是由另一種限制酶切割形成的

末端，兩者要形成重組DNA片段，所用的連接酶通常是

。反饋練習(xí)：以下是兩種限制酶切割后形成的DNA片段，試分析：(1)其中①512.基因的針線──DNA連接酶

切斷的DNA片段要與受體細(xì)胞的DNA連接，你覺得可以用什么酶？DNA聚合酶和DNA連接酶有何相同和不同點？閱讀思考：2.基因的針線──DNA連接酶切斷的DNA片段要與受體52DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈雙鏈單鏈連接部位在兩DNA片段之間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈雙鏈單鏈在兩DNA片段之53閱讀總結(jié)

限制酶切割后有兩種不同的結(jié)果，一種產(chǎn)生黏性末端，一種產(chǎn)生平末端。那么恢復(fù)它們的連接時，也有兩種酶。黏性末端平末端閱讀總結(jié)限制酶切割后有兩種不同的結(jié)果，一種產(chǎn)54DNA重組技術(shù)的基本工具概述課件553.基因進入受體細(xì)胞的載體

常用的運載體：質(zhì)粒、噬菌體和動、植物病毒等3.基因進入受體細(xì)胞的載體常用的運載體：質(zhì)粒、56載體必須具備的條件如果載體對受體細(xì)胞有害將怎樣？目的基因是否進入受體細(xì)胞，沒有標(biāo)記基因我們能否鑒定？假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制將怎樣？作為載體沒有切割位點將怎樣？載體必須具備的條件如果載體對受體細(xì)胞有害將怎樣？57作為載體的必要條件1、能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存；2、具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接；3、具有某些標(biāo)記基因，便于進行篩選。（如抗菌素的抗性基因、產(chǎn)物具有顏色反應(yīng)的基因等）4、對受體細(xì)胞無害作為載體的必要條件1、能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存；58達標(biāo)練習(xí)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.兩種連接酶基因工程常用的受體細(xì)胞有（）(1)大腸桿菌（2）枯草桿菌（3）支原體（4）動植物細(xì)胞A.（3）（4）B.（1）（2）（4）C.（2）（3）（4）D.（1）（2）（3）達標(biāo)練習(xí)在基因工程中，切割運載體和含有目的基因的DNA片段，59A、BamHI和EcoRI；末端互補序列—AATT—B、BamHI和HindⅢ；末端互補序列—GATC—C、EcoRI和HindⅢ；末端互補序列—AATT—D、BamHI和BglII；末端互補序列—GATC—限制酶是一種核酸切割酶，可辨識并切割DNA分子上特定的核苷酸堿基序列。下圖為四種限制酶BamHI，EcoRI，Hi