選修三-專題一-基因工程課件1說課材料

選修三-專題一-基因工程課件1專題1基因工程基礎理論和技術(shù)的發(fā)展催生了基因工程20世紀中葉，基礎理論取得了重大突破1.DNA是遺傳物質(zhì)的證明2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則的確立3.遺傳密碼的破譯技術(shù)發(fā)明使基因工程的實施成為可能1.基因轉(zhuǎn)移載體的發(fā)現(xiàn)2.工具酶的發(fā)現(xiàn)3.DNA合成和測序技術(shù)的發(fā)明4.DNA體外重組的實現(xiàn)5.重組DNA表達實驗的成功6.第一例轉(zhuǎn)基因動物問世7.PCR技術(shù)的發(fā)明基因工程的概念基因工程又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀?；蚬こ痰膭e名操作環(huán)境操作對象操作水平基本過程實質(zhì)結(jié)果基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)生物體外基因DNA分子水平人類需要的基因產(chǎn)物剪切→拼接→導入→表達基因重組基因工程的概念

轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花轉(zhuǎn)入蘇云金桿菌的一個抗蟲基因，是中國目前最主要的轉(zhuǎn)基因作物。1.1DNA重組技術(shù)的基本工具基本工具：限制性核酸內(nèi)切酶——“分子手術(shù)刀”DNA連接酶——“分子縫合針”基因進入受體細胞的載體——“分子運輸車”識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且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。主要是從原核生物中分離純化出來的一種酶。能將外來的DNA切斷，由于這種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進行的，故名限制性核酸內(nèi)切酶。4000種。1、來源：2、種類：3、作用：4、結(jié)果：形成兩種末端粘性末端平末端限制性核酸內(nèi)切酶什么叫磷酸二酯鍵？T磷酸二酯鍵1234512345A大腸桿菌(E.coli)的一種限制酶能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。限制酶什么叫黏性末端？限制酶什么叫黏性末端？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。什么叫黏性末端？切割DNA分子時產(chǎn)生的兩種不同末端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重復排列的。7中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ排列的。用同一種限制性酶處理不同DNA片段，會形成同樣的黏性末端，可進行重組。因為微生物在長期的進化過程中形成了一套完善的防御機制，對于外源入侵的DNA可以降解；含有某種限制酶的細胞，其DNA分子中或者不具備這種限制酶的識別切割序列，或者通過甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到所識別序列的堿基上，使限制酶不能將其切開。為什么細菌中限制酶不剪切本身的DNA？E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶DNA連接酶作用部位：磷酸二酯鍵

DNA連接酶可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，即把梯子兩邊扶手的斷口連接起來，這樣一個重組的DNA分子就形成了。DNA連接酶區(qū)別：E·coliDNA連接酶只能將雙鏈DNA片段互補的粘性末端之間連接起來，不能將雙鏈DNA片段平末端之間進行連接T4DNA連接酶既可“縫合”雙鏈DNA片段互補的黏性末端，又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端，但連接平末端之間的效率比較低DNA連接酶

DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？相同點：兩者都是形成磷酸二酯鍵。不同點：DNA連接酶:是將DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來，不需要模板。DNA聚合酶:是以一條DNA鏈為模板，將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵連接到正在合成的DNA單鏈中，形成一條與模板鏈互補的DNA鏈；基因進入受體細胞的運載體常用運載體：質(zhì)粒、λ噬菌體衍生物、動植物病毒質(zhì)粒存在：主要存在于細菌的染色體以外。特性：是很小的環(huán)狀DNA分子，在細胞染色體外能夠自我復制。大腸桿菌質(zhì)粒的分子結(jié)構(gòu)示意圖大腸桿菌質(zhì)粒的分子結(jié)構(gòu)示意圖（4）必需是安全的，不會對受體細胞有害，也就是能夠安全地“借居”在受體細胞中。（5）分子大小應適合，以便提取和在體外進行操作。實際上自然存在的質(zhì)粒DNA分子并不完全具備上述條件，都要進行人工改造后才能用于基因工程操作。課本知識回顧基因工程又叫做

或

。通俗地說，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種

提取出來，加以

，然后放到另一種生物的細胞里，

改造生物的遺傳性狀。基因拼接技術(shù)DNA重組技術(shù)基因修飾改造定向地“分子手術(shù)刀”──“分子縫合針”──“分子運輸車”

──限制酶