人教版高中生物選修3專(zhuān)題1第1節(jié)DNA重組技術(shù)的基本工具

人教版高中生物選修3專(zhuān)題1第1節(jié)DNA重組技術(shù)的基本工具人教版高中生物選修3專(zhuān)題1第1節(jié)DNA重組技術(shù)的基本工具人教版高中生物選修3專(zhuān)題1第1節(jié)DNA重組技術(shù)的基本工具基因工程的概念：又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀?；蛑亟M生物體外基因DNA分子水平剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)獲得人們所需要的基因產(chǎn)物回顧：優(yōu)點(diǎn)：定向地改造生物的遺傳性狀；實(shí)現(xiàn)基因在不同物種之間的轉(zhuǎn)移，迅速培育出生物新品種人教版高中生物選修3專(zhuān)題1第1節(jié)DNA重組技術(shù)的基本工具人教1

基因工程的概念：

又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗的說(shuō)，就是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因提取出來(lái)，加以修飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，定向地改造生物的遺傳性狀?；蛑亟M生物體外基因DNA分子水平剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)獲得人們所需要的基因產(chǎn)物回顧：優(yōu)點(diǎn)：定向地改造生物的遺傳性狀；實(shí)現(xiàn)基因在不同物種之間的轉(zhuǎn)移，迅速培育出生物新品種基因工程的概念：基因重組生物體外基因DNA分子水平21．基因拼接的理論基礎(chǔ)(1)大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA。(2)DNA的基本組成單位都是四種脫氧核苷酸。(3)雙鏈DNA分子的空間結(jié)構(gòu)都是規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。一、基因工程誕生的理論基礎(chǔ)2．外源基因在受體內(nèi)表達(dá)的理論基礎(chǔ)(1)基因是控制生物性狀的獨(dú)立遺傳單位。(2)遺傳信息的傳遞都遵循中心法則。(3)生物界共用一套遺傳密碼。相同的遺傳信息在不同的生物體內(nèi)表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)。1．基因拼接的理論基礎(chǔ)一、基因工程誕生的理論基礎(chǔ)2．外源基因31.1DNA重組技術(shù)的基本工具

工欲善其事必先利其器1.1DNA重組技術(shù)的基本工具工欲善4準(zhǔn)確切割DNA的工具（“分子手術(shù)刀”）——限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）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(yùn)輸車(chē)”）——運(yùn)載體二、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”）二、DNA重組技術(shù)的基5

限制性內(nèi)切酶從哪里尋找？1、來(lái)源：原核生物2、種類(lèi)：約4000種（一）、限制性核酸內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶從哪里尋找？1、來(lái)源：原核生物（一）、限6限制酶的名字：是用生物屬名的頭一個(gè)字母與種名的頭兩個(gè)字母，組成了3個(gè)字母的略語(yǔ)，以此來(lái)表示這個(gè)酶是從哪個(gè)生物中分離出來(lái)的。例如，一種限制酶是從大腸桿菌（Escherchiacoli）的R型菌株分離出來(lái)的，就用字母EcoR表示；如果他是從大腸桿菌R型菌株中分離出來(lái)的第一個(gè)限制酶，則進(jìn)一步表示成EcoRI限制酶的名字：73、限制酶專(zhuān)一性識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子。3、限制酶專(zhuān)一性8限制酶切割的是什么？?jī)蓚€(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵.限制酶切割的是什么？?jī)蓚€(gè)脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵.9人教版高中生物選修3專(zhuān)題1第1節(jié)DNA重組技術(shù)的基本工具10黏性末端當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)切開(kāi)時(shí)，被限制酶切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫黏性末端。黏性末端當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)切開(kāi)時(shí)，被限11平末端

當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線處切開(kāi)時(shí)，切開(kāi)的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。平末端當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線處切開(kāi)時(shí)，切開(kāi)的121、來(lái)源：原核生物2、種類(lèi)：約4000種3、特點(diǎn)：專(zhuān)一性4、切割位點(diǎn)：磷酸二酯鍵5、形成末端：黏性末端、平末端？尋根問(wèn)底：根據(jù)你掌握的知識(shí)，你能推測(cè)這類(lèi)酶存在于原核生物中的作用是什么嗎（一）、限制性核酸內(nèi)切酶1、來(lái)源：原核生物？尋根問(wèn)底：根據(jù)你掌握的知識(shí)，（一）、限制13防止外來(lái)病原物的侵害。當(dāng)外源DNA侵入時(shí)，會(huì)利用限制酶將外源DNA切割掉，以保證自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，從而達(dá)到保護(hù)自身的目的。原核生物本身的DNA分子是否會(huì)被自身存在的限制酶切割？為什么？防止外來(lái)病原物的侵害。當(dāng)外源DNA侵入時(shí)，會(huì)利用限制酶將外源14細(xì)菌中限制酶之所以不切斷自身DNA，是因?yàn)槲⑸镌陂L(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中形成了一套完善的防御機(jī)制，對(duì)于外源入侵的DNA可以降解掉。生物在長(zhǎng)期演化過(guò)程中，含有某種限制酶的細(xì)胞，其DNA分子中或者不具備這種限制酶的識(shí)別切割序列，或者通過(guò)甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到所識(shí)別序列的堿基上，使限制酶不能將其切開(kāi)。這樣，盡管細(xì)菌中含有某種限制酶也不會(huì)使自身的DNA被切斷。細(xì)菌中限制酶之所以不切斷自身DNA，是因?yàn)槲⑸镌陂L(zhǎng)期的進(jìn)化15人教版高中生物選修3專(zhuān)題1第1節(jié)DNA重組技術(shù)的基本工具16人教版高中生物選修3專(zhuān)題1第1節(jié)DNA重組技術(shù)的基本工具17DNA連接酶鏈接的是什么（二）、DNA鏈接酶DNA連接酶鏈接的是什么（二）、DNA鏈接酶18磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵19（二）、DNA鏈接酶（二）、DNA鏈接酶20人教版高中生物選修3專(zhuān)題1第1節(jié)DNA重組技術(shù)的基本工具21

可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)，E·coliDNA連接酶或T4DNA連接酶即恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)，E·co22

T4DNA連接酶還可把平末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)，但效率較低T4DNA連接酶T4DNA連接酶還可把平末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)，但效231、種類(lèi)：2、作用：兩類(lèi)E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶

將雙鏈DNA片段“縫合”起來(lái)，恢復(fù)被限制酶切開(kāi)的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。（二）、DNA鏈接酶1、種類(lèi)：兩類(lèi)E·coliDNA連接酶將雙鏈DNA片段“24尋根問(wèn)底：DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎?為什么?1)只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的核酸片段上，形成磷酸二酯鍵形成磷酸二酯鍵1)在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵2)以一條DNA鏈為模板，將單個(gè)核苷酸通過(guò)磷酸二酯鍵連接成一條互補(bǔ)的DNA鏈2)將DNA雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來(lái)，不需要模板尋根問(wèn)底：DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎?為什么?1)251、作用：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞2、常用運(yùn)載體：（1）質(zhì)粒（2）噬菌體（3）動(dòng)植物病毒（三）、運(yùn)載體1、作用：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞2、常用運(yùn)載體：（1）質(zhì)粒（263、運(yùn)載體需具備的條件（1）能自我復(fù)制能進(jìn)入受體生物細(xì)胞并在受體生物細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并表達(dá)；（2）有多種限制酶單一切點(diǎn)便于與不同目的基因結(jié)合（3）有遺傳標(biāo)記基因便于觀察（4）對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害、易分離3、運(yùn)載體需具備的條件27真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過(guò)人工改造的。真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過(guò)人工改造的28小結(jié)DNA重組技術(shù)的基本工具一、限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）來(lái)源：原核生物特點(diǎn)：專(zhuān)一性切割位點(diǎn)：磷酸二酯鍵末端：粘性末端平末端二、DNA連接酶種類(lèi)：EcoliDNA連接酶T4DNA鏈接酶縫合位點(diǎn)：磷酸二酯鍵三、運(yùn)載體種類(lèi)：質(zhì)粒噬菌體動(dòng)植物病毒特點(diǎn)：自我復(fù)制，具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)具有標(biāo)記基因，對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害小結(jié)DNA重組技術(shù)的基本工具29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(gè)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

。③T4DNA連接酶④②E·coliDNA連接酶課后練習(xí)以下是兩