3.(1)重組DNA技術(shù)的基本工具課件高二下學期生物人教版選擇性必修34

20世紀70年代創(chuàng)立了可以定向改造生物性狀的新技術(shù)

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基因工程

學習目標通過學生動手制作重組DNA的模型，掌握DNA重組技術(shù)中的三種基本工具的應用第1節(jié)重組DNA技術(shù)的基本工具

基因工程：即通俗的說，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，地改造生物的。原理：操作水平：一、基因工程基因重組(人工)DNA分子水平基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)定向遺傳性狀基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：抗蟲棉的培育有哪些步驟？蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲基因普通棉花(無抗蟲特性)棉花細胞(含抗蟲基因)與運載體DNA拼接，導入棉花植株(有抗蟲特性)表達基因工程培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟：關(guān)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(guān)鍵步驟二：抗蟲基因與運載體“縫合”關(guān)鍵步驟三：抗蟲基因進入棉花細胞關(guān)鍵步驟四：對抗蟲基因檢測與鑒定解決培育抗蟲棉的步驟需要哪些工具？解決培育抗蟲棉的關(guān)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(guān)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(guān)鍵步驟二：抗蟲基因與運載體“縫合”關(guān)鍵步驟三：

抗蟲基因進入棉花細胞“分子縫合針”——

DNA連接酶“分子運輸車”——

基因進入受體細胞的載體主要是原核生物4000種。

1、來源：

2、種類：3、作用：一、“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶一種限切酶只能識別一種特定的核苷酸序列,并在特定切點切割DNA分子(專一性

)4、作用鍵：特定部位的磷酸二酯鍵1、限制酶1能識別CCCGGG序列，并在C和G之間斷磷酸二酯鍵2、大腸桿菌的一種限制酶2能識別GAATTC序列，并在G和A之間斷磷酸二酯鍵。

活動一：請用不同的限制酶切割不同的DNA片段，看看產(chǎn)生的末端是否相同？G

AA

TT

CC

TT

AA

G12酶1平末端平末端

當限制酶從識別序列的中心軸線處切開時，切開的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。

酶2黏性末端

黏性末端

從中心軸線兩側(cè)切開時，切口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。被同一種限制酶切斷的幾個DNA是否具有相同的黏性末端？思考:一般形成的末端不同不同的限制酶呢？具有基因的針線：DNA連接酶

G

AA

TT

CC

TT

AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GGC

TT

AA

AA

TT

CGG

C

TT

AA

AA

TT

CGGC

TT

AA

AA

TT

C

G用同種限制酶切割活動二：用相同的限制酶切割的DNA片段，可否重新連接？ATGCATGCDNA連接酶連接特定部位磷酸二酯鍵DNA連接酶的作用過程：二、“分子縫合針”——DNA連接酶連接黏性末端連接黏性末端和平末端分類作用E.coliDNA連接酶連接酶種類：T4DNA連接酶三、“分子運輸車”——基因進入受體細胞的載體

要讓一個從甲生物細胞內(nèi)取出來的基因在乙生物體內(nèi)進行表達，首先得將這個基因送到乙生物的細胞內(nèi)去！能將外源基因送入受體細胞的工具就是載體。1、基因工程的載體被喻為：分子運輸車2、基因工程的載體來源：質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒3、基因的運輸工具——

常用的運載體：質(zhì)粒

質(zhì)粒存在于許多細菌和酵母菌等生物中,是擬核或細胞核外能夠自主復制的很小的環(huán)狀DNA分子.

運載車

活動三：每8人一個小組，利用已有的限制酶（小刀），分別切割含有目的基因（Bt基因）的序列和質(zhì)粒，再用DNA連接酶（膠帶）構(gòu)建出重組質(zhì)粒GGATCCAACGTTGGGCCTAGGTTGCAACCCCCCAACGTTGGGTTGCAA酶3

酶3

酶1Bt基因酶2酶3

多酶切位點動子啟終子止標R記基因Kan復制原點多酶切位點動子啟終子止標記

基因種酶2質(zhì)粒酶1討論Q1:選什么限制酶去切割？Q2:如何切割目的基因和質(zhì)粒？Q3:怎么連接重組DNA分子？酶2GGATCCAACGTTGGGCCTAGGTTGCAACCCCCCAACGTTGGGTTGCAA酶3

酶3

酶1Bt基因酶2種酶3

酶1多酶切位點動子啟終子止標R記基因Kan多種酶切位點動子啟終子止標記基因復制Bt基因Bt基因ACGTTAGGATCCACCTAGGTTGCA

Bt基因ATGCAACGTTATBt基因AACGTTTGCAATTACGTATATACGBt基因AACGTTTGCAATTACGTATATACGBt基因Bt基因DNA連接酶同一種限制酶切（單酶切）易自身環(huán)化或目的基因反向連接Bt基因Bt基因Bt基因Bt基因Bt基因AACGTTCTAGGCCACGTATGCGATACGTTAGCCTAGBt基因同兩種限制酶切（酶3和酶1）（雙酶切）避免目的基因自身環(huán)化或反向連接，增大目的基因和運載體連接的概率能避免反向連接酶3酶1ACTAGACGTTGC同兩種限制酶切（酶3和酶1）（雙酶切）基因工程的基本工具：“分子手術(shù)刀”──“分子縫合針”──

“分子運輸車”──限制（性核酸內(nèi)切）酶DNA連接酶基因進入受體細胞的載體

總結(jié)1、要使目的基因與對應的載體重組，所需的兩種酶是()

①限制酶②連接酶③解旋酶④還原酶

Ａ．①②Ｂ．③④Ｃ．①④Ｄ．②③2、基因工程應用的原理是()

Ａ．染色體變異Ｂ．基因突變Ｃ．基因重組Ｄ．細胞的全能性練一練3、下列哪項不是基因工程中經(jīng)常使用的運載體（）Ａ．細菌質(zhì)粒Ｂ．噬菌體Ｃ．動植物病毒Ｄ．細菌擬核

DNA練一練4、實施基因工程的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，這要利用限制性內(nèi)切酶。一種限制性內(nèi)切酶能識別ＤＮＡ分子的ＧＡＡＴＴＣ順序，切點在Ｇ和Ａ之間，這是利用