1.1DNA重组技术的基本工具教学文稿.ppt

* * 设想一 能否培养出具有抗虫 性状的抗虫棉呢？ 胰岛素是治疗糖尿病的特效药,长期以来只能从猪、牛等动物的胰腺中提取，产量低成本高。 而微生物生长迅速，容易控制。于是科学家设想，若能将人的胰岛素基因导入微生物体内，并得以表达，就不仅能解决产量问题，还能大大降低生产成本，使药品价格大幅下降。 设想二 能否让微生物产生出人的 胰岛素等珍贵药物？ 基因工程的概念 基因工程：指按照人们的愿望,进行严格的设计并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作DNA重组技术或基因拼接技术。 基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 实质 结果 基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平 人类需要的基因产物 剪切 → 拼接 → 导入 → 表达 基因重组 基因工程的概念 基因工程培育抗虫棉的简要过程： 抗虫棉的培育有哪些关键步骤？ 苏云金芽孢杆菌 提取 抗虫基因 普通棉花(无抗虫特性) 棉花细胞(含抗虫基因) 与运载体DNA拼接，导入 棉花植株(有抗虫特性) 表达 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ DNA 重组技术的基本工具 本节知识内容 §1 DNA重组技术的基本工具 专题一 基因工程 “分子手术刀” ──限制酶 “分子缝合针” ──DNA连接酶 “分子运输车” ──基因进入受体细胞的载体 思考 在自然界中有一些生物的DNA可能进入另一种 生物的细胞中。我们有没有学过相关的实例？ 那么这类生物为什么没有在长期的进化过程中被外源 DNA的入侵而灭绝，它们有何保护机制？ 限制酶切割外源DNA,使之失效， 从而达到保护自身的目的！ 识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 主要是原核生物 4000种。 1、来源： 2、种类： 3、作用： 4、结果： 形成两种末端 一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶 黏性末端 平末端 A T G C A T G C 限制酶切割磷酸二酯键 限制性内切酶作用过程 点击播放 什么叫黏性末端？ 当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 什么叫平末端？ 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成黏性末端。 SmaⅠ能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切割形成平末端 。 模拟操作 课本6页 基因的针线：DNA连接酶 G A A T T C C T T A A G G A A T T C C T T A A G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G 用同种限制酶切割 A T G C A T G C 连接酶连接磷酸二酯键 DNA连接酶的作用过程： 二、分子缝合针——DNA连接酶 T 磷酸二酯键 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 A 作用部位： 是磷酸二酯键（扶手） 不是氢键（梯子） DNA连接酶将两条DNA链连接起来的酶。 连接黏性末端 连接黏性末端和平末端 分类 作用 E.coli DNA连接酶 连接酶种类： T4DNA连接酶 DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同点和不同点？ DNA连接酶 DNA聚合酶 连接DNA链 连接部位 双链 在两DNA片断之间形成磷酸二脂键 单链 将单个核苷酸加到已存在的核酸片断3’末端形成磷酸二脂键 核苷酸分子的连接： A T G C A T G C DNA聚合酶连接单链DNA 把单个脱氧核苷酸连接到DNA片段上 三、分子运输车——基因进入受体细胞的载体 　　 要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去！能将外源基因送入受体细胞的工具就是载体。 基因工程的载体被喻为： 分子运输车 基因工程的载体来源： 作为基因工程的载体需要怎样的条件呢？ 质粒、噬菌体、动植物病毒 议一议 2、能否用SARS病毒作为基因载体？ 3、作为载体，若没有切割位点将怎样？ 4、携带目的基因的载体是否进入了受体细胞，如何鉴定