發(fā)光煙草課件

1、1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具專題1 基 因 工 程澄邁中學(xué)：王江云什么叫基因工程？ 基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。該技術(shù)是在生物體外，通過對(duì)DNA分子進(jìn)行人工“剪切”和“拼接”，對(duì)生物的基因進(jìn)行改造和重新組合，然后導(dǎo)入受體細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行無性繁殖，使重組基因在受體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)，產(chǎn)生出人類所需要的基因產(chǎn)物。（一）基因工程的概念我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)抗蟲棉花問題：蘇云金芽孢桿菌具有抗蟲基因，如何利用基因工程技術(shù)來生產(chǎn)抗蟲棉花？基因工程培育抗蟲棉的簡(jiǎn)要過程：普通棉花(無抗蟲特性)蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲基因棉花細(xì)胞(含抗蟲基因)棉花植株(有抗蟲特性)上述培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟是什么？重組DNA導(dǎo)入形成

2、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(xì)胞內(nèi)提取出來關(guān)鍵步驟二：形成重組DNA關(guān)鍵步驟三：重組DNA導(dǎo)入受體(棉花)細(xì)胞解決培育抗蟲棉的關(guān)鍵步驟需要哪些工具？DNA重組技術(shù)的基本工具 關(guān)鍵步驟一的工具： 關(guān)鍵步驟二的工具： 關(guān)鍵步驟三的工具：分子手術(shù)刀限制性內(nèi)切酶分子縫合針DNA連接酶 分子運(yùn)輸車運(yùn)載體限制性核酸內(nèi)切酶（簡(jiǎn)稱限制酶）一、 “分子手術(shù)刀”1.來源：猜一猜：限制酶存在于原核生物中的作用是什么呢？將外來的DNA切斷，即能夠限制異源DNA的入侵并使之失去活動(dòng)，但對(duì)自己的DNA卻無損害作用，保護(hù)細(xì)胞原有的遺傳信息。主要從原核生物中分離出來2.作用特點(diǎn)：具有特異

3、性 例如： EcoR1限制酶能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開。 Sma1限制酶能識(shí)別CCCGGG序列，并在C和G之間切開能夠識(shí)別雙鏈DNA分子中的某種特定核苷酸序列，并在特定部位將其切斷學(xué)生活動(dòng)：用“剪刀”代表限制酶，紙條上的堿基序列代表限制酶識(shí)別的序列，請(qǐng)剪下堿基序列被限制酶切割后，所形成的結(jié)果EcoR1限制酶識(shí)別的GAATTC序列EcoR1限制酶 被限制酶切開的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。小結(jié)：限制酶1.來源：主要從原核生物中分離出來。2.作用特點(diǎn)：具有特異性，識(shí)別特定核苷酸序列，在特定部位切割3.切點(diǎn)：磷酸二酯鍵4.切

4、割結(jié)果：黏性末端、平末端二、“分子縫合針”DNA連接酶1.分類E.coliDNA連接酶T4DNA連接酶作用：將切下來的DNA片段拼接成 新的DNA分子AATTGCCTTAAG2.縫合的位置：磷酸二酯鍵E.coliDNA連接酶，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端之間連接。 T4DNA連接酶，既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)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(gè)核苷酸加到已存在的核酸片段的3末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵想一想：DNA連接酶和DNA聚合酶有什么區(qū)別呢？鞏

5、固練習(xí)限制酶在DNA的任何部位都能將DNA切開嗎？以下是四種不同限制酶切割形成的DNA片段：(1) CTGCA (2) AC (3) GC G TG CG（4） G (5)G (6) GC CTTAA ACGTC CG(7) GT(8)AATTC CA G你是否能用DNA連接酶將它們連接起來？一、基因工程的概念二、基因工程基本工具（一）限制酶：來源、特點(diǎn)、作用、結(jié)果（二）DNA連接酶：種類、作用本節(jié)小結(jié)課后思考：作為分子運(yùn)輸車載體需要什么條件呢？4.如果載體對(duì)受體細(xì)胞有害怎樣？不能分離怎樣？2.假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制將怎樣？1.作為載體沒有切割位點(diǎn)將怎樣？3.假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)

6、胞，你如何去察覺？三、“分子運(yùn)輸車”載體作用：將外源基因送入受體細(xì)胞。 常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒噬菌體的衍生物動(dòng)、植物病毒等質(zhì)粒：來源：原核生物結(jié)構(gòu)：環(huán)狀雙鏈的DNA分子想一想：為什么質(zhì)粒可以作為載體4.如果載體對(duì)受體細(xì)胞有害怎樣？不能分離怎樣？2.假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制將怎樣？1.作為載體沒有切割位點(diǎn)將怎樣？3.假如目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞，你如何去察覺？能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制有切割位點(diǎn)有標(biāo)記基因的存在，將來可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。作為運(yùn)載體必須具備的條件1.具一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。2.能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。3.具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。

7、4.對(duì)受體細(xì)胞無害。課后作業(yè)：模擬制作重組DNA分子的模擬操作本節(jié)小結(jié)一、基因工程的概念二、基因工程基本工具（一）限制酶：來源、特點(diǎn)、作用、結(jié)果（二）DNA連接酶：種類、作用（三）運(yùn)載體：種類、條件1.以下說法正確的是 （ ） A、所有的限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列 B、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(yùn)載體 C、運(yùn)載體必須具備的條件之一是：具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接 D、DNA連接酶使黏性末端的堿基之間形成氫鍵C練習(xí)記住了2.不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體的理由是 A、能復(fù)制 （ ） B、有多個(gè)限制酶切點(diǎn) C、具有標(biāo)記基因 D、它是環(huán)狀DNAD練習(xí)記住了3、下列不適合用于基因工程的運(yùn)載體是（ ） A、質(zhì)粒 B、噬菌體 C、細(xì)菌 D、病毒選我C4、下列說法正確的是：（ ） A、限制酶的切口一定是GAATTC堿基序列 B、質(zhì)粒是基因工程中唯一的運(yùn)載體 C、重組技術(shù)所用的工具酶是限制酶、 連接酶、運(yùn)載體 D、利用運(yùn)載體在宿主細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因 進(jìn)行大量復(fù)制的過程可稱為“