人教版高中生物選修3專題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，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?；蛑亟M生物體外基因DNA分子水平剪切→拼接→導入→表達獲得人們所需要的基因產(chǎn)物回顧：優(yōu)點：定向地改造生物的遺傳性狀；實現(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，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。基因重組生物體外基因DNA分子水平剪切→拼接→導入→表達獲得人們所需要的基因產(chǎn)物回顧：優(yōu)點：定向地改造生物的遺傳性狀；實現(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)表達的理論基礎(chǔ)(1)基因是控制生物性狀的獨立遺傳單位。(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（“分子運輸車”）——運載體二、DNA重組技術(shù)的基本工具準確切割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、來源：原核生物2、種類：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、來源：原核生物（一）、限6限制酶的名字：是用生物屬名的頭一個字母與種名的頭兩個字母，組成了3個字母的略語，以此來表示這個酶是從哪個生物中分離出來的。例如，一種限制酶是從大腸桿菌（Escherchiacoli）的R型菌株分離出來的，就用字母EcoR表示；如果他是從大腸桿菌R型菌株中分離出來的第一個限制酶，則進一步表示成EcoRI限制酶的名字：73、限制酶專一性識別一種特定的核苷酸序列，并且能在特定的切點上切割DNA分子。3、限制酶專一性8限制酶切割的是什么？兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵.限制酶切割的是什么？兩個脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵.9人教版高中生物選修3專題1第1節(jié)DNA重組技術(shù)的基本工具10黏性末端當限制酶從識別序列的中心軸線兩側(cè)切開時，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。黏性末端當限制酶從識別序列的中心軸線兩側(cè)切開時，被限11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。平末端當限制酶從識別序列的中心軸線處切開時，切開的121、來源：原核生物2、種類：約4000種3、特點：專一性4、切割位點：磷酸二酯鍵5、形成末端：黏性末端、平末端？尋根問底：根據(jù)你掌握的知識，你能推測這類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、來源：原核生物？尋根問底：根據(jù)你掌握的知識，（一）、限制13防止外來病原物的侵害。當外源DNA侵入時，會利用限制酶將外源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，從而達到保護自身的目的。原核生物本身的DNA分子是否會被自身存在的限制酶切割？為什么？防止外來病原物的侵害。當外源DNA侵入時，會利用限制酶將外源14細菌中限制酶之所以不切斷自身DNA，是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可以降解掉。生物在長期演化過程中，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。這樣，盡管細菌中含有某種限制酶也不會使自身的DNA被切斷。細菌中限制酶之所以不切斷自身DNA，是因為微生物在長期的進化15人教版高中生物選修3專題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，E·coliDNA連接酶或T4DNA連接酶即恢復(fù)被限制酶切開的兩個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，E·co22

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

將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。（二）、DNA鏈接酶1、種類：兩類E·coliDNA連接酶將雙鏈DNA片段“24尋根問底：DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎?為什么?1)只能將單個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DNA片段之間形成磷酸二酯鍵2)以一條DNA鏈為模板，將單個核苷酸通過磷酸二酯鍵連接成一條互補的DNA鏈2)將DNA雙鏈上的兩個缺口同時連接起來，不需要模板尋根問底：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細胞2、常用運載體：（1）質(zhì)粒（2）噬菌體（3）動植物病毒（三）、運載體1、作用：將目的基因?qū)胧荏w細胞2、常用運載體：（1）質(zhì)粒（263、運載體需具備的條件（1）能自我復(fù)制能進入受體生物細胞并在受體生物細胞內(nèi)復(fù)制并表達；（2）有多種限制酶單一切點便于與不同目的基因結(jié)合（3）有遺傳標記基因便于觀察（4）對受體細胞無害、易分離3、運載體需具備的條件27真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進行過人工改造的。真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進行過人工改造的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）來源：原核生物特點：專一性切割位點：磷酸二酯鍵末端：粘性末端平末端二、DNA連接酶種類：EcoliDNA連接酶T4DNA鏈接酶縫合位點：磷酸二酯鍵三、運載體種類：質(zhì)粒噬菌體動植物病毒特點：自我復(fù)制，具有一個或多個限制酶切點具有標記基因，對受體細胞無害小結(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連接酶課后練習以下是兩