構(gòu)想1能否讓植物也發(fā)出螢火蟲般漂亮螢光？能否讓豬體內(nèi)生產(chǎn)出人血？構(gòu)想2能否讓細(xì)菌產(chǎn)生出人胰島素、干擾素等寶貴藥品？構(gòu)想3這么奇思妙想可能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)嗎?奇思妙想切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第1頁把這么奇思妙想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)是20世紀(jì)70年代興起高新科技——基因工程。切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第2頁基因工程概念又叫做基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。通俗說，就是按照人們意愿，把一個生物某種基因提取出來，加以修飾改造，然后放到另一個生物細(xì)胞里，定向地改造生物遺傳性狀?；驹?基因重組切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第3頁基因工程概念基因工程別名操作環(huán)境操作對象操作水平基本過程結(jié)果基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)生物體外基因DNA分子水平人類需要基因產(chǎn)物剪切→拼接→導(dǎo)入→表示切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第4頁抗蟲棉普通棉轉(zhuǎn)基因抗蟲棉切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第5頁基因工程培育抗蟲棉簡明過程：普通棉花(無抗蟲特征)蘇云金芽孢桿菌①提取抗蟲基因②與運(yùn)載體DNA拼接③導(dǎo)入棉花細(xì)胞(含抗蟲基因)抗蟲棉(有抗蟲特征)④表示實(shí)現(xiàn)上述步驟需要哪些工具？切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第6頁實(shí)現(xiàn)上述步驟需要哪些工具？基因剪刀——限制性核酸內(nèi)切酶基因針線——DNA連接酶基因運(yùn)載工具——運(yùn)載體切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第7頁主要是從原核生物中分離純化出來一個酶。能將外來DNA切斷，因?yàn)檫@種切割作用是在DNA分子內(nèi)部進(jìn)行，故名限制性核酸內(nèi)切酶。

1、起源：

一、限制性核酸內(nèi)切酶—“分子手術(shù)刀”2、種類：4000種。識別雙鏈DNA分子某種特定核苷酸序列，而且使每一條鏈中特定部位兩個核苷酸之間磷酸二酯鍵斷開。3、作用：切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第8頁4、特點(diǎn)：

一個限制酶只能識別一個特定核苷酸序列，而且有特定切割位點(diǎn)。比如：大腸桿菌一個限制酶EcoRI,能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。5、結(jié)果：形成兩種DNA末端黏性末端平末端切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第9頁尋根問底1、限制酶從哪里尋找？科學(xué)家為何想到要到這些生物體中去尋找？

2、原核生物中存在限制酶對其本身有什么作用呢？3、限制酶在DNA任何部位都能將DNA切開嗎？為何？4、限制酶EcoRI和Smal都能切割DNA分子，它們切割DNA分子后產(chǎn)生結(jié)果（DNA末端）一樣嗎？有何不一樣？切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第10頁氫鍵切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第11頁

T磷酸二酯鍵1234512345

A切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第12頁EcoRI（在G和A之間切割）Smal（在G和C之間切割）黏性末端平末端切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第13頁大腸桿菌一個限制酶EcoRI,能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。什么叫黏性末端？大腸桿菌一個限制酶EcoRI,能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第14頁限制酶什么叫黏性末端？切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第15頁什么叫黏性末端？被限制酶切開DNA兩條單鏈切口，帶有幾個伸出核苷酸，他們之間恰好互補(bǔ)配對，這么切口叫黏性末端。切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第16頁什么叫平末端？當(dāng)限制酶從識別序列中心軸線處切開時，切開DNA兩條單鏈切口，是平整，這么切口叫平末端。切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第17頁1、要想取得某個特定性狀基因必須要用限制酶切幾個切口？可產(chǎn)生幾個黏性末端？思索與討論:（要切兩個切口，產(chǎn)生四個黏性末端）。2、假如把兩種起源不一樣DNA用同一個限制酶來切割，結(jié)果會怎樣呢？（會產(chǎn)生相同黏性末端，假如讓二者黏性末端黏合起來，就能夠形成重組DNA分子了。）切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第18頁基因針線──DNA連接酶問題:將切下來DNA片段拼接成新DNA分子能夠用什么酶?切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第19頁二、DNA連接酶——“分子縫合針”1、種類：2、作用：兩類E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶

磷酸二酯鍵3、作用部位：將兩個DNA片段缺口連接起來，恢復(fù)被限制酶切開了兩個核苷酸之間磷酸二酯鍵。切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第20頁閱讀課文：1、依據(jù)酶起源不一樣，能夠?qū)NA連接酶分為哪兩類？2、DNA連接酶有何作用？它作用部位？3、限制酶切割后有兩種不一樣結(jié)果，一個產(chǎn)生黏性末端，一個產(chǎn)生平末端。那么恢復(fù)它們連接時，所用DNA連接酶是否能夠不加選擇？切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第21頁DNA聚合酶只是將一個個脫氧核苷酸加到DNA單鏈上(DNA復(fù)制）；而DNA連接酶是將兩個DNA片段缺口連接起來（基因工程）。相同點(diǎn)：都是形成磷酸二酯鍵主要區(qū)分：質(zhì)疑討論2、DNA連接酶與DNA聚合酶有什么區(qū)分？切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第22頁切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第23頁…GAATTCCGTAGAATTCGGATT……CTTCATGAATTCCCTAA……GAAGTACTTAAGGGATT……CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA…CTTCATGAATTCCCTAA…

GAAGTACTTAAGGGATT…GGCATCTTAAAATTCCGTAG含目標(biāo)基因DNA片段運(yùn)載體DNA片段重組DNA分子片段EcoRIEcoRI切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第24頁模擬制作重組DNA分子模擬操作思索與討論1：1、這把剪刀代表什么？應(yīng)去尋找堿基序列是？從哪里剪開？2、為何用同一個限制酶來切割目標(biāo)基因和運(yùn)載體？2、透明膠代表什么？用它來連接什么部位？切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第25頁1、你模擬插入DNA片段能稱得上一個基因嗎？2、假如你操作失誤，堿基不能配對，可能是什么原因造成？請按真實(shí)操作過程思索一下：思索與討論2：切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第26頁一、基因工程概念.二、DNA重組技術(shù)基本工具1.限制性核酸內(nèi)切酶---”分子手術(shù)刀”

2.DNA連接酶---”分子縫合針”

本課小結(jié)：分類作用起源作用特點(diǎn)結(jié)果切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第27頁以下是兩種限制酶切割后形成DNA片段，試分析：①GC…②AATTC…③…GC④…CTTAACG…G……CG…G

(1)其中①和

是由一個限制酶切割形成

末端，二者要重組成一個DNA分子，所用DNA連接酶通常是

。（2）

和

是由另一個限制酶切割形成

末端，二者要形成重組DNA片段，所用連接酶通常是

。練習(xí)②④③平黏性T4連接酶E.coliDNA連接酶或T4連接酶切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第28頁三、基因進(jìn)入受體細(xì)胞載體—分子運(yùn)輸車思索：外源基因(如抗蟲基因)怎樣才能導(dǎo)入受體細(xì)胞(如棉花細(xì)胞)？基因進(jìn)入受體細(xì)胞載體——“分子運(yùn)輸車”。切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第29頁假如目標(biāo)基因?qū)胧荏w細(xì)胞后不能復(fù)制將怎樣？作為載體沒有切割位點(diǎn)將怎樣？目標(biāo)基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞，我們?nèi)庋劭床坏?，怎樣判定？假如載體對受體細(xì)胞有害將怎樣？我們敢選取從霍亂弧菌中質(zhì)粒來做載體嗎？思索：切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第30頁作為載體必要條件:1、能自我復(fù)制2、有一個或多個酶切割位點(diǎn)3、有標(biāo)識基因4、對受體細(xì)胞無害種類：質(zhì)粒、噬菌體和動植物病毒。(便于進(jìn)行判定和篩選)(方便外源基因插入)切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第31頁質(zhì)粒特點(diǎn)：是一個裸露、結(jié)構(gòu)簡單、獨(dú)立于細(xì)胞染色體（或擬核DNA分子）外能自我復(fù)制小型雙鏈環(huán)狀DNA分子。切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第32頁能復(fù)制并帶著插入目標(biāo)基因一起復(fù)制有切割位點(diǎn)有標(biāo)識基因存在，未來可用含青霉素培養(yǎng)基判別。切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第33頁練習(xí)在基因工程中，切割運(yùn)載體和含有目標(biāo)基因DNA片段，需使用同種限制酶B.兩種限制酶同種連接酶D.兩種連接酶不屬于質(zhì)粒被選為基因運(yùn)載體理由是

A、能復(fù)制（）

B、有多個限制酶切點(diǎn)

C、含有標(biāo)識基因

D、它是環(huán)狀DNA切割運(yùn)載體和含有目的基因的DNA片段專家講座第34頁基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。在基因操作基本步驟中，不進(jìn)行堿基互補(bǔ)配正確步驟是

A、人工合成目標(biāo)基因

B、目標(biāo)基因與運(yùn)載體結(jié)合

C、將目標(biāo)基因?qū)胧荏w細(xì)胞

D、目標(biāo)基因檢測和表示練習(xí)切割運(yùn)載體和含有目的基因