高中生物選修三重組的基本工具詳解演示文稿第1頁，共25頁。優(yōu)選高中生物選修三重組的基本工具第2頁，共25頁。定向基因改造設想

設想一能否讓禾本科的植物也能夠固定空氣中的氮？能否讓細菌“吐出”蠶絲？設想二能否讓微生物產生出人的胰島素、干擾素等珍貴的藥物？設想三經過多年的努力，科學家于20世紀70年代創(chuàng)立了可以定向改造生物的新技術——基因工程。第3頁，共25頁?；蚬こ谈拍罨蚬こ蹋喊凑杖藗兊脑竿M行嚴格的設計，并通過體外DNA重組和轉基因等技術，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。由于基因工程是在DNA分子水平上進行設計與施工的，因此又叫做DNA重組技術。第4頁，共25頁。例：基因工程培育抗蟲棉的簡要過程蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲基因與運載體DNA拼接棉花植株導入需要解決的問題：1、如何從蘇云金芽孢桿菌中辨別出所需抗蟲基因并把它切割下來；2、如何將切割下來的抗蟲基因與棉花的DNA“縫合”起來。第5頁，共25頁。培育抗蟲棉需要哪些工具？分子手術刀—限制性內切酶分子縫合針—DNA連接酶

分子運輸車—運載體第6頁，共25頁。第一章第1節(jié)

DNA重組技術的基本工具第7頁，共25頁。識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。主要是從原核生物中分離純化出來的一種酶。約4000種。1、來源：2、種類：3、作用：4、結果：形成兩種末端一、“分子手術刀”

——限制性核酸內切酶黏性末端平末端第8頁，共25頁。限制性核酸內切酶的作用：回文結構：沿中軸線反向重復作用特點：專一性第9頁，共25頁。第10頁，共25頁。什么叫黏性末端？當限制酶在它識別序列的中心軸線兩側將DNA兩條鏈分別切開時，產生的是黏性末端第11頁，共25頁。什么叫平末端？當限制酶在它識別序列的中心軸線處切開時，產生的是平末端第12頁，共25頁。二、ＤＮＡ連接酶——“分子縫合針”１.DNA連接酶的作用：連接兩條DNA鏈，形成磷酸二酯鍵第13頁，共25頁。E.coliDNA連接酶：連接黏性末端T4DNA連接酶：連接黏性末端和平末端２.DNA連接酶的種類限制酶切割后產生兩種不同的末端。那么恢復它們的連接時，所用DNA連接酶是否可以不加選擇？第14頁，共25頁。DNA聚合酶和DNA連接酶有何相同點和不同點？想一想第15頁，共25頁。DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈連接部位相同點雙鏈單鏈在兩DNA鏈之間形成磷酸二酯鍵，不需要模板將單個游離的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。需要模板都能形成磷酸二酯鍵二者都由蛋白質構成第16頁，共25頁。三、基因進入受體細胞的載體

———“分子運輸車”

第17頁，共25頁。1.載體具備的條件能自我復制，能進入受體生物細胞并在受體生物細胞內復制并表達；有一個至多個限制酶切割位點有遺傳標記基因對受體細胞無害、容易分離必要條件：能夠在受體細胞中穩(wěn)定地保存下來并大量復制，提供大量的目的基因第18頁，共25頁。能自我復制，并且可以帶著插入的目的基因一起復制有切割位點有標記基因的存在，可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。載體舉例：質粒（抗蟲棉培育）第19頁，共25頁。2、常用的載體種類質粒、λ噬菌體衍生物、動植物病毒第20頁，共25頁。3、載體的人工改造第21頁，共25頁。思考1、限制酶存在于原核生物中的作用是什么？2、DNA連接酶與DNA聚合酶有什么區(qū)別？3、具備什么條件才能充當“分子運輸車”？切割外源DNA，使之失效，從而達到保護自身的目的。DNA聚合酶只是將單個游離的脫氧核苷酸加到已有核酸片段的3‘端；DNA連接酶連接兩條DNA鏈。DNA聚合酶需要一條DNA鏈為模板能自我復制、有一個或多個切割位點、有標記基因位點及對受體細胞無害等第22頁，共25頁。討論1、為什么限制酶不剪切細菌自身的DNA?2、天然的DNA分子能直接用作基因工程載體么？其DNA分子中或者不具備這種限制酶的切割序列，或者將自身的相應序列通過甲基化酶甲基化，使限制酶不能切割自身的DNA一般是需要人工改造后才能用于基因工程操作。第23頁，共25頁。小結基因工程的工具限制酶主要存在于原核生物中具有專一性(識別序列)切開DNA分子的磷酸二酯鍵DNA連接酶連接兩條DNA鏈，形成磷酸二酯鍵，種類E.coliDNA連接酶T4

DNA連接酶運載工具具