11DNA重组技术的基本工具课件人教版选修3.ppt

专 题 1 课前预习 ·巧设计 名师课堂 ·一点通 创新演练 ·大冲关 重点突破 课堂强化 知识清单 案例师说 1.1 每课一练 了解 1. 基因工程的概念 2.DNA 重组技术所需三种基本工具 的来源和作用 理解 基因工程载体需要具备的条件 1.DNA 重组技术所需三种基本工具的作用 2. 基因工程载体需要具备的条件 一、基因工程的概念 指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过 和 等技术，赋予生物以新的 ， 从而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 叫做 。 体外 DNA 重组 转基因 遗传特性 DNA 重组技术 二、限制性核酸内切酶 ——“ 分子手术刀 ” (1) 简称：限制性核酸内切酶又称 。 (2) 来源：主要从 中分离纯化出来。 (3) 作用： ①识别双链 DNA 分子的某种 。 ②切割特定部位的两个核苷酸之间的 。 (4) 作用结果：产生 或 。 限制酶 原核生物 特定核苷酸序列 磷酸二酯键 黏性末端 平末端 G A 磷酸二酯键 T T C A … … … … … … … … 限制酶识别序列 ★ EcoRⅠ限制酶 ： ★ SmaⅠ限制酶 ： GGG CCC G C TTAA GGG CCC G AATTC 三、 DNA 连接酶 ——“ 分子缝合针 ” 1 ．作用 恢复被 切开的两个核苷酸之间的 ，拼 接成新的 DNA 分子。 2 ．种类 限制酶 磷酸二酯键 种类 比较 项目 E · coli DNA 连接酶 T 4 DNA 连接酶 来源 特点 只能“缝合”具有 的 双 链 DNA 片段 既可以“缝合”双链 DNA 片段 互补的 ，又可以“缝 合”双链 DNA 片段的 大肠杆菌 T 4 噬菌体 互 补的黏性末端 黏性末端 平末端 ★ EcoRⅠ限制酶： GAATTC C G A A T T A T A G T C DNA 连接酶 DNA 连接酶 DNA 连接酶 A T A G T C C G A A T T C A A T T DNA 聚合酶 G A G T A T C DNA 聚合 酶 四、基因进入受体细胞的载体 ——“ 分子运输车 ” 1 ．作用 将 送入受体细胞。 2 ．种类 (1) 质粒：是一种很小的 。 (2) 其他载体： 的衍生物、 等。 3 ．特点 (1) 能够进行 。 (2) 有一个至多个 切割位点，供外源基因插入。 (3) 具有特殊的 ，供重组 DNA 的鉴定和选择。 (4) 对受体细胞无害。 外源基因 双链环状 DNA 分子 λ 噬菌体 动植物病毒 自我复制 限制酶 标记基因 一、限制性核酸内切酶 ——“ 分子手术刀 ” 1 ．阅读教材 P4 ～ 5 ，分析图 1 － 2 、 1 － 3 ，探究下列问题： (1) 限制酶切割 DNA 分子时，其切割部位在哪里？具有怎 样的作用特点？ 提示： ①切割部位是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 ②作用特点： a ．具有专一性。具体表现在两个方面：识别双链 DNA 分 子中特定的核苷酸序列；切割特定序列中的特定位点。 b ．可用于 DNA 的切割，获取目的基因和切割载体。 (2) 利用限制酶切割得到的是黏性末端或平末端，二者 有什么区别？ 提示： ①黏性末端：是限制酶在识别序列的中心轴线 两侧将 DNA 的两条链分别切开形成的，如下图所示。 ②平末端：是限制酶在识别序列的中心轴线处切开形 成的，如下图所示。 具有黏性末端的 DNA 片段能够通过互补碱基间的配对重 新结合，而具有平末端的 DNA 片段不容易结合。 2 ．阅读教材 P5 并观察分析图 1 － 4 ，讨论下列问题： (1)DNA 连接酶的作用目的是什么？作用于哪种化学键？ 提示： ①作用目的：将切下的黏性末端或平末端重新拼 接、缝合，形成新的 DNA 分子。 ②作用的化学键：磷酸二酯键。 (2) 根据下图分析： ①图中 a 酶、 b 酶分别是哪种酶？ 提示： a 是限制酶 ( 或限制性核酸内切酶 ) ； b 是 DNA 连接酶。 作 用 应 用 限制性核 酸内切酶 使特定部位的磷酸 二酯键断裂 用于提取目的基因 和切割载体 DNA 连接酶 在 DNA 片段之间重 新形成磷酸二酯键 用于目的基因和载 体的连接 ②两种酶在基因工程中有什么作用及应用。 提示： 3 ．阅读教材 P6 ，观察分析图 1 － 5 ，探讨下列问题： (1) 具备什么条件的物质才能充当基因工程的载体？ 提示： 载体必须具备的条件： ①能在受体细胞内稳定保存并大量复制。 ②有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。 ③具有某些特殊标记基因，以便进行筛选。当然， 载体应对受体细胞无毒害作用，否则受体细胞将受到损 伤甚至死亡。 (2) 联系主动运输中的载体，试从它们