1.1DNA重组技术的基本工具课件2021-2022学年高二下学期生物人教版选修3

高二生物 选修三 人教版 专题一 基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具 www.pyez.com 明湖中学高二生物组 杜秋霞 辣椒香蕉 蜘蛛能够吐出蛛丝 资料一：蛛丝是自然界最奇特的物质之一，它具有极强的韧度，其韧度是同样直径钢材的好几倍。但与家蚕不同，蜘蛛不能家养，因为它们会互相吞食，所以不可能建立人工饲养蜘蛛的农场。30多年来，科学家们一直试图找到利用其他生物体来制造蛛丝的办法。 能不能让蚕“吐出”蜘蛛丝 www.pyez.com 资料二 以往，治疗糖尿病的胰岛素是从动物胰腺中提取的，从100千克猪、牛等动物的胰腺只能提取3－4克胰岛素，治疗一个患者需宰杀40－50头牛，这种药物的造价就可想而知了。 微生物可以有分泌产物，且微生物繁殖速率快 能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？ 经过多年的努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。 教学目标: 1.简述DNA重组技术所需三种工具的作用 2.载体需要具备的条件 基因工程的概念： 基因工程，又叫DNA重组技术。通俗的说，就是按照 人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加 以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向 地改造生物的遗传特性。 基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平 基因工程培育抗虫棉的关键步骤： 关键步骤一： 抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来 关键步骤二： 抗虫基因与棉花DNA“缝合” 关键步骤三： 抗虫基因进入棉花细胞 “分子手术刀”—— 限制性核酸内切酶 “分子缝合针”—— DNA连接酶 “分子运输车”——载体 www.pyez.com 一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀” (1).来源： (2).特点： 限制性核酸内切酶，又称限制酶 主要从原核生物中分离纯化。 识别特定核苷酸序列，使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 （阅读课本P4.5了解限制酶的来源.特点及结果） 限制酶的识别序列： 大多数限制酶的识别序列由6（少4、5或8）个核苷酸组成，都具有回文结构 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切割点上将DNA 分子切断。目前已发现的限制酶有4000多种。 　 EcoRⅠ 黏性末端　　　　 黏性末端 SmaⅠ 平末端　　　平末端 第一部分 www.pyez.com 　　被同一种限制酶切断的几个DNA是否具有相同的黏性末端？ 思考: (3).结果 ： 黏性末端和平末端 www.pyez.com ……ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC…… ……TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG…… 用剪刀(代表EcoRⅠ识别序列为GAATTC)进行DNA”切割”.将白色纸板有目的基因, 红色纸板为质粒. ……TCCTAGAATTCTC TATGAATTCCATAC…… ……AGGATCTTAAGAG ATACTTAAGGTATG…… 目的基因 小组活动一：剪切目的基因和质粒 www.pyez.com ……ATAGCATGCTATCCATG ……TATCGTACGATAGGTACTTAA AATTCGGCATAC…… GCCGTATG…… AATTCTC TATG GAG ATACTTAA 目的基因 ……TCCTAG ……AGGATCTTAA AATTCCATAC…… GGTATG…… www.pyez.com 如何将目的基因重组到质粒中，形成一个重组DNA分子？ 二、“分子缝合针” — DNA连接酶 （阅读课本P5了解作用、机理及种类） ①作用: 把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将脱氧核糖和磷酸连接起来. ②作用原理： 催化磷酸二酯键形成 两DNA片段要具有互补的黏性末端才能拼起来 DNA连接酶的缝合作用 注意：DNA连接酶可连接双链DNA中的DNA单链缺口，但不能连接单链DNA！ ③类型： 类型 E·coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 来源 功能 大肠杆菌 T4噬菌体 恢复 磷酸 二酯键 只能连接黏性末端 能连接黏性末端和平末端(效率较低) 相同点 差别 A A T T G C A A T T A A T T DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶 DNA聚合酶的作用 DNA连接酶与DNA聚合酶是一回