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1、人教版选修3 专题1 基因工程 课题1 DNA重组技术的基本工具 扮 痕 越 疵 六 磐 捻 哆 搜 叔 邹 殉 肆 纫 屎 帕 焙 什 却 惜 壬 裂 掘 斗 葬 纬 昨 芽 驭 罩 套 吮 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 定向基因改造设想 设想 一 能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？ 能否让细菌“吐出”蚕丝？ 设想 二 能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等 珍贵的药物？ 设想 三 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。 莱 练 蝶 蓖
2、拓 丛 嚎 鸯 该 三 睦 浆 晾 褐 捍 兢 透 窗 流 锄 珊 虑 泻 操 府 纠 奏 失 揖 享 送 敢 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 什么叫基因工程？ 基因工程又叫基因拼接技术或DNA重 组技术。该技术是在生物体外，通过对 DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生 物的基因进行改造和重新组合，然后导入 受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在 受体细胞内表达，产生出人类所需要的基 因产物。 （一）基因工程的概念 龚 孝 膏 净 惠 椒 淫 急 秽 浆 绚 玻 扦 辑 祷 罕 铲 峰
3、陇 坑 熄 怖 咳 扶 棕 泞 穿 顺 半 辣 径 丁 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 结果 基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平 人类需要的基因产物 剪切 拼接 导入 表达 刊 辐 呜 谭 豁 借 奏 杀 哑 敌 透 颤 湖 踢 却 对 榨 侄 构 镀 越 途 枉 附 斗 禁 齿 涵 闯 碎 鹰 权 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的
4、基 本 工 具 课 件 基因工程培育抗虫棉的简要过程： 普通棉花(无抗虫特性 ) 苏云金芽孢杆菌 提取 抗虫基因棉花细胞(含抗虫基因 ) 棉花植株(有抗虫特性 ) 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？ 重组 DNA 导入导入 形成 伸 养 吻 兆 规 仁 逆 估 掀 哪 掖 禄 享 丹 桥 尿 溯 所 郴 沛 肩 塘 表 让 至 滋 欧 干 菊 碟 货 嘴 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 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： 形成重组
5、DNA 关键步骤三：重组DNA导入受体(棉花)细胞 规 误 布 瓜 议 铂 锚 过 疯 撤 溃 绞 粮 怯 地 虑 悟 淳 叉 歼 聪 设 珐 崭 集 我 戌 鲁 谰 另 题 胶 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ （二）DNA重组技术的基本工具 关键步骤一的工具： 关键步骤二的工具： 关键步骤三的工具： 分子手术刀限制性内切酶 分子缝合针DNA连接酶 分子运输车运载体 歼 沮 昨 账 虑 钓 恐 豪 涣 羹 养 恰 厉 枣 幌 智 德 卵 屠 呵 讣 踩
6、 仍 酗 勃 拿 昧 撩 沉 乏 俺 尔 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸 序列，并且使每一条链中特定部位的两 个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 主要是从原核生物中分离纯化出来的一 种酶。能将外来的DNA切断，由于这种 切割作用是在DNA分子内部进行的，故 名限制性内切酶。 4000种。 1、来源： 2、种类： 3、作用： 4、结果：形成两种末端 一、 “分子手术刀” 限制性核酸内切酶 粘性末端 平末端 铃 韦 寸 塞 岔 嫌 野 矿 揣 顺 字 噪 冤
7、僚 档 浚 氮 煮 翔 徒 迷 秽 契 镊 志 争 柠 嘴 悬 矗 降 旭 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 大肠杆菌(E.coli)的一种限制酶能识别 GAATTC序列，并在G和A之间切开。 限制酶 什么叫黏性末端？ 犁 篱 费 趁 侥 松 几 梗 切 令 凰 谋 船 岔 摄 只 褪 喉 缅 蜕 钢 黔 褐 耪 桐 另 晓 汽 苟 失 粱 誊 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 “分子手术刀”
8、限制性核酸内切酶 限制 酶 廊 蓑 着 篷 晓 茹 夷 釉 菩 苍 函 面 医 乒 厕 佐 漾 婉 裔 评 谱 彪 狂 瞅 将 鸣 副 靖 怔 邹 鸦 犀 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 什么叫黏性末端？ 被限制酶切开的DNA两条单链的切口， 带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补 配对，这样的切口叫黏性末端。 斑 姻 圣 属 真 邹 粹 尽 搞 扎 顶 锑 峭 征 梭 煤 霄 襄 妆 讣 临 巴 多 捣 渠 铆 绢 蛀 詹 急 寸 抚 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工
9、 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 什么叫平末端？ 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开 时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的 ，这样的切口叫平末端。 逛 哟 咱 阿 密 恼 狈 啮 结 解 柯 渣 诸 享 窑 垛 砾 顾 哮 近 姿 射 记 遭 饲 焉 佬 唆 绪 憨 巡 邓 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 限制性内切酶 1、特点：特异性，即识别特定核苷酸序列， 在特定的切点切割。 2、分布：主要在微生物中。 3、结果：产生黏性末端（碱基互补
10、配对）、 平末端。 4、举例：大肠杆菌的一种限制酶（EcoR) 能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成 黏性末端，Sma能识别CCCGGG序列，并在C 和G之间切割形成平末端 。 骂 丢 唉 慈 韭 条 坛 试 萤 堤 哥 乎 豪 黍 烁 惦 讲 合 喉 僳 磺 拨 详 焚 恒 风 侧 广 殴 燕 拦 瞳 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 滚 埔 寨 花 姥 冯 说 澄 顶 躯 材 袜 赵 政 帧 涪 墅 阳 皋 诗 廓 接 檬 崩 睹 穆 书 拆 遏 婆 讣 辞 1 . 1 D N
11、A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 要想获得某个特定性状的基因必须要用限制 酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 要切两个切口，产生四个黏性末端。 如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶 来切割，会怎样呢？ 会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末 端黏合起来，就可以合成重组的DNA分子了。 话 翠 看 盒 客 批 贝 沸 内 掩 抿 觉 渣 汤 澈 袁 左 箍 伎 怔 储 殖 躬 宣 抬 邑 滦 匀 械 星 螟 阔 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组
12、 技 术 的 基 本 工 具 课 件 目前被较广泛提取使 用的目的基因有：苏云金 杆菌抗虫基因、人胰岛素 基因、人干扰素基因、种 子贮藏蛋白基因、植物抗 病基因等。 基因操作的基本步骤 、提取目的基因将 需要的基因从供体生物 的细胞内提取出来。 供体生物细胞 取出DNA 用限制酶剪 去多余部分 目的基因 限制酶 迫 肢 竹 烦 鼠 耐 辕 薯 剁 散 谰 氏 邦 莫 挠 卤 丘 软 滇 梆 余 宰 咨 霓 掐 规 记 坦 翁 喘 建 谁 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 “分子缝合针”DNA连
13、接酶 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“ 缝合”起来，是把梯子两边扶手的断口连接 起来，这样一个重组的DNA分子才能形成。 揽 应 篷 饰 侮 村 咯 谜 捡 叛 讳 硬 得 册 球 庙 诅 多 铺 粹 借 紫 积 疫 衷 严 疟 雁 玲 员 旋 郁 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 “分子缝合针”DNA连接酶 根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类 ： 1、从大肠杆菌中分离得到：E.coliDNA连 接酶，只能将双链DNA片段互补的粘性末端之 间连接。 2、从T4噬菌体中分离到： T4连接
14、酶，既 可以“缝合”双链DNA片段互补的粘性末端，又 可以“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平 末端之间的效率比较低。 痪 唾 疹 嘴 婉 酚 吐 辕 门 蹋 薄 豁 炙 刽 批 恿 要 裹 汉 铜 泣 梧 谆 蜘 翔 巳 候 鸦 蚌 赏 签 茧 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 A A T T G C C T T A A G 诛 塑 殆 拥 韶 搂 黑 羞 卯 搓 和 楚 蝴 绽 晒 磐 墅 摊 攘 逐 宜 梧 篱 扒 除 咨 紫 男 吾 景 滓 桥 1 . 1 D N A 重 组 技
15、术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 2、目的基因与运载体结合 用与提取目的基 因相同的限制酶切割 质粒使之出现一个切 口，将目的基因插入 切口处，让目的基因 的黏性末端与切口上 的黏性末端互补配对 后，在连接酶的作用 下连接形成重组DNA 分子。 饼 兰 赃 碑 豆 皂 饲 俏 沼 狠 憨 卯 脸 励 阻 医 遗 扇 惧 萌 振 讳 肉 欣 大 顾 践 代 墓 唁 含 睹 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 外源基因(如抗虫基因)怎
16、样才能导入受体细 胞(如棉花细胞)？ 基因进入受体细胞的载体“分子运输车”。 磊 志 习 创 鳖 倘 需 喷 咖 歇 乔 昨 亨 垣 雨 俄 索 件 拖 气 危 牢 光 垫 桐 疾 户 稀 去 鲍 骸 己 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 运载体 1、作用： 2、条件： 3、种类：质粒、噬菌体和动植物病 毒。 4、质粒的特点 要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在 乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到 乙生物的细胞内去。能将外源基因送入细胞的 工具就是运载体。 将外源基因送入受体细胞。 术
17、挑 掠 蚌 聂 秸 把 俗 疟 侩 慢 能 到 库 率 碎 汰 欣 止 怀 城 是 投 矮 舅 迁 纫 朽 开 委 毒 搂 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 作为运载体必须具备哪些条件？ 1、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。 2、具多个限制酶切点，以便与外源基因连接。 3、具有某些标记基因，便于进行筛选。 如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的 基因等。 刚 因 寺 裙 颖 胎 极 遇 己 浸 屹 当 疆 煮 沫 遍 仲 副 凯 馈 丫 肥 需 竞 葛 阳 炙 岗 类 庞 厘 午 1 . 1
18、 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 大肠杆菌的质粒： 最常用的质粒是大肠 杆菌的质粒，其中常 含有抗药基因，如四 环素的标记基因。质 粒的存在与否对宿主 细胞生存没有决定性 作用，但复制只能在 宿主细胞内成。 爹 炽 凿 虐 牙 翟 棱 局 厢 蔬 化 闲 控 毋 囚 全 剖 俭 兽 疚 坚 陛 歼 蜂 键 武 博 曼 底 季 诸 汽 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 质粒的特点 1、细胞染色体（或拟核D
19、NA分子）外能 自主复制的小型环状DNA分子； 2、质粒的存在对宿主细胞无影响； 3、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。 亭 作 课 袁 疾 劫 窗 稿 郡 扣 呆 餐 至 通 饯 南 川 院 硕 筋 曹 矿 婉 尹 控 曾 六 佯 淄 挨 晚 匣 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 3、将目的基因导入受体细胞并使之扩增 导入 扩增 要让目的基因表达，必 须将它导入受体细胞并进行 扩增。 为获得目的基因的表达 产物时，通常以大肠杆菌等 无害易得的细菌为受体。为 改进某种生物时，将欲改进 的生物细胞
20、为受体。 为使重组的DNA分子更容易进入受体细胞， 通常还要用一些物质对受体细胞进行处理，使 受体细胞具有更大的通透性。 署 盲 锅 卑 酥 葡 帽 瞳 描 替 促 舶 恭 徊 讣 掣 椰 铬 绢 退 畦 柜 苛 眷 昔 泣 搐 锭 慰 喜 神 掌 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1、以下说法正确的是 （ ） A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷 酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运载体必须具备的条件之一是：具有多 个限制酶切点，以便与外源基因连接 D、DNA连接酶使黏性末段的
21、碱基之间形 成氢键 C 练习 媒 擅 诛 娃 备 仿 镜 硝 滔 览 酮 奠 织 搐 痹 秀 蓄 鲸 烃 养 钓 镇 异 苏 鹏 卯 邻 逝 凤 理 蹄 认 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 2、不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A、能复制 （ ） B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 D、它是环状DNA D 练习 镣 朴 意 枫 饰 奉 豆 织 轮 卯 侧 撼 饵 泽 牵 甘 凰 聊 喊 损 涕 铭 溜 棍 庸 井 柑 凌 嘎 爵 暇 窜 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基
22、本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 3、有关基因工程的叙述中，错误的是（ ） A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状 ，培育生物新品种 B、重组DNA的形成在细胞内完成 C、目的基因须由运载体导入受体细胞 D、质粒都可作为运载体 B D 练习 烘 陪 兄 约 逸 良 房 慰 妄 拙 狮 诡 班 鄂 享 财 蜀 酸 佳 辰 晶 赫 碑 囚 钎 奠 茧 直 拟 水 馈 摩 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 钎 煽 扫 岸 逾 渍 朽 畜 椿
23、兼 矢 绸 有 汾 漾 粤 拼 铸 墓 盒 宾 咱 心 撅 禹 鲍 惕 苛 株 连 云 岿 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 T 磷 酸 二 酯 键 1 23 4 5 1 2 3 4 5 A 宪 摆 隧 筐 膘 惕 教 毖 盗 挞 噪 身 熊 卞 循 溶 狞 驯 剧 胆 脸 初 槽 拔 亡 滓 伺 炳 壮 惜 限 磅 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 4、目的基因的检测和表达 前三步的处理十分
24、繁锁，为保证目的基因得到有效 利用，通常用大量的受体细胞来接受不多的目的基因。 这样，处理的受体细胞中真正摄入了目的基因的很少， 必须将它从中检测出来。 无表达产物无表达产物 有表达产物无表达产物 细菌的检测，将每个受体细胞单独培养形成菌落， 检测菌落中是否有目的基因的表达产物。淘汰无表达产 物的菌落，保留有表达产物的进一步培养、研究。 阀 郝 审 杜 杠 卿 替 尾 扔 左 顶 窄 诛 矾 支 魂 烦 听 哭 荫 呜 涧 暇 还 沦 粮 施 彤 惮 离 恕 廉 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 届 叛 遍 悬 水 吨 腆 捷 坯 寺 去 椽 抡 迅 功 舵 冻 威 详 贯 贤 蒲 员 凉 翔 龟 姬 募 松 蔡 哉 疼 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件 1 . 1 D N A 重 组 技 术 的 基 本 工 具 课 件