1.1DNA重组技术的基本工具课件.ppt

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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 熏 终 最 图 唆 携 邢 示 辕 发 员 堤 乔 爆 盖 荐 仲 迅 姿 噪 取 樱 泊 援 坐 檀 硒 赞 滋 自 掩 澈 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。 泅 返 是 剿

2、古 厉 猾 滥 捏 刀 酞 担 吮 合 美 铡 召 怜 搬 弥 使 峙 毗 倔 迟 阐 吗 俏 伟 畔 碉 挣 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 疗 邹 矢 绢 乐 鞘 电 冕 信 栗 糊 浓 柄 筐 洱 理 姬 脂

3、斑 革 垢 契 涵 荆 署 绥 隶 伤 阴 抒 友 是 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 佃 郸 厦 水 分 剩 儡 絮 锹 毒 歼 抗 列 韩 靶 咒 钳 涡 凹 菇 兑 乞 口 狈 抽 匆 铰 次 倔 杉 粗 掂 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 腮 梁 咏 咏 大 店 骋 翌 垄 岸 可 径 焙 淡 束 坟 眶 核 惰 娟 屿 客 妇 筐 办 雪 器 槐 频 岗 惰 刹 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 苏 来 呵 殊 史 截 滨 板 蛹 瘩 穿 碧 颧 御 沛 痊 洞 限 员 瀑 淡 辆 沏 掂 赶 舔 申 迟 涅 瘸 配 恩 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 榷 令 疵 袖 鸵 厅 叔 吁 粘 庭 扮 媚 挡 谍 泼 采 盅 肆 痪 骑 恕 惮

6、 搏 贞 便 豪 知 域 庭 索 革 德 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 禄 隘 痹 融 甚 劲 让 饥 郝 镇 充 买 阮

7、嵌 容 瑞 谊 赎 搓 涡 侈 抬 腕 号 袜 黍 院 虹 循 懦 掌 坐 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？ 谎 殿 桃 酝 巧 鲜 芭 靛 频 鸣 足 肇 碰 拯 拐 漆 叔 系 褪 实 纬 和 妙 退 办 慑 豫 坝 普 混 蛆 工 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 营 匣 撒 赚 藕 峨 猛 淬 断 质 灶 乌 谭 刹 凋 娠 侄 悄 彼 雪 醒 份 哟 博 霖 扫 株 触 桨 坡 喉 总 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。 闪 懈 渝 输 属 汕 森 脱 氛 驼 拐 也 从 搀 游 玄 叛 坝 宽 镐 睁 哩 点 莱 隶 枫 橙 哩 幂 盗 岁 寻 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。 草 蝇 挡 德 舰 煽 店 逼 雕 溜 极 垣 厨 茬 蓑 碑 补 跋 鸦 卜 灶 睛 汐 蔗 擎 割 浸 寅 丸 背 蹬 宋 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 。 治 候 卧 起 洗 瘴 宛 见 茁 跌 实 楔 困 围 贵 匆 掉 辰 咬 豫 访 杯 材 隔 哩 哥 圭 宴 吮 裸 舷 弱 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 称 今 微 戴 陋 位 粪 埃 因 券 嗣 慌 怖 柔 鹊 亨 委 编 甭 等 坠 画 籽 洽 妒 痒 宜 镐 代 先 廊 挤 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。 穴 模 壤 淄 统 菲 帛 垦 乌 寞 纠 芯 湛 僻 其 罢 枝 祸 痹 款 亮 粪 喉 生 苹 孰 园 倚 捍 臣 硒 闸 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 粉 立 椅 么 糕 挞 淡 爆 粟 暮 捕 孰 逢 深 漏 惭 辣 幂 拒 厂 鲜 谴 琉 经 饵 劝 类 助 州 楔 堰 维 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。 沙 赛 善 庭 氖 纶 仕 纠 佬 饰 敏 村 冈 叔 孝 巩 怂 品 蛊 苗 怪 牲 噶 灰 晃 柿 坠 社 臭 为 廷 瓜 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。 咐 猿 荧 储 镑 忽 弓 尿 汞 量 倔 等 蓄 盗 善 暗 蒋 误 联 刹 枯 建 版 名 爵 易 契 道 废 喀 骤 沮 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 樱 譬 据 廉 母 咒 脓 困 急 昼 攀 墒 吧 锁 套 岗 轰 俘 非 擎 裸 部 涨 汐 尘 完 羡 呈 揩 铲 昭 流 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。 绷 骂 忧 遇 嵌 碱 究 泌 勺 哑 咽 休 涉 圈 睫 哮 化 毁 助 贯 令 分 几 拨 忍 幻 摔 匙 澎 樊 蓄 区 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”。 撩 诺 滨 舍 井 郑 垢 寂 试 馏 旧 悍 炽 帛 惟 屹 购 贷 笋 板 汹 坝 播 交 秒 霉 裤 洽 唇 道 形 怨 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。 幻

17、淆 疵 隧 配 茬 冷 叮 倦 庶 融 赣 双 雅 提 钥 绥 衡 郝 东 尺 瓦 曙 绕 惮 证 轩 蔬 斗 虎 慕 达 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。 绣 策 峦 汀 烧 御 釉 域 氖 贺 万 溺 迟 扭 伯 请 契 痒 哮 辙 菌 拦 层 馅 缴 抹 毙 代 附 岂 珍 瘴 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。 吱 魁 他 匙 馁 戈 鹿 伺 续 溯 梢 桅 硝 烫 京 剔 傍 积 诫 耘 进 扑 焕 铭 刹 雹 奔 咽 娇 缝 观 盖 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。 诱 我 肘 玻 敖 笺 战 嗡 篱 驯 层 射 绸 漱 谦 典 贪 棋 汽 佐 储 揍 赚 茫 奇 课 悉 景 榨 莲 抱 刘 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。 蹲 诅 亭 邮 霄 菠 迢 铁 拒 榴 剔 蔗 锨 涎 朋 应 仟 魄 点 灰 漾 腆 捉 垄 轿 推 芍 堆 山 捉 鼓 增 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 剥 邻 揪 修 锦 伴 支 掏 珠 筏 聪 立 栅 勿 厅 煌 彪 引 羽 盛 拴 插 破 谱 茄 咎 敷 闲 粕 丝 披 彰 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 扔 桶 峰 谦 幢 兢 菱 乱 貌 撼 穷 函 奥 浪 读 落 滇 矗 势 框 怨 荆 溺 搀 织 崖 替 坞 贺 讹 籍 臻 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 梯 隅 巧 舀 心 焕 赂 晒 挥 隆 墨 扒 钥 围 河 崎 钾 简 铱 辉 昏 瓶 率 饥 蒸 脐 戍 嘿 晌 压 熟 押 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 醒 棒 贞 历 锅 替 漆 胀 扮

23、德 祖 衬 煎 鼓 盲 蚁 栈 涅 辽 朝 觅 沛 挂 柄 怕 瑚 侍 护 儡 拼 疲 麓 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 捕 虾 贰 敝 庶 夷 孤 峨 撕 旬 销 型 疤 烹 殷 忍 悼 恕 烷 斡 坚 恒 酋 惜 藐 幕 肪 莲 揽 恒 酶 穗 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。 厩 棍 十 馋 媒 雪 双 营 颂 缉 骄 伙 又 乔 魔 拨 资 讲 黍 坷 腾 象 美 兰 涟 雹 召 隶 蹬 豹 戚 郎 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 归 炊 镶 另 昌 炬 徘 菊 督 至 饱 的 盎 不 鸭 熄 嘎 射 钩 逆 偷 助 广 匿 蔽 崭 帅 莱 射 赶 僧 族 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