1.1DNA重组技术的基本工具(共34张PPT)

选修三 现代生物科技专题 教学目标： 简述DNA重组技术所需要三种工具的作用； 认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新 教学重点： DNA重组技术所需要三种工具的作用 教学难点： 基因工程载体需要具备的条件 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA} 指按照人们的愿望,进行严格的设计并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性,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，因此又叫作DNA重组技术或基因拼接技术。 别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 原理 基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因 DNA分子水平 剪切→拼接→导入→表达 基因重组 基因工程 苏云金芽孢杆菌体内有一种毒蛋白基因，它编码的蛋白质可以使害虫死亡，但对哺乳动物无毒害作用。 棉花常常因害虫而减产。 能让棉花拥有该基因变成抗虫棉就好了———要实现它大致应该怎么操作、可能需要什么工具？同学们讨论一下。 问题探讨： 如何将苏云金芽孢杆菌细胞内的抗虫基因从它的DNA分子中切割下来？ 如何将切下来的抗虫基因与运载体DNA连接起来？ 如何将重组的DNA运送到棉花细胞？ 需要切割DNA的工具（分子手术刀） 需要连接DNA片断的工具 （分子缝合针） 需要基因转移的工具（分子运输车） ———限制性核酸内切酶 ———DNA连接酶 ———基因载体 思 考 DNA结构 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。 主要是原核生物 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 黏性末端 平末端 专一性 1、大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成黏性末端。 2、SmaⅠ能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切割形成平末端 。 常见的两种限制酶 EcoRI A A G T T C C T T A A G C T T A A G G A A T T C 识别GAATTC序列，并在G和A之间切开 限制酶在切断DNA时，可在切口处带有几个伸出的核苷酸，他们之间碱基正好互补配对，因此称这些片断为黏性末端。 A A T T G C C T T A A G 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 5’ 3’ A A T T G C C T T A A G SmaⅠ C C C G G G G G G C C C 识别GAATTC序列，并在G和C之间切开 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。 C C C G G G G G G C C C 现有一长度为1000碱基对(bp）的DNA分子，用限制性核酸内切酶EcoR1酶切后得到的DNA分子仍是1000 bp，用Kpn1单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子，用EcoRI、Kpnl同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子。该DNA分子的酶切图谱正确的是 练一练 限制酶所识别的序列有什么特点？ 呈现碱基互补对称，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的 ，称为回文序列。 要想获得某个特定性状的基因必须用限制性核酸内切酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 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。 思 考 用限制酶切一个特定基因要切断几个磷酸二酯键？ 4个 C G G C C G T A T A A T A T G C G C G C T A A T C G T A T A A T A T G C T A T A EcoRI EcoRI C G G C C G T T A A A A T T G C G C G C T A A T C G T T A A A A T T G C T A T A C G G C C G T T A A A A T T G C T A T A 2、DNA连接酶 三、基因工程的基本工具 类型 来源 功能 相同点 差别 E·coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 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 ... ...