生物：1.1《DNA重组技术的基本工具》课件(新人教版选修3)

2、场所: 生物体外 3、基因工程的最终目的: 定向改造生物的遗传性状 4、基因工程的主要目的: 定向改造生物的遗传性状，获得人类所需要的基因 产物 5、实质： 基因重组 6、结果： 获得人类所需要的基因产物
DNA分子 1．基因工程是指按照人们的意愿，在 水
平，进行严格的设计，通过 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 。它也叫 。
限制酶
• 什么叫黏性末端？
限制 酶
• 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。
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。
• 限制酶的识别序列：
不是，作为基因工程使用的载体必需满足以下条件：
思考与探究 P7
3、DNA连接酶有连接单链DNA的本领吗？ 迄今为止，所发现的DNA连接酶都 不具有连接单链DNA的能力，至于原因， 现在还不清楚，也许将来会发现可以连 接单链DNA的酶。
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寻根问底：
DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？为什么？ DNA连接酶 连接DNA链 双链 DNA聚合酶 单链 将游离的脱氧 核苷酸通过磷 酸二酯键连接 起来。
连接部位
两DNA片段之间 的磷酸二酯键
限制性内切酶与DNA解旋酶的区别 限制酶
区别 切割特定的核苷酸序列 的磷酸二酯键
DNA解旋酶
能被限制性内切酶特 异性识别的切割部位 都具有回文序列：在 切割部位，一条链正 向读的碱基顺序与另 一条链反向读的顺序 完全一致。
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[课堂反聩] 1.下图示限制酶切割DNA分子的过程：从图中可知， 该限制酶能识别的酶基序列及切点是 （ ） A、CTTAAG，切点在C和T之间 C B、CTTAAG，切点在G和A之间 C、GAATTC，切点在G和A之间 D、GAATTC，切点在C和T之间
⒈运载体需具备的四个条件： ⑴有1~多个不同的限制酶切点 ⑵对受体细胞无害 ⑶导入基因能在受体细胞中复制、表达 （能在宿主细胞内复制并稳定地保存） ⑷具有某些标记基因，便于筛选 ⒉常用运载体： ⑴细菌的质粒 ⑵λ噬菌体衍生物 （3）动植物病毒
3、质粒的特点: 质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA 之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子 4、是不是所有的质粒都可以用作运载体？ 不是。天然的质粒不能用作运载体,作为运载体都是人 工改造过的.
是
例题分析（二）
• 干扰素是治疗癌症的重要物质，人血液中每升只能 提取0.05μg干扰素，因而其价格昂贵，平民百姓 用不起。但美国有一家公司用遗传工程方法合成了 价格低廉、药性一样的干扰素，其具体做法是： （1）从人的淋巴细胞中提取能指导干扰素合成的 基因 _______，并使之与一种叫做质粒的DNA结合，然后 干扰素 移植到酵母菌内，从而用酵母菌来_________。
将DNA两条链的氢键 打开形成两条单链
50.据右图所示，有关工具酶功能的叙述不正确的是 （D） A. 限制性内切酶可以切断a处，DNA连接酶可以连接 a处 B. DNA聚合酶可以连接a处 C. 解旋酶可以使b处解开 D. 连接C处的酶可以为DNA连接酶
五、基因进入受体细胞的载体--- “分子运输车”
答案：D
7．在DNA 测序工作中，需要将某些限制性内切酶的限 制位点在 DNA上定位，使其成为 DNA 分子中的物理 参照点。这项工作叫做“限制酶图谱的构建”。假设有 以下一项实验：用限制酶 HindⅢ，BamHⅠ和二者的 混合物分别降解一个 4kb（1kb即1千个碱基对）大小 的线性DNA 分子，降解产物分别进行凝胶电泳，在电 场的作用下，降解产物分开，如下图所示。据此分析， 这两种限制性内切酶在该DNA 分子上的限制位点数目 是以下哪一组？ A．HindⅢ1个，BamHⅠ2 个 B．HindⅢ2个，BamHⅠ3个 C．HindⅢ2个，BamHⅠ1 个 D．HindⅢ和BamHⅠ各有2 个 A
物类型和生物产品。
DNA重组技术 或基因拼接技术。
基因工程的概念
基因拼接技术或DNA重组技术 生物体外 基因基因工程的
别名 操作环境 操作对象 操作水平 基本过程 实质 结果
DNA分子水平
剪切 → 拼接 → 导入→ 表达 基因重组 人类需要的基因产物
二、DNA 重组技术的基本工具 “分子手术刀” ──限制酶 “分子缝合针” ──DNA连接酶 “分子运输车”（运载体 ） ──基因进入受体细胞的载体
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，还 要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。
• 常用的运载体：质粒

有标记基因的 存在，可用含 氨苄青霉素的 培养基鉴别
有切割位点 能复制并带着 插入的目的基 因一起复制
五、“分子运输车” ——基因进入受体细胞的载体
寻根问底
• DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么?
DNA聚合酶 DNA连接酶
区别1
1)只能将单个核苷酸连 1)在两个DNA片段之 接到已有的核酸片段上， 间形成磷酸二酯键 形成磷酸二酯键
2)以一条DNA链为模板，2)将DNA双链上的两 区别2 将单个核苷酸通过磷酸 个缺口同时连接起来， 二酯键连接成一条互补 不需要模板 的DNA链 相同点 形成磷酸二酯键
四、 “分子缝合针” —— DNA连接酶
1、种类：两类
E· DNA连接酶 coli T4 DNA连接酶
磷酸二酯键 2、作用部位：
作用:将双链 DNA片段“缝合”起来，恢复 被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 ,这 样一个重组的DNA分子就形成了。
E· coli DNA连接酶
或T4DNA连接酶
粘性末端 平末端
4、结果：形成两种末端
5、例子： EcoRΙ（大肠杆菌限制酶）、SmaΙ
黏性末端和平末端
当限制酶在它识别序列的中心轴线两 侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是 黏性末端。而当限制酶在它识别序列的中 心轴线处切开时，产生的则是平末端。
大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC 序列，并在G和A或A与G之间切开。 SmaI识别 CCCGGG序列,并在C和G或G与C之间切开。
同学们，新的学期，新的希望，新的 起点，在这充满希望的季节里， 我衷心 祝愿同学们在新的学期身体健康、生活愉 快、学习进步！
基因工程的产物
专题1
基因工程
• 一、基因工程的概念 • 1、概念:
基因工程是指按照人们的愿望，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，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DNA重组技术或基因拼接技术。 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(复制)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。
2和7能连接形成…ACGT… …TGCA…； 4和8能连接形成…GAATTC… …CTTAAG…； 3和6能连接形成…GCGC… …CGCG…； 1和5能连接形成…CTGCAG… …GACGTC…。
思考与探究 P7
2、天然的DNA分子可以直接用做基因工 程载体吗？为什么？
提示： 基因工程中作为载体使用的DNA分子很多都是质粒 （plasmid），即独立于细菌拟核染色体DNA之外 的一种可以自我复制、双链闭环的裸露的DNA分子。 是否任何质粒都可以作为基因工程载体使用呢？
2. （多选）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 答案：BD D、质粒都可作为运载体
3.下列四条DNA分子，彼此间具有粘性末端的一组是
A．①②
B．②③
C．③④
D．②④
可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，
即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合” 起来，但效率较低 T4DNA连接酶
（二）“分子缝合针”——DNA连接 酶 E· 3、 coliDNA连接酶与T4DNA连接酶比较：
类型 来源 功能 相同点 差别
E· coliDNA连接酶 大肠杆菌 恢复 只能连接黏性末端 磷酸 二酯键 能连接黏性末端和 T4DNA连接酶 T4噬菌体 平末端(效率较低)
三、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶
1、来源：原核生物（微生物）
6、特点： 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序 列并且能在特定的切点上切割DNA分子 (酶的专一性)
2、种类： 4000种。
3、作用： 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. （特异性）
10、限制性内切酶能识别特定的DNA序列并进行剪切， 不同的限制性内切酶可以对不同的核酸序列进行剪切。 现以3种不同的限制性内切酶对一6.2kb大小的线状DNA 进行剪切后。用凝胶电泳分离各核酸片段，实验结果如 图所示。 请问：3种不同的限制性内切酶在此DNA片段上相应切 点的位置（ ） D
思考与探究:1
出芽 （2）酵母菌能用__________方式繁殖，速度很快， 所以，能在较短的时间内大量生产 产生干扰素 。 利用这种方法不仅产量高，并且成本也较低。
随堂练习：
1、关于限制酶的说法中，正确的是 （ ） A、限制酶是一种酶，只识别GAATTC 碱基序 列 B、EcoRI切割的是G—A之间的氢键 C．限制酶一般不切割自身的DNA分子， 答案：C 只切 割外源DNA
例题分析（一）
农业上大量使用化肥存在许多负面影响，生物固