人教版高中生物选修3专题一基因工程课件

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。
二“分子缝合针”——DNA连接酶
类型 来源 功能 相同点 差别
E〃coliDNA
连接酶
T4DNA连接酶
大肠杆菌 恢复 只能连接黏性末端 磷酸 能连接黏性末端和 二酯键 T4噬菌体 平末端(效率较低)
1.1DNA重组技术的基本工具
学习目标
1、基因工程的基本概念 2、DNA重组技术的三种基本工具
重点：DNA重组技术的三种基本工具 难点：载体具备的特点
定向基因改造设想
设想 一
设想 二 设想 三 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？ 能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等 珍贵的药物？
一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切 酶 主要是从原核生物中分离纯化出来的一 1、来源：
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 名限制性核酸内切酶。
2、种类：4000种。
识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸 3、作用：
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。
DNA连接酶 连接DNA链 双链 连接部位
DNA聚合酶 单链
在两DNA片段之间 将单个核苷酸加 形成磷酸二酯键 到已存在的核酸 片段的3’末端 的羟基上，形成 磷酸二酯键
三、 “分子运输车” —基因进入受体细胞的载体：
1、通常以质粒作为载体
质粒——细菌细胞中一种很小的环状DNA分子。 裸露的、结构简单、独立于细菌之外，并且有自我 复制能力
质粒
拟核 大肠杆菌细胞
目的基因插入位点
氨苄青霉素 抗性基因
复制原点
质粒
载体应具备的四个条件
(1)能在宿主细胞内稳定保存并自我复制。
(2)有一个至多个限制酶切点，以便与外源基 因连接
(3)具有某些标记基因，以便进行筛选
小结
限制酶 DNA连 接酶 主要存在于原核生物中 具有专一性(识别序列) 切开DNA分子的磷酸二酯键 连接磷酸二酯键
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。
基因工程概念
又叫做DNA重组技术。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 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。
特点： ◊ 与诱变育种相比，其特点是定向改造生物性状 ________________。
黏性末端 平末端
4、结果： 形成两种末端
磷 酸 二 酯 键
5
A
1
4
3 2
5 4 3
T
1
2
什么叫黏性末端？ 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？
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。
分子 水平上进行操作。 ◊ 在______
◊ 是否属于可遗传的变异？
• 基因工程培育抗虫棉的简要过程：
苏云金芽孢杆菌
提取
普通棉花(无抗虫特性) 棉花细胞(含抗虫基因) 棉花植株(有抗虫特性)
抗虫基因
与运载体DNA拼接 导入
• 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？
• 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： 抗虫基因与运载体DNA连接 关键步骤三： 抗虫基因导入受体(棉花)细胞
基因工程 的工具
运载 工具
E.coliDNA连接酶 种类 T4 DNA连接酶 结构简单,大小适中 能在宿主细胞中自 具备的 我复制并稳定存在 条件 具一个至多个限制酶切位点 具标记基因
质粒、λ噬菌体衍生物、动植物病毒
练习
1.以下说法正确的是 （C ）
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碱基之间形 成氢键
2. 不属于质粒被选为基因运载体的理由 是 D 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
ห้องสมุดไป่ตู้
• 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？ 基因的剪刀——限制酶 关键步骤一的工具：
基因的针线——DNA连接酶 关键步骤二的工具：
基因的运载工具——运载体 关键步骤三的工具：
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” ──基因进入受体细胞的载体
二、 “分子缝合针” —— DNA连接酶 1、种类：两类
E· coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶
2、作用部位： 磷酸二酯键
DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙 “缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连 接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。
DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？
G C T T A A A T T A G