湖南省師大附中高中生物 DNA重組技術(shù)的基本工具課件 新人教版必修2

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1、1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具重組技術(shù)的基本工具資料分析資料分析 位于費城托馬斯位于費城托馬斯杰斐遜大學(xué)的希拉杰斐遜大學(xué)的希拉里和她的同事成功地將人體狂犬病抗體里和她的同事成功地將人體狂犬病抗體的的DNA譯碼移入煙草作物中。譯碼移入煙草作物中。 轉(zhuǎn)基因煙草作物可以產(chǎn)生一種人體轉(zhuǎn)基因煙草作物可以產(chǎn)生一種人體蛋白質(zhì)，而這種物質(zhì)能抗擊致命性的狂蛋白質(zhì)，而這種物質(zhì)能抗擊致命性的狂犬病病毒。犬病病毒。 此轉(zhuǎn)基因?qū)嶒瀸崿F(xiàn)了哪種生物的哪此轉(zhuǎn)基因?qū)嶒瀸崿F(xiàn)了哪種生物的哪些性狀在另外哪種生物中表達？些性狀在另外哪種生物中表達？性狀的表達與我們從前學(xué)過的什么性狀的表達與我們從前學(xué)過的什么過程有關(guān)？過程有關(guān)？要實現(xiàn)

2、藥物基因在煙草中的表達，要實現(xiàn)藥物基因在煙草中的表達，要提前做哪些關(guān)鍵工作要提前做哪些關(guān)鍵工作? ?DNA重組技術(shù)的基本工具重組技術(shù)的基本工具 準確切割準確切割DNA的工具（的工具（“分子手術(shù)刀分子手術(shù)刀”）限制性內(nèi)切酶限制性內(nèi)切酶 DNA片段的連接工具（片段的連接工具（“分子縫合針分子縫合針”）DNA連接酶連接酶 基因轉(zhuǎn)移工具（基因轉(zhuǎn)移工具（“分子運輸車分子運輸車”）基因進入受體細胞的載體基因進入受體細胞的載體基因的大小以納米計算，要對它進行剪切、基因的大小以納米計算，要對它進行剪切、拼接等操作，沒有非常精細的工具是不行的。進拼接等操作，沒有非常精細的工具是不行的。進行基因操作最少需要以下三

3、種工具：行基因操作最少需要以下三種工具：思考思考 在自然界中有一些生物的在自然界中有一些生物的DNA可能進入另一種生物的細可能進入另一種生物的細胞中。我們有沒有學(xué)過相關(guān)的實例？胞中。我們有沒有學(xué)過相關(guān)的實例？ 現(xiàn)今存在的生物為什么沒有在長期的進化過程中被外源現(xiàn)今存在的生物為什么沒有在長期的進化過程中被外源DNA的入侵而滅絕，仍能保持一種穩(wěn)定狀態(tài)？的入侵而滅絕，仍能保持一種穩(wěn)定狀態(tài)？ 怎樣才能使外來的怎樣才能使外來的DNA失效從而保護自身？失效從而保護自身？思考思考從哪里可以找到這種切割外來的從哪里可以找到這種切割外來的DNA而對自身不切割的物質(zhì)？而對自身不切割的物質(zhì)？科學(xué)家是怎樣找到這種酶的？

4、科學(xué)家是怎樣找到這種酶的？這種酶具有什么作用？這種酶具有什么作用？限制性核酸內(nèi)切酶的作用：限制性核酸內(nèi)切酶的作用：1.能識別特定核苷酸序列；能識別特定核苷酸序列；2.從特定部位的兩個核苷酸之間切開。從特定部位的兩個核苷酸之間切開。限制性核酸內(nèi)切酶限制性核酸內(nèi)切酶“分子手術(shù)刀分子手術(shù)刀”內(nèi)切酶切割內(nèi)切酶切割DNA厚形成的厚形成的末端末端黏性黏性末端、平末端末端、平末端是如何形成的？是如何形成的？重播重播DNADNA被限制酶切斷后有兩個反向互補的被限制酶切斷后有兩個反向互補的“黏黏性末端性末端”。被同一種限制切斷的幾個。被同一種限制切斷的幾個DNADNA具有相具有相同的黏性末端，能夠通過互補進行配

5、對。同的黏性末端，能夠通過互補進行配對。基因的針線基因的針線DNADNA連接酶連接酶連接酶的作用是：將互補配對的兩個黏性連接酶的作用是：將互補配對的兩個黏性末端連接起來，使之成為一個完整的末端連接起來，使之成為一個完整的DNADNA分子。分子。切斷的切斷的DNA片段要與受體細胞的片段要與受體細胞的DNA連接，你覺得可以用什么酶？連接，你覺得可以用什么酶？DNA聚合酶和聚合酶和DNA連接酶有何連接酶有何相同和不同點？相同和不同點？閱讀思考閱讀思考 限制酶切割后有兩種不同的結(jié)果，限制酶切割后有兩種不同的結(jié)果，一種產(chǎn)生黏性末端，一種產(chǎn)生平末端。一種產(chǎn)生黏性末端，一種產(chǎn)生平末端。那么恢復(fù)它們的連接時，

6、所用那么恢復(fù)它們的連接時，所用DNA連連接酶是否可以不加選擇？接酶是否可以不加選擇？基因進入受體細胞的載體基因進入受體細胞的載體 要讓一個從甲生物細胞內(nèi)取出來要讓一個從甲生物細胞內(nèi)取出來的基因在乙生物體內(nèi)進行表達，首的基因在乙生物體內(nèi)進行表達，首先得將這個基因送到乙生物的細胞先得將這個基因送到乙生物的細胞內(nèi)去！能將外源基因送入細胞的工內(nèi)去！能將外源基因送入細胞的工具就是載體。具就是載體?；蜻M入受體細胞的載體基因進入受體細胞的載體假如目的基因?qū)胧荏w細胞后不能復(fù)制將怎樣？假如目的基因?qū)胧荏w細胞后不能復(fù)制將怎樣？作為載體沒有切割位點將怎樣？作為載體沒有切割位點將怎樣？目的基因是否進入受體細胞，

7、你如何察覺？目的基因是否進入受體細胞，你如何察覺？如果載體對受體細胞有害將怎樣？如果不能分離會怎如果載體對受體細胞有害將怎樣？如果不能分離會怎樣？樣？作為載體的必要條件作為載體的必要條件 能自我復(fù)制能自我復(fù)制 有切割位點有切割位點 能與目的基因結(jié)合能與目的基因結(jié)合 能進入受體生物細胞并在受體生物細胞內(nèi)復(fù)制能進入受體生物細胞并在受體生物細胞內(nèi)復(fù)制并表達；并表達； 有遺傳標記基因有遺傳標記基因 對受體細胞無害、容易分離對受體細胞無害、容易分離 比較容易得到比較容易得到3 3、基因的運輸工具、基因的運輸工具運載體運載體能復(fù)制并帶著插能復(fù)制并帶著插入的目的基因一入的目的基因一起復(fù)制起復(fù)制有切割位點有切

8、割位點有標記基因的存有標記基因的存在，將來可用含在，將來可用含青霉素的培養(yǎng)基青霉素的培養(yǎng)基鑒別。鑒別。練習(xí)練習(xí)在基因工程中，切割運載體和含有目的基因在基因工程中，切割運載體和含有目的基因的的DNA片段，需使用（片段，需使用（ ）A. 同種限制酶同種限制酶 B. 兩種限制酶兩種限制酶C. 同種連接酶同種連接酶 D. 兩種連接酶兩種連接酶基因工程常用的受體細胞有（基因工程常用的受體細胞有（ ）(1)大腸桿菌大腸桿菌 （2）枯草桿菌）枯草桿菌（3）支原體）支原體 （4）動植物細胞）動植物細胞A. （3）（）（4） B. （1）（）（2）（）（4）C. （2）（）（3）（）（4） D. （1）（）（2）（）（3）