江蘇省蘇州市高中生物 DNA重組技術(shù)的基本工具課件 新人教版選修3

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1、1.1 DNA重組技術(shù)的基本工具重組技術(shù)的基本工具藍(lán)色素基因藍(lán)色素基因三色紫羅蘭三色紫羅蘭玫瑰玫瑰導(dǎo)入導(dǎo)入一、基因工程的概念一、基因工程的概念目的基因目的基因受體細(xì)胞受體細(xì)胞提供的材料提供的材料1、一段含有三色紫羅蘭藍(lán)色素基因的、一段含有三色紫羅蘭藍(lán)色素基因的DNA片片段段2、受體細(xì)胞、受體細(xì)胞-玫瑰體細(xì)胞玫瑰體細(xì)胞要實(shí)現(xiàn)三色紫羅蘭的藍(lán)色素基因在玫瑰體要實(shí)現(xiàn)三色紫羅蘭的藍(lán)色素基因在玫瑰體細(xì)胞內(nèi)表達(dá)從而獲得相應(yīng)性狀，我們?cè)撛跫?xì)胞內(nèi)表達(dá)從而獲得相應(yīng)性狀，我們?cè)撛趺醋瞿兀棵醋瞿?？提供的物品：提供的物品：剪刀、針線、載體剪刀、針線、載體-環(huán)狀環(huán)狀DNA、一種含有目的基因的一種含有目的基因的DNA片段、

2、片段、另一種生物體的體細(xì)胞。另一種生物體的體細(xì)胞。提示：剪刀、針線無(wú)情，請(qǐng)小心。提示：剪刀、針線無(wú)情，請(qǐng)小心。以大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)獲得得以大腸桿菌細(xì)胞內(nèi)獲得得ECOR1為例為例限制酶的作用：能識(shí)別雙鏈限制酶的作用：能識(shí)別雙鏈DNA分子的某種分子的某種特定核苷酸序列特定核苷酸序列，并且準(zhǔn)確地在每一條中，并且準(zhǔn)確地在每一條中特特定部位的兩個(gè)核苷酸之間定部位的兩個(gè)核苷酸之間切割。切割。（一）限制性核酸內(nèi)切酶（一）限制性核酸內(nèi)切酶 分子手術(shù)刀分子手術(shù)刀二、二、DNA重組技術(shù)的基工具重組技術(shù)的基工具（一）限制性核酸內(nèi)切酶（一）限制性核酸內(nèi)切酶 分子手術(shù)刀分子手術(shù)刀磷酸二酯鍵：磷酸二酯鍵：即脫氧核糖、磷即脫氧

3、核糖、磷酸之間的連接酸之間的連接中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的。黏黏性性末末端端平平末末端端（一）限制性核酸內(nèi)切酶（一）限制性核酸內(nèi)切酶 分子手術(shù)刀分子手術(shù)刀（三）基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體（三）基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 分子運(yùn)輸車(chē)分子運(yùn)輸車(chē) 具備哪些條件才能充當(dāng)具備哪些條件才能充當(dāng)“分子運(yùn)輸車(chē)分子運(yùn)輸車(chē)”？1、外源、外源DNA片段怎樣才能插入載體呢？片段怎樣才能插入載體呢？2、插入載體的、插入載體的DNA片段怎樣才能確保自己在受片段怎樣才能確保自己在受 體細(xì)胞分裂時(shí)不被丟失從而穩(wěn)定地存在于子體細(xì)胞分裂時(shí)不被丟失從而穩(wěn)定地存在于子 細(xì)胞內(nèi)？細(xì)胞內(nèi)？3、目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞，你

4、如何察覺(jué)？、目的基因是否進(jìn)入受體細(xì)胞，你如何察覺(jué)？4、如果載體對(duì)受體細(xì)胞有害將怎樣？、如果載體對(duì)受體細(xì)胞有害將怎樣？1、載體必須具備的條件：、載體必須具備的條件： A、具有多個(gè)、具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因插，以便與外源基因插 入其中；入其中； B、具有特殊的遺傳、具有特殊的遺傳標(biāo)記基因標(biāo)記基因，便于進(jìn)行篩選。，便于進(jìn)行篩選。 C、能夠在宿主細(xì)胞中、能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存復(fù)制并穩(wěn)定地保存； D、對(duì)受體細(xì)胞、對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害無(wú)害（雙鏈（雙鏈DNA分子、載體分子、載體DNA分子大小應(yīng)合適等。）分子大小應(yīng)合適等。）（三）基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體（三）基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 分子

5、運(yùn)輸車(chē)分子運(yùn)輸車(chē)（三）基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體（三）基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 分子運(yùn)輸車(chē)分子運(yùn)輸車(chē)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(diǎn)有切割位點(diǎn)標(biāo)記基因?qū)?biāo)記基因?qū)?lái)可用含青來(lái)可用含青霉素的培養(yǎng)霉素的培養(yǎng)基鑒別?；b別。2、基因工程中通常利用、基因工程中通常利用質(zhì)粒質(zhì)粒作為載體作為載體質(zhì)粒是一種裸質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單獨(dú)立于細(xì)菌單獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外、染色體之外、具有自我復(fù)制具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)能力的雙鏈環(huán)狀狀DNA分子。分子。3、載體種類：、載體種類： 除質(zhì)粒外，還有入噬菌體的衍生物、除質(zhì)粒外，還有入噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒等動(dòng)植物

6、病毒等 （三）基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體（三）基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 分子運(yùn)輸車(chē)分子運(yùn)輸車(chē)（二）（二）DNA連接酶連接酶 分子縫合針?lè)肿涌p合針 2、作用部位：磷酸二酯、作用部位：磷酸二酯鍵鍵G A A T T C C T T A A G GP AP1、作用：把兩條雙鏈把兩條雙鏈 之間的縫隙之間的縫隙“縫合縫合”起起來(lái)。來(lái)。DNA片段片段要實(shí)現(xiàn)目的基因與載體的連接則在要實(shí)現(xiàn)目的基因與載體的連接則在對(duì)其切割時(shí)應(yīng)選用對(duì)其切割時(shí)應(yīng)選用同一種同一種限制酶。限制酶。1、用、用DNA連接酶連接兩個(gè)相同的黏性連接酶連接兩個(gè)相同的黏性末端要連接幾個(gè)磷酸二酯鍵？用限制性末端要連接幾個(gè)磷酸二酯鍵？用限制性內(nèi)切酶切一個(gè)特

7、定基因要切斷幾個(gè)磷酸內(nèi)切酶切一個(gè)特定基因要切斷幾個(gè)磷酸二酯鍵？二酯鍵？ （二）（二）DNA連接酶連接酶 分子縫合針?lè)肿涌p合針二、二、DNA重組技術(shù)的基工具重組技術(shù)的基工具根據(jù)酶的來(lái)源不同，可以將這些酶分為兩類：根據(jù)酶的來(lái)源不同，可以將這些酶分為兩類：1.1.從大腸桿菌中分離得到：從大腸桿菌中分離得到：E.coliDNAE.coliDNA連接酶，連接酶，只能只能將雙鏈將雙鏈DNADNA片段互補(bǔ)的片段互補(bǔ)的黏性末端黏性末端之間連接。之間連接。2.2.從從T T4 4噬菌體中分離到：噬菌體中分離到： T T4 4連接酶，連接酶，既既可以可以“縫合縫合”雙鏈雙鏈DNADNA片段互補(bǔ)的片段互補(bǔ)的黏性末端黏性末端，又又可可以以“縫合縫合”雙鏈雙鏈DNADNA片段的片段的平末端平末端，但連接平，但連接平末端之間的效率比較低。末端之間的效率比較低。3、分類、分類（二）（二）DNA連接酶連接酶 分子縫合針?lè)肿涌p合針1、請(qǐng)從結(jié)構(gòu)分析，為什么不同生、請(qǐng)從結(jié)構(gòu)分析，為什么不同生物的物的DNA能夠重組？能夠重組？