生物：11《DNA重组技术的基本工具》课件（新人教版选修3）.ppt

1.1 DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具资料分析资料分析 位于费城托马斯位于费城托马斯杰斐逊大学的希杰斐逊大学的希拉里和她的同事成功地将人体狂犬病抗拉里和她的同事成功地将人体狂犬病抗体的体的DNA译码移入烟草作物中。译码移入烟草作物中。转基因烟草作物可以产生一种人体转基因烟草作物可以产生一种人体蛋白质，而这种物质能抗击致命性的狂蛋白质，而这种物质能抗击致命性的狂犬病病毒。犬病病毒。此转基因实验实现了哪种生物的哪此转基因实验实现了哪种生物的哪些性状在另外哪种生物中表达？些性状在另外哪种生物中表达？性状的表达与我们从前学过的什么性状的表达与我们从前学过的什么过程有关？过程有关？要实现药物基因在烟草中的表达，要实现药物基因在烟草中的表达，要提前做哪些关键工作要提前做哪些关键工作?DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具准确切割准确切割DNA的工具（的工具（“分子手术刀分子手术刀”）限制性内切酶限制性内切酶DNA片段的连接工具（片段的连接工具（“分子缝合针分子缝合针”）DNA连接酶连接酶基因转移工具（基因转移工具（“分子运输车分子运输车”）基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具：行基因操作最少需要以下三种工具：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可能进入另可能进入另一种生物的细胞中。我们有没有学过相关一种生物的细胞中。我们有没有学过相关的实例？的实例？现今存在的生物为什么没有在长期的进化现今存在的生物为什么没有在长期的进化过程中被外源过程中被外源DNA的入侵而灭绝，仍能保的入侵而灭绝，仍能保持一种稳定状态？持一种稳定状态？怎样才能使外来的怎样才能使外来的DNA失效从而保护自身失效从而保护自身？思考思考从哪里可以找到这种切割外来的从哪里可以找到这种切割外来的DNA而对自身不切割的物质？而对自身不切割的物质？科学家是怎样找到这种酶的？科学家是怎样找到这种酶的？这种酶具有什么作用？这种酶具有什么作用？限制性核酸内切酶的作用：限制性核酸内切酶的作用：1.能识别特定核苷酸序列；能识别特定核苷酸序列；2.从特定部位的两个核苷酸之间切开。从特定部位的两个核苷酸之间切开。限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶“分子手术刀分子手术刀”内切酶切割内切酶切割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被限制酶切断后有两个反向互补的被限制酶切断后有两个反向互补的“黏黏性末端性末端”。被同一种限制切断的几个。被同一种限制切断的几个DNADNA具有相具有相同的黏性末端，能够通过互补进行配对。同的黏性末端，能够通过互补进行配对。基因的针线基因的针线DNADNA连接酶连接酶连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性连接酶的作用是：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的末端连接起来，使之成为一个完整的DNADNA分子。分子。切断的切断的DNA片段要与受体细胞的片段要与受体细胞的DNA连接，你觉得可以用什么酶？连接，你觉得可以用什么酶？DNA聚合酶和聚合酶和DNA连接酶有何连接酶有何相同和不同点？相同和不同点？阅读思考阅读思考 限制酶切割后有两种不同的结果，限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接时，所用那么恢复它们的连接时，所用DNA连连接酶是否可以不加选择？接酶是否可以不加选择？基因进入受体细胞的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，首的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞先得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内去！能将外源基因送入细胞的工具就是载体。具就是载体。基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体假如目的基因导入受体细胞后不能复制假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？目的基因是否进入受体细胞，你如何察目的基因是否进入受体细胞，你如何察觉？觉？如果载体对受体细胞有害将怎样？如果如果载体对受体细胞有害将怎样？如果不能分离会怎样？不能分离会怎样？作为载体的必要条件作为载体的必要条件能自我复制能自我复制有切割位点有切割位点能与目的基因结合能与目的基因结合能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；表达；有遗传标记基因有遗传标记基因对受体细胞无害、容易分离对受体细胞无害、容易分离比较容易得到比较容易得到3 3、基因的运输工具、基因的运输工具运载体运载体能复制并带着插能复制并带着插入的目的基因一入的目的基因一起复制起复制有切割位点有切割位点有标记基因的存有标记基因的存在，将来可用含在，将来可用含青霉素的培养基青霉素的培养基鉴别。鉴别。练习练习在基因工程中，切割运载体和含有目的基因在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的的DNA片段，需使用（片段，需使用（）A.同种限制酶同种限制酶 B.两种限制酶两种限制酶C.同种连接酶同种连接酶 D.两种连接酶两种连接酶基因工程常用的受体细胞有（基因工程常用的受体细胞有（）(1)大肠杆菌大肠杆菌 （2）枯草杆菌）枯草杆菌（3）支原体）支原体 （4）动植物细胞）动植物细胞A.（3）（）（4）B.（1）（）（2）（）（4）C.（2）（）（3）（）（4）D.（1）（）（2）（）（3）不属于质粒被选为基因运载体的理由是不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A、能复制能复制 （）B、有、有多个限制酶切点多个限制酶切点 C、具有标记基因具有标记基因 D、它是环状它是环状DNAD练习练习3)基基因因工工程程是是在在DNA分分子子水水平平上上进进行行设设计计施施工工的的。在在基基因因操操作作的的基基本本步步骤骤中中，不不进进行行碱碱基互补配对的步骤是基互补配对的步骤是 （）A、人工合成目的基因人工合成目的基因 B、目的基因与运载体结合目的基因与运载体结合 C、将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞 D、目的基因的检测和表达目的基因的检测和表达C练习练习