DNA重组技术的基本工具概述44471.pptx

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1、1.1 DNA1.1 DNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具重组技术的基本工具重组技术的基本工具陕西省柞水中学生物组：索文斌陕西省柞水中学生物组：索文斌教材分析教材分析 高中生物选修高中生物选修3第一章基因工第一章基因工程，是选修程，是选修3整本书的重点，它是整本书的重点，它是其它几个章节的基础。其它几个章节的基础。本节是本节是专题一基因工程的第一节专题一基因工程的第一节，内，内容较抽象，不易理解，容较抽象，不易理解，但这节的学但这节的学习是下一节基因工程的基本操作习是下一节基因工程的基本操作程序的基础，在整体上起到举足程序的基础，在整体上起到举足轻重的作用，是本章的重点内容。轻重的作用，

2、是本章的重点内容。重点重点 难点难点教学重点：教学重点：DNA重组技术所需要重组技术所需要3种基本工具种基本工具的作用的作用教学难点教学难点 基因工程载体需要具备的条件基因工程载体需要具备的条件目标分析目标分析知识目标：知识目标：简述简述DNA重组技术所需三种基本工具的重组技术所需三种基本工具的作用作用能力目标：能力目标：培养学生自己动手制作模型的能力培养学生自己动手制作模型的能力情感目标：情感目标：认同基因工程的诞生和发展离不开理认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新论研究和技术创新教法、学法分析教法、学法分析：教法教法：本节课结合多媒体教学，启发式，分组讨论本节课结合多媒体教学，

3、启发式，分组讨论式等教学方法，由此体现教师的引导作用。式等教学方法，由此体现教师的引导作用。学法学法：在整个教学过程中，重要的是让学生充分体在整个教学过程中，重要的是让学生充分体现其主体性。现其主体性。让学生读让学生读通过阅读课文，培养学生收集信息通过阅读课文，培养学生收集信息的能力。的能力。让学生讲让学生讲讨论分析信息，培养学生语言组织讨论分析信息，培养学生语言组织和表达能力。和表达能力。让学生想让学生想思考问题，培养学生归纳、比较等思考问题，培养学生归纳、比较等综合能力。综合能力。生长快、肉质好的转基因生长快、肉质好的转基因鱼鱼(中国中国)乳汁中含有人生长激素的乳汁中含有人生长激素的转基因

4、牛转基因牛(阿根廷阿根廷)过程分析过程分析基因工程的概念：基因工程的别名基因工程的别名基因拼接技术或基因拼接技术或DNA重组技术重组技术操作环境操作环境操作对象操作对象操作水平操作水平基本过程基本过程结果结果回顾：回顾：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。导入：导入：此转基因实验实现了哪种

5、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?学习目标学习目标 1 简述简述DNA重组技术所需三种基本工重组技术所需三种基本工 具的作用具的作用 2 培养学生自己动手制作模型的能力培养学生自己动手制作模型的能力 3 认同基因工程的诞生和发展离不开理认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新论研究和技术创新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

6、DNA的工具（的工具（“分子手术刀分子手术刀”）限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶 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思考思考 分组讨论分组讨论原核生物为什么没有在长期的进原核生物为什么没有在长期的进化过程中由于外源化过程中由于外源DNA的入侵而的入侵而灭绝，有什么保护机制？灭绝，有什么保护机制？限制性内切酶从哪里寻找？限制性内切酶从哪里寻找？1.限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶的作用特点：限制性核酸内切酶的作用特点：1.能识别特定核苷

7、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。限制性内切酶限制限制酶酶黏性末端和平末端限制酶所识别的序列有什么特点 限制酶所识别的序列，无论是限制酶所识别的序列，无论是6个碱个碱基还是基还是4个碱基，都可以找到一条中个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的上的碱基是碱基是反向对称重复排列反向对称重复排列的。的。分组讨论：分组讨论：以下是两种限制酶切割后形成的以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段，试分析：片段，试分析：GC AATTC GC CTTAA CG G CG G (1)其中其中和和 是由一种

8、限制酶切割形成的是由一种限制酶切割形成的 末端，两者要重组成一个末端，两者要重组成一个DNA 分子，所用分子，所用DNA连接连接酶通常是酶通常是 。（2）和和 是由另一种限制酶切割形成的是由另一种限制酶切割形成的 末端，两者要形成重组末端，两者要形成重组DNA片段，所用的连接酶通常片段，所用的连接酶通常是是 。反馈练习：反馈练习：2.2.基因的针线基因的针线DNADNA连接酶连接酶切断的切断的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：DNA连接酶连接酶

9、DNA聚合酶聚合酶连接DNA链 双链单链连接部位在两DNA片段之间形成磷酸二酯键将单个核苷酸加到已存在的核酸片段的3末端的羟基上，形成磷酸二酯键阅读阅读 总结总结 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。那一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接时，也有两种酶。么恢复它们的连接时，也有两种酶。黏性末端黏性末端平末端平末端3.基因进入受体细胞的载体基因进入受体细胞的载体常用的运载体：常用的运载体：质粒、质粒、噬菌体和动、噬菌体和动、植物病毒等植物病毒等载体必须具备的条件载体必须具备的条件如果载体对受体细胞有害将怎样？如果载体对受体

10、细胞有害将怎样？目的基因是否进入受体细胞，没有标记目的基因是否进入受体细胞，没有标记基因我们能否鉴定？基因我们能否鉴定？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？作为载体的必要条件作为载体的必要条件1、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；2、具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；、具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；3、具有某些标记基因，便于进行筛选。（如抗、具有某些标记基因，便于进行筛选。（如抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等菌素的抗性基因、产物具

11、有颜色反应的基因等）4、对受体细胞无害、对受体细胞无害达标练习达标练习在基因工程中，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）A、BamHI和EcoRI；末端互补序列AATT B

12、、BamHI和Hind；末端互补序列GATCC、EcoRI和Hind；末端互补序列AATTD、BamHI和BglII；末端互补序列GATC限制酶是一种核酸切割酶，可辨识并切割DNA分子上特定的核苷酸碱基序列。下图为四种限制酶BamHI，EcoRI，Hind以及Bgl的辨识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补黏合？其正确的末端互补序列为何？（）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、有多个限制酶切点、有多个限制酶切点 C、具有标记基因、具有标记基因 D、它是环状、它是环状DNAD补救

13、练习补救练习 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基互补配对的步骤是互补配对的步骤是 （）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一、基因工程的概念一、基因工程的概念.二、二、DNADNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具1.1.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”2.DNA2.DNA连接酶连接酶-”-”分子缝合针分子缝合针”3 基因的运载工具基因的运载工具运载体：运载体：具备条件具备条件本课小结：本课小结：分类分类作用作用来源来源作用作用特点特点结果结果作业：重组DNA分子的模拟制作。效果分析：演讲完毕，谢谢观看！