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1.1《DNA重组技术的基本工具》课件1(新人教版选修3生物)

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专题1基因工程题图:科技探索之路:1.1DNA重组技术的基本工具1.2基因工程的基本操作程序1.3基因工程的应用1.4蛋白质工程的崛起 专题1基因工程从题图中可以看出:1.沃森和克里克对结构的重大发现和随后的技术创新孕育了基因工程。2.在复制的DNA双螺旋结构上展示的工程菌、牛、羊、鱼、番茄、甜椒、牵牛花等,代表了基因工程三个重要方面的研究成果:转基因微生物、转基因和转基因。综上所述,基因工程的主题:基因工程是按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 专题1基因工程从科技探索之路中可以看出:说明没有的研究成果,没有的创新发明,基因工程不可能诞生,也不可能迅速崛起。阅读选修3《现代生物科技专题》,找出现代生物科技包括哪些工程? §1.1DNA重组技术的基本工具一、教学目标:1.简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用。2.认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。二、教学重点:DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。三、教学难点:基因工程载体需要具备的条件。 一、自学导引:阅读课本P4~P7,完成《优化设计》的自学导引。二、基因工程的原理:1.概念:2.基因工程又叫DNA重组技术。3.过程:这种技术是在生物体,通过对分子进行人工“剪切”和“拼接”,对生物的基因进行和重新组合,然后导入受体细胞内,进行繁殖,使重组基因在受体细胞内表达,非姐妹染色单体间的交叉互换。 二、基础知识:4.基因工程的特点:1)它是一种按照人们意愿,定向改造生物遗传特性的技术。2)在DNA分子水平上进行操作。3)是在体外进行的人为的基因重组。4)一旦成功,便可遗传。5)主要技术是体外DNA重组技术和转基因技术。 三、DNA重组技术的基本工具:1.限制性核酸内切酶----“分子手术刀”:(1)来源:(2)特点:(3)切割后的形式:2种分别为:黏性末端和平末端注:限制性酶是一大类酶,不是一种酶。限制酶大多可以专一性识别双链DNA分子上的某种特定核苷酸序列,限制酶所识别的序列,无论是6个碱基还是4个碱基,都可以找到一条中心轴线,中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称,重复排列的。 实例1:1、下列关于限制酶的说法正确的是()A.限制酶广泛存在于各种生物中,但微生物中少B.一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C.不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端D.限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键 (四)DNA连接酶--“分子缝合针”1.作用:2.种类:(1)E·coliDNA连接酶(2)T4DNA连接酶3.实例2、见课本P5,图1-4,回答下列问题:(1)EcoRI是一种酶,其识别序列是,切割位点是与之间的键。切割结果产生的DNA片段末端形式为。(2)不同来源DNA片段结合,在这里需要的酶应是连接酶,此酶的作用是在与之间形成键而起“缝合”作用的。还有一种连接平末端的连接酶是。 (五)基因进入受体细胞的载体--“分子运输车”1.使用载体的目的:一是用它作为运载工具,将目的基因转移到宿主细胞中;二是利用它在宿主细胞内进行大量的复制。2.载体的种类:(1)质粒(2)λ噬菌体的衍生物(3)某些动植物病毒 3.作为基因工程使用的载体必需满足以下条件:1)载体DNA必需有一个或多个限制酶的切割位点,以便目的基因可以插入到载体上。这些供目的基因插入的限制酶的切点所处的位置,还必须是在质粒本身需要的基因片段之外,才不至于因目的基因的插入而失活。2)载体DNA必须具备自我复制能力,或整合到受体染色体DNA上,随染色体DNA的复制而同步复制。3)载体DNA必须有标记基因,以便重组后进行筛选。4)载体DNA必须是安全的,不会对受体细胞有害,或不能进入到除受体细胞外的其他生物细胞中去。5)载体DNA分子大小应适合,以便提取和体外操作。 (六)模拟操作:重组DNA分子的模拟操作注意:这两条DNA分子的碱基对不是随意乱写的。首先,每个DNA分子上的两条链上的碱基要互补配对;第二,每个DNA分子中每条链都存在一个G-A-A-T-T-C的碱基序列,也就是说是EcoRI限制酶的识别位点,并存在G-A的切割位点。 以下是两种限制酶切割后形成的DNA片段,试分析:①GC…②AATTC…③…GC④…CTTAACG…G……CG…G(1)其中①和是由一种限制酶切割形成的末端,两者要重组成一个DNA分子,所用DNA连接酶通常是。(2)和是由另一种限制酶切割形成的末端,两者要形成重组DNA片段,所用的连接酶通常是。实例3, 本节内容小结:1.知识梳理:DNA重组技术的基本工具:①限制酶(分子手术刀):识别特定的核苷酸序列并切割两核苷酸之间的磷酸二酯键;②DNA连接酶(分子缝合针):连接两核苷酸之间的磷酸二酯键;③基因进入受体细胞的载体(分子运输车):最常用的是细菌质粒,还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。 2.方法、技巧、规律总结:限制酶切割的是磷酸二酯键,而DNA连接酶连接的正是两个断开此键的DNA片段。“分子运输车”是目的基因进入受体细胞的载体,它具有的若干特点是基因工程鉴定、选择、表达的关键,可以说,没有它,目的基因即使进入受体细胞,也难以稳定保存,更谈不上复制和表达。3.思维误区提示:DNA连接酶与DNA聚合酶根本不是同类酶,其功能特点大不相同,注意其区别。 4.DNA连接酶和DNA聚合酶的异同:基因工程中所用的连接酶有两种:从大肠杆菌中分离得到的E·coli连接酶、从T4噬菌体中分离得到的T4连接酶。这两种酶的催化反应基本相同,都是连接双链DNA的缺口,而不能连接单链DNA。连接酶和聚合酶的作用都是形成磷酸二酯键。DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的3’末端的羟基上,形成磷酸二酯键;而连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键。DNA聚合酶是以一条DNA链为模板,将单个核苷酸通过磷酸二酯键形成子链;而连接酶是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来,因此连接酶不需要模板。两者都是由蛋白质构成的酶,但组成和性质各不相同。

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所属: 高中 - 生物
发布时间:2022-04-22 15:03:14 页数:16
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文章作者:yuanfeng

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