抗蟲棉普通棉回憶舊知識高二生物備課組1精選課件基因操作的工具蘇云金芽孢桿菌〔有抗蟲特性〕抗蟲基因普通棉花〔無抗蟲特性〕棉花細胞〔含抗蟲基因〕導入與運載體DNA拼接棉花植株〔有抗蟲特性〕關鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細胞內提取關鍵步驟二：抗蟲基因與運載體DNA連接關鍵步驟三：抗蟲基因進入棉細胞關鍵步驟一的工具：基因的剪刀——限制性內切酶關鍵步驟二的工具：基因的針線——DNA連接酶關鍵步驟三的工具：基因的運輸工具——運載體思考：關鍵步驟是什么？〔難題〕2精選課件3精選課件基因工程的別名操作環境操作對象操作水平基本過程原理結果基因拼接技術或DNA重組技術生物體外基因DNA分子水平人類需要的基因產物剪切→拼接→導入→表達基因重組基因工程4精選課件專題一基因工程5精選課件資料分析

位于費城托馬斯·杰斐遜大學的希拉里和她的同事成功地將人體狂犬病抗體的DNA譯碼移入煙草作物中。

轉基因煙草作物可以產生一種人體蛋白質，而這種物質能抗擊致命性的狂犬病病毒。

6精選課件此轉基因實驗實現了哪種生物的哪些性狀在另外哪種生物中表達？性狀的表達與我們從前學過的什么過程有關？要實現藥物基因在煙草中的表達，要提前做哪些關鍵工作?7精選課件1.1DNA重組技術的根本工具8精選課件基因操作的工具蘇云金芽孢桿菌〔有抗蟲特性〕抗蟲基因普通棉花〔無抗蟲特性〕棉花細胞〔含抗蟲基因〕導入與運載體DNA拼接棉花植株〔有抗蟲特性〕關鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細胞內提取關鍵步驟二：抗蟲基因與運載體DNA連接關鍵步驟三：抗蟲基因進入棉細胞關鍵步驟一的工具：基因的剪刀——限制性內切酶關鍵步驟二的工具：基因的針線——DNA連接酶關鍵步驟三的工具：基因的運輸工具——運載體思考：關鍵步驟是什么？〔難題〕9精選課件DNA重組技術的根本工具工欲善其事,必先利其器.想一想:獲得轉基因抗蟲棉需要做哪些工作呢?

實現這一精確的操作過程的工具是什么呢?

10精選課件DNA重組技術的根本工具準確切割DNA的工具〔“分子手術刀〞〕DNA片段的連接工具〔“分子縫合針〞〕基因轉移工具〔“分子運輸車〞〕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。進行基因操作最少需要以下三種工具：11精選課件思考在自然界中有一些生物的DNA可能進入另一種生物的細胞中。我們有沒有學過相關的實例？現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，仍能保持一種穩定狀態？怎樣才能使外來的DNA失效從而保護自身？12精選課件限制酶在原核生物中的作用

原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是，生物在長期的進化過程中形成了一套完善的防御機制，以防止外來病原物的侵害。限制酶就是細菌的一種防御性工具，當外源DNA侵入時，會利用限制酶將外源DNA切割掉，以保證自身的平安。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，從而到達保護自身的目的。含有某種限制酶的細胞，其DNA分子中或者不具備這種限制酶的識別切割序列，或者通過甲基化酶將甲基轉移到所識別序列的堿基上，使限制酶不能將其切開。13精選課件識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。主要是從原核生物中別離純化出來的一種酶。能將外來的DNA切斷，由于這種切割作用是在DNA分子內部進行的，故名限制性核酸內切酶。4000種。1、來源：2、種類：3、特點：4、作用部位：5、結果：形成兩種末端一、“分子手術刀〞——限制性核酸內切酶黏性末端平末端14精選課件大腸桿菌的一種限制酶〔EcoRⅠ)能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開形成黏性末端。SmaⅠ能識別CCCGGG序列，并在C和G之間切割形成平末端。15精選課件16精選課件

T磷酸二酯鍵1234512345

A17精選課件限制酶切割DNA后形成的末端——黏性末端、平末端是如何形成的？18精選課件19精選課件重播20精選課件什么叫黏性末端？當限制酶從識別序列的中心軸線兩側切開時，被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，他們之間正好互補配對，這樣的切口叫黏性末端。21精選課件限制性內切酶限制酶22精選課件限制酶所識別的序列有什么特點

限制酶所識別的序列，無論是6個堿基還是4個堿基，都可以找到一條中心軸線，中軸線兩側的雙鏈DNA上的堿基是反向對稱重復排列的。23精選課件什么叫平末端？

當限制酶從識別序列的中心軸線處切開時，切開的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。24精選課件當限制酶從識別序列的中心軸線處切開時，產生的是平末端。當限制酶從識別序列的中心軸線兩側切開時，產生的是黏性末端。25精選課件1、以下黏性末端屬于同種內切酶切割而成的是〔〕A、①②B、①③C、①④D、②③TCGAGCTTAAAGGTTCCAAGCTTCAG

AATTCG③①②④2、以下哪一種酶是基因工程的工具酶〔〕A、限制性核酸內切酶B、DNA酶C、RNA酶D、運載體選我A選我A記住了26精選課件2和7能連接形成…ACGT…

…TGCA…；4和8能連接形成…GAATTC…

…CTTAAG…；3和6能連接形成…GCGC…

…CGCG…；1和5能連接形成…CTGCAG…

…GACGTC…。教材P7思考與探究127精選課件要想獲得某個目的基因必須要用限制酶切幾個切口？可產生幾個黏性末端？一個目的基因有幾個黏性末端？要切兩個切口，產生四個黏性末端，兩個。如果把兩種來源不同的DNA用同一種限制酶來切割，會怎樣呢？會產生相同的黏性末端。是不是把兩者的黏性末端黏合起來，這樣就真的合成重組的DNA分子了?實際還不夠,還需要DNA連接酶進行連接。思考題：28精選課件二、DNA連接酶——“分子縫合針〞切斷的DNA片段要與受體細胞的DNA連接，你覺得可以用什么酶？1、種類：2、作用部位：兩類E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶

磷酸二酯鍵

限制酶切割后有兩種不同的結果，一種產生黏性末端，一種產生平末端。那么恢復它們的連接時，所用DNA連接酶是否可以不加選擇？29精選課件連接酶有兩種：一種是從大腸桿菌中別離得到的，稱之為E·coli連接酶。另一種是從T4噬菌體中別離得到，稱為T4連接酶。這兩種連接酶催化反響根本相同，都是連接雙鏈DNA的缺口，而不能連接單鏈DNA。E·coli連接酶只能連接黏性末端；T4連接酶既可“縫合〞黏性末端，又可“縫合〞平末端。30精選課件二、DNA連接酶——“分子縫合針〞

DNA連接酶連接黏性末端之間的磷酸二酯鍵，形成重組的DNA分子。31精選課件DNA連接酶——“分子縫合針〞DNA連接酶與DNA聚合酶一樣嗎？為什么？32精選課件DNA連接酶DNA聚合酶連接DNA鏈雙鏈單鏈連接部位在兩DNA片段之間形成磷酸二酯鍵將單個核苷酸加到已存在的核酸片段的3’末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵33精選課件基因進入受體細胞的載體

要讓一個從甲生物細胞內取出來的基因在乙生物體內進行表達，首先得將這個基因送到乙生物的細胞內去！能將外源基因送入細胞的工具就是載體。34精選課件運載體：常用主要有兩類：1〕細菌的質粒(絕大多數是環狀DNA分子)2〕噬菌體或某些動植物病毒三、基因進入受體細胞的載體—“分子運輸車〞35精選課件基因進入受體細胞的載體假設目的基因導入受體細胞后不能復制將怎樣？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，你如何覺察？如果載體對受體細胞有害將怎樣？36精選課件基因工程中作為載體使用的DNA分子很多都是質粒，即獨立于細菌擬核處染色體DNA之外的一種可以自我復制、雙鏈閉環的裸露的DNA分子。是否任何質粒都可以作為基因工程載體使用呢？其實不然，作為基因工程使用的載體必需滿足以下條件。〔1〕載體DNA必需有一個或多個限制酶的切割位點，以便目的基因可以插入到載體上去。這些供目的基因插入的限制酶的切點所處的位置，還必須是在質粒本身需要的基因片段之外，這樣才不至于因目的基因的插入而失活。〔2〕載體DNA必需具備自我復制的能力，或整合到受體染色體DNA上隨染色體DNA的復制而同步復制。〔3〕載體DNA必需帶有標記基因，以便重組后進行重組子的篩選。〔4〕載體DNA必需是平安的，不會對受體細胞有害，或不能進入到除受體細胞外的其他生物細胞中去。〔5〕載體DNA分子大小應適合，以便提取和在體外進行操作，太大就不便操作。實際上自然存在的質粒DNA分子并不完全具備上述條件，都要進行人工改造后才能用于基因工程操作。37精選課件作為載體的必要條件能自我復制有切割位點能與目的基因結合能進入受體生物細胞并在受體生物細胞內復制并表達；有遺傳標記基因對受體細胞無害比較容易得到38精選課件3、基因的運輸工具——運載體能復制并帶著插入的目的基因一起復制有切割位點有標記基因的存在，將來可用含青霉素的培養基鑒別。39精選課件運載體的作用有哪些？一：將外源基因轉移到受體細胞中。二：利用運載體在受體細胞內，對外源基因進行復制。40精選課件基因的載體——“分子運輸車〞載體必須具備的條件：1、能夠在宿主細胞中復制并穩定地保存；2、具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接；3、具有某些標記基因，便于進行篩選。〔如抗菌素的抗性基因、產物具有顏色反響的基因等〕4、對受體細胞無害載體的作用：1、將外源基因轉移到受體細胞中去。2、利用運載體在受體細胞內，對外源基因進行大量復制。常用的載體有：

質粒，λ噬菌體的衍生物，動植物病毒等41精選課件練習在基因工程中，切割運載體和含有目的基因的DNA片段，需使用〔〕同種限制酶B.兩種限制酶同種連接酶D.兩種連接酶42精選課件不屬于質粒被選為基因運載體的理由是A、能復制〔〕B、有多個限制酶切點C、具有標記基因D、它是環狀DNAD練習43精選課件基因工程是在DNA分子水平上進行設計施工的。在基因操作的根本步驟中，不進行堿基互補配對的步驟是〔〕A、人工合成目的基因B、目的基因與運載體結合C、將目的基因導入受體細胞D、目的基因的檢測和表達C練習44精選課件有關基因工程的表達中，錯誤的選項是〔〕A、基因工程技術能定向地改造生物的遺傳性狀，培育生物新品種B、重組DNA的形成在細胞內完成C、目的基因須由運載體導入受體細胞D、質粒都可作為運載體BD練習45精選課件以下說法正確的選項是〔〕A、所有的限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列B、質粒是基因工程中唯一的運載體C、運載體必須具備的條件之一是：具有多個限制酶切點，以便與外源基因連接D、DNA連接酶使黏性末段的堿基之間形成氫鍵C練習46精選課件下列不適合用于基因工程的運載體是（）

A、質粒B、噬菌體

C、細菌D、病毒選我C以下說法正確的選項是：