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1、,专题1 基因工程,又称基因拼接技术,或DNA重组技术。 通俗的说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向的改造生物的遗传性状。,基因工程的概念,1.DNA的基本组成单位:,知识重温：DNA分子的结构,脱氧核苷酸,鸟嘌呤脱氧核苷酸,腺嘌呤脱氧核苷酸,胞嘧啶脱氧核苷酸,胸腺嘧啶脱氧核苷酸,2.脱氧核苷酸的种类：,平面结构,立体结构,磷酸二酯键,3.DNA分子的结构,1.1DNA重组技术的基本工具,专题1 基因工程,识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。,主要是原核生物,400
2、0种。,1、来源：,2、种类：,3、作用：,4、结果：,形成两种末端,一、“分子手术刀” 限制性核酸内切酶,快速阅读课本第4页第二段和第5页第一段思考以下问题,限制酶识别序列的特点,中轴线两侧的DNA上碱基呈反向对称，重复排列 如：GAA TTC CCC GGG CTT AAG GGG CCC,中轴线,1、EcoR（大肠杆菌的一种限制酶）能识别GAATTC序列，并切割G和A之间的磷酸二酯键。 2、Sma能识别CCCGGG序列，并切割C和G之间的磷酸二酯键。,常用的两种限制酶,EcoR,黏性末端,黏性末端,什么叫黏性末端？,当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA的末端带有几
3、个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的末端叫黏性末端。,Sma,平末端 平末端,什么叫平末端？,当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA的末端是平整的，这样的末端叫平末端。,平末端 平末端,动手活动1,提供的物品：剪刀、写有DNA序列的红色和 绿色纸板,活动要求：用剪刀（代表EcoR）对提供的 “DNA”进行“切割”,注意：操作剪刀请注意安全！,1、分类： Ecoli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 2、作用：将双链DNA片段“缝合” 起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。,二、“分子缝合针” DNA连接酶,可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来。,Ecoli DN
4、A连接酶或T4DNA连接酶,T4 DNA连接酶还可把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率较低,氢键,DNA聚合酶的作用：把单个脱氧核苷酸连接到DNA片段末端。,DNA连接酶的作用：将两个双链DNA片段连接起来。,动手活动2,提供的物品：活动1 “切割”的“DNA片段”、胶带。,活动要求：用胶带（代表DNA连接酶）对被限制酶切割产生的“DNA片段”进行“连接”,1.载体需要的条件： 有1多个限制酶切点（便于外源基因的插入） 对受体细胞无害 导入基因能在受体细胞中复制、表达 有某些标记基因，便于筛选,作为分子运输车载体，如果没有切割位点将会怎样？,霍乱菌的质粒多个限制酶切点，你会用它来做分子运输车
5、吗？,假如目的基因导入受体细胞后不能复制或不能转录，转基因生物能有预想的效果吗？,目的基因有没有进入受体细胞，如何去发现？,三、“分子运输车” 基因进入受体细胞的载体,能复制并带着插入的目的基因一起复制,有切割位点,标记基因将来可用含青霉素的培养基鉴别。,2、基因工程中常用的载体质粒,质粒是一种裸露的、结构简单独立于细菌拟核之外、具有自我复制能力的双链环状DNA分子。,在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。,质粒 噬菌体的衍生物、某些动植物病毒等,2、基因工程中常用的载体,动手活动3,提供的物品：剪刀、写有DNA序列的红色纸板（含目的基因的DNA）和
6、绿色纸板（质粒）、胶带,活动要求：用剪刀（代表EcoR）对提供的“DNA”进行“切割”，再用胶带（代表DNA连接酶）对被限制酶切割产生的“DNA片段”进行“连接”，形成重组质粒。,提示：操作剪刀请注意安全！,一、基因工程的概念： 二、DNA重组技术的基本工具： 1.限制性核酸内切酶“分子手术刀” 能够识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列，切开两个核苷酸之间的_ ，产生_和_。 2. DNA连接酶“分子缝合针” (1)作用：将两条双链DNA_，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的_。 (2)种类：E.coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶,磷酸二酯键,黏性末端,平末端,连接起来,磷酸二酯键,课
7、堂小结,3.基因进入受体细胞的载体“分子运输车” (1)载体的种类 质粒:是一种裸露的，结构简单，独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我_能力的很小的双链_ DNA 分子; _的衍生物；_。 (2)载体的特点 能够在细胞内_； 有一个或多个_切割位点,便于供源DNA的插入； 具有_基因，供重组DNA的鉴定和选择。,噬菌体,动植物病毒,复制,环状,复制,限制酶,标记,一、基因工程的概念： 二、DNA重组技术的基本工具： 1.限制性核酸内切酶“分子手术刀” 2. DNA连接酶“分子缝合针” 3.基因进入受体细胞的载体“分子运输车”,课堂小结,巩固练习,1.下列有关限制酶的说法，正确的是( ) A限制
8、酶主要是从真核生物中分离出来的 B限制酶的识别序列只能由6个核苷酸组成 C限制酶能识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开 D限制酶切割产生的DNA片段末端都为黏性末端,C,2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是（ ） A、能复制 B、有多个限制酶切点 C、具有标记基因 D、它是环状DNA,D,3.基因工程在操作过程中需要限制酶、DNA连接酶、载体三种工具。以下有关基本工具的叙述，正确的是( ) A所有限制酶的识别序列均由6个核苷酸组成 B所有DNA连接酶均能连接黏性末端和平末端 C真正被用作载体的质粒都是天然质粒 D原核生物内的限制酶可切割入侵的DNA分子而保护自身,D,谢谢！,
