人教版教學(xué)完整DNA重組技術(shù)的基本工具動(dòng)畫經(jīng)典ppt課件

.,1,專題1基因工程,基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫做DNA重組技術(shù)。,.,2,1DNA重組技術(shù)的基本工具,第1節(jié),安徽省含山中學(xué)王冰,.,3,問題探討,手術(shù)刀,縫合針,運(yùn)輸工具,培育抗蟲棉需要哪些基本工具?,.,4,閱讀課本4-5頁“限制性核酸內(nèi)切酶分子手術(shù)刀”的相關(guān)內(nèi)容，填寫下表,自主學(xué)習(xí),主要從原核生物中分離純化而來,已經(jīng)分離出大約4000種,1、識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列,2、使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。,形成兩種末端：黏性末端或平末端,.,5,脫氧核苷酸的結(jié)構(gòu),.,6,G,A,3,5-磷酸二酯鍵,3端,5端,3端,5端,磷酸二酯鍵,.,7,仔細(xì)觀察各限制酶識(shí)別的特定序列有何特點(diǎn)？,限制酶的識(shí)別序列,限制酶所識(shí)別的序列的特點(diǎn)是：呈現(xiàn)堿基互補(bǔ)對(duì)稱，無論是6個(gè)堿基還是4個(gè)堿基，都可以找到一條中心軸線，中軸線兩側(cè)的雙鏈DNA上的堿基是反向?qū)ΨQ重復(fù)排列的，稱為回文序列,.,8,中軸線,在G與A之間切割,大腸桿菌的一種限制酶(EcoR)只能識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開。,EcoRI限制酶的作用,.,9,黏性末端,黏性末端,EcoRI限制酶的切割,被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個(gè)伸出的核苷酸，他們之間正好互補(bǔ)配對(duì)，這樣的切口叫黏性末端。,.,10,SmaI只能識(shí)別CCCGGG序列，并在C和G之間切開。,中軸線,SmaI限制酶的作用,在G與C之間切割,.,11,平末端平末端,SmaI限制酶的切割,當(dāng)限制酶從識(shí)別序列的中心軸線處切開時(shí)，切開的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。,.,12,你能推測(cè)限制酶存在于原核生物中的作用是什么嗎？,原核生物易受自然界外源DNA的入侵，但生物在長(zhǎng)期的進(jìn)化過程中形成了一套完善的防御機(jī)制，以防止外來病原物的侵害。限制酶就是細(xì)菌的一種防御性工具，當(dāng)外源DNA侵入時(shí)，會(huì)利用限制酶將外源DNA切割掉，以保證自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，從而達(dá)到保護(hù)自身的目的。,尋根問底,為什么限制酶不剪切細(xì)菌本身的DNA？,通過長(zhǎng)期的進(jìn)化，細(xì)菌中含有某種限制酶的細(xì)胞，其DNA分子中不具備這種限制酶的識(shí)別切割序列，或者通過甲基化酶將甲基轉(zhuǎn)移到所識(shí)別序列的堿基上，使限制酶不能將其切開。這樣，盡管細(xì)菌中含有某種限制酶也不會(huì)使自身的DNA被切斷，并且可以防止外源DNA的入侵。,.,13,類型,來源,功能,相同點(diǎn),差別,EcoliDNA連接酶,T4DNA連接酶,大腸桿菌,T4噬菌體,恢復(fù)磷酸二酯鍵,只能連接黏性末端,能連接黏性末端和平末端(效率較低),閱讀課本第5頁“分子縫合針”DNA連接酶的相關(guān)內(nèi)容，填寫下表,自主學(xué)習(xí),.,14,把切下來的DNA片段拼接成新的DNA，即將脫氧核糖和磷酸連接起來催化形成磷酸二酯鍵,DNA連接酶的作用,.,15,兩DNA片段要具有互補(bǔ)的黏性末端才能拼起來,DNA連接酶的縫合作用,可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，,注意：DNA連接酶可連接雙鏈DNA中的DNA單鏈缺口，但不能連接單鏈DNA！,.,16,DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？,T4DNA連接酶還可把平末端之間的縫隙“縫合”起來，但效率較低,DNA連接酶的縫合作用,.,17,都能催化形成磷酸二酯鍵,都是蛋白質(zhì),不需要,需要,形成完整的重組DNA分子,形成DNA的一條鏈,基因工程,DNA復(fù)制,DNA連接酶與DNA聚合酶的比較,只能將單個(gè)核苷酸連接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯鍵,在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵,.,18,限制性內(nèi)切酶的識(shí)別序列和切點(diǎn)是GGATCC，限制性內(nèi)切酶的識(shí)別序列和切點(diǎn)是GATC。在質(zhì)粒上有酶的一個(gè)切點(diǎn)，在目的基因的兩側(cè)各有一個(gè)酶的切點(diǎn)。（1）請(qǐng)畫出質(zhì)粒被限制酶切割后所形成的黏性末端。（2）請(qǐng)畫出目的基因兩側(cè)被限制酶切割后所形成的黏性末端。（3）在DNA連接酶作用下，上述兩種不同限制酶切割后形成的黏性末端能否連接？為什么？,可以連接。因?yàn)橛蓛煞N不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的（或是可以互補(bǔ)的）,小試身手,.,19,載體的作用,載體的必要條件,載體的種類,閱讀課本第6頁“分子運(yùn)輸車”運(yùn)載體的相關(guān)內(nèi)容，填寫下表,自主學(xué)習(xí),1）能夠在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定地保存。2）具多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便與外源基因連接。3）具有某些標(biāo)記基因，便于進(jìn)行鑒定和選擇。4）必須是安全的，對(duì)受體細(xì)胞無害。5）載體DNA分子應(yīng)大小適中，以便于提取和操作,1）作為運(yùn)載工具，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞中2）在受體細(xì)胞內(nèi)對(duì)目的基因進(jìn)行大量復(fù)制,細(xì)菌的質(zhì)粒病毒：噬菌體衍生物、動(dòng)植物病毒等。,.,20,有標(biāo)記基因的存在，可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。,有切割位點(diǎn),能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制,質(zhì)粒裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體（即擬核DNA）之外，并具有自我復(fù)制能力