高中生物-1.1 DNA重組技術的基本工具教學課件設計

第1節(jié)重組DNA技術的基本工具異想天開能否通過基因工程實現(xiàn)讓蜘蛛吐絲時產(chǎn)人的胰島素？基因工程什么是基因工程？

思考：

基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術，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分子水平上進行設計和施工的。因此又叫做DNA重組技術。

三種基本工具剪刀針線運輸車限制性內(nèi)切核酸酶DNA連接酶載體DNA重組技術的基本工具人胰島素基因主要是原核生物識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開。專一性1.來源：2.作用：3.結果：(一)“分子手術刀”——限制性內(nèi)切核酸酶動動手：根據(jù)課本上限制酶EcoRⅠ和SmaⅠ的識別序列和切割位點，在紙條上找到相應酶切序列并進行切割，比較兩者的切割結果。限制酶EcoRI：AAGTTCCTTAAGCTTAAGGAATTC產(chǎn)生黏性末端限制酶SmaⅠ：CCCGGGGGGCCCCCCGGGGGGCCC產(chǎn)生平末端限制酶EcoRI：限制酶SmaⅠ：磷酸二酯鍵【例題1】分別寫出下列三種限制酶的切割末端。思考：只有相同的限制酶切割才能獲得相同的黏性末端嗎？限制酶識別序列的特點？中心對稱（回文序列）【例題2】下列黏性末端屬于同一種限制酶切割而成的是

A．①②B．①③

C．①④D．②③B（二）分子運輸車——目的基因進入受體細胞的載體常用的載體：來源：實質(zhì)：特點：

質(zhì)粒、噬菌體、動植物病毒原核或真核細胞環(huán)狀雙鏈DNA分子裸露的、結構簡單、獨立于細菌擬核之外，有自我復制能力作為載體如果沒有限制酶切割位點將怎樣？假如外源基因?qū)胧荏w細胞后不能復制會怎樣？外源基因是否進入受體細胞，你如何去察覺？能否用霍亂弧菌的質(zhì)粒做載體？

小組合作：分析討論下列問題，總結載體需要具備的條件。載體具備的條件1.有一個或多個限制酶切點2.能自我復制并在受體細胞中穩(wěn)定存在3.有特殊的標記基因4.對受體細胞無害5.結構簡單，大小合適注意：真正用作載體的質(zhì)粒都是人工改造過的。【例題3】下面是四種不同質(zhì)粒的示意圖，其中ori為復制必需的序列，amp為氨芐青霉素抗性基因，tet為四環(huán)素抗性基因，箭頭表示一種限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點。若要得到一個能在四環(huán)素培養(yǎng)基上生長而不能在氨芐青霉素培養(yǎng)基上生長的含重組DNA的細胞，應選用的質(zhì)粒是ABCDC（三）“分子縫合針”——DNA連接酶1.作用：2.分類：把兩個具有相同平末端或黏性末端的DNA片段通過形成磷酸二酯鍵連接起來類型來源功能相同點區(qū)別只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端(效率較低)E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶大腸桿菌T4噬菌體恢復磷酸二酯鍵小組合作探究已知限制酶BamHⅠ和BglⅠ識別序列及切割位點依次為G↓GATCC和A↓GATCT，假設目的基因（人胰島素基因）上有限制酶BamHⅠ的切割位點，而質(zhì)粒上只有BglⅠ的酶切位點。嘗試剪切出兩者酶切后所得末端，看兩者能否構建成重組DNA。①要想將某個外源基因與質(zhì)粒相連，需要用幾種限制性核酸內(nèi)切酶處理？②若上述中的質(zhì)粒和目的基因能構建成重組DNA，那新構建成的DNA還能用制酶BamHⅠ或BglⅠ切割嗎？原因？思考：理論基礎技術保障：基因工程工具的發(fā)現(xiàn)和應用限制性內(nèi)切核酸酶DNA連接酶基因載體(如質(zhì)粒)基因工程實現(xiàn)的理論依據(jù)和技術支持人的胰島素基因是否可以和蜘蛛基因重組？依據(jù)？是否有產(chǎn)生胰島素的可行性？（基因工程實現(xiàn)的依據(jù)？）DNA是遺傳物質(zhì)的證明DNA雙螺旋結構和中心法則的確立遺傳密碼的破譯重組DNA技術的基本工具限制酶主要存在于原核生物中具有專一性(識別序列)切開DNA分子的磷酸二酯鍵DNA連接酶連接磷酸二酯鍵種類E.coliDNA連接酶T4DNA連接酶