选修3 基因工程的工具 课件

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1、基因工程简介一　基因工程的基本内容（实例一）青霉菌能产生对人类有用的抗生素——青霉素（实例二）家蚕能够吐出蚕丝为人类利用（实例三）与根瘤菌共生的豆科植物设想一能否让棉花也能像细菌一样分泌出毒素来？能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？设想二能否让细菌“吐出”蚕丝？设想三1、我国科学家将苏云金芽孢杆菌的分泌毒素的毒蛋白基因转入棉花细胞，使棉花细胞也能产生毒素，棉铃虫吃了这种棉花的叶片后就会死亡，所以棉花具有了抗虫性。2、科学家将动物体内的胰岛素基因转移到大肠杆菌体内，使大肠杆菌也能分泌出胰岛素，满足了社会

2、中糖尿病人对胰岛素的需求。3、有人把蚕的制造蚕丝蛋白基因，转移到某种细菌体内，结果此细菌就有生产蚕丝的本领。这三个实例有什么相同之处？右为转基因超级小鼠转基因玉米转基西红柿转基因苹果会发光的转基因老鼠转基因荧光兔转基因荧光兔能否让树也发光？基因工程又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。一、基因工程的概念分析理解操作环境：操作对象：操作

3、水平：基本过程：操作目的：生物体外基因分子水平剪切→拼接→导入→表达定向改造生物的性状新的生物产品甲生物乙生物取出优秀基因“剪切”“拼接”新类型表达基因工程将抗虫基因移植到棉花的细胞中，使棉花具有抗虫害的作用。假如你作为一名研究者来完成这一项工作，那么你会遇到哪些困难或需要解决哪些问题呢？1、如何将抗虫基因（目的基因）从某种生物的DNA上切割下来？2、如何使抗虫基因（目的基因）进入棉花细胞内？想一想基因工程培育抗虫棉的简要过程：苏云金芽孢杆菌(有抗虫特性)普通棉花(无抗虫特性)抗虫基因与载体（DNA)结合导入棉花

4、细胞(含抗虫基因)棉花植株(有抗虫特性)提取通过观察抗虫棉的培育过程，你认为关键的步骤是什么？提取培育关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内如何提取。关键步骤二：抗虫基因与运载体DNA如何连接。关键步骤三：抗虫基因如何进入棉细胞。通过观察抗虫棉的培育过程，你认为关键的步骤是什么？步骤一需要的工具：基因的剪刀——限制性内切酶。步骤二需要的工具：基因的针线——DNA连接酶。步骤三需要的工具：基因的运输工具——运载体。二、基因操作的工具1、基因的剪刀——限制性内切酶2、基因的针线——DNA连接酶3、基因的运输工具——

5、运载体二、基因操作的工具1、基因的“”2、基因的“”3、基因的“”目的基因分布作用特点结果种类举例主要在微生物中。特异性，即识别特定核苷酸序列，切割DNA链上特定切点。切口处产生黏性末端大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。1、基因的剪刀——限制性内切酶200多种（二）基因工程的工具（1）基因的剪刀——限制性内切酶一种酶识别并切割一种特定的核苷酸序列GAATTCCTTAAGGCTTAAAATTCG黏性末端黏性末端问题：①该限制酶识别的核苷酸序列为：②该限制酶识别的切点是：③该限制酶剪切的化

6、学键是：GAATTCGA磷酸二酯键限制性内切酶限制性内切酶什么叫磷酸二酯键？T磷酸二酯键1234512345AGAATTCGCTTAAAATTCG限制酶切割ＤＮＡ分子示意图CTTAAG思考要想获得某个特定性状的基因片段，必须要用限制酶切断几个磷酸二酯键？可产生几个黏性末端？四个磷酸二酯键，四个黏性末端。那如何将这两个相同的黏性末端连接起来呢？（2）基因的针线——DNA连接酶使两条DNA黏性末端连接起来GAATTCCTTAAGGAATTCCTTAAGDNA连接酶思考：DNA连接酶连接的对象是什么结构？磷酸二酯键GCT

7、TAAAATTCG黏性末端黏性末端重播（1）连接的部位：连接“梯子”断口的“扶手”——磷酸二酯键；而非“梯子”中间的“踏板”——氢键（2）结果：两个DNA相同的黏性末端连接起来DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗？相同点：两者都是形成磷酸二酯键。不同点：DNA连接酶:是将DNA双链上的两个缺口同时连接起来，不需要模板。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连接到正在合成的DNA单链中，形成一条与模板链互补的DNA链；问题：如何将目的基因导入受体细胞呢？目的基因运载体问题与探索请阅读教材中“

8、基因的运输工具——运载体”这两自然段，并思考探索两个问题。1、作为运载体必须具备什么条件？3、基因工程的“”目的基因（3）作用：（1）具备条件：（2）种类：将外源基因导入受体细胞质粒、噬菌体和动植物病毒a、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存b、具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接c、具有标记基因，便于筛选运载体目的基因观察与思考为什么质粒常作为运载体？质粒是