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1、定向基因改造设想定向基因改造设想 设想设想一一能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮？能否让细菌能否让细菌能否让细菌能否让细菌“吐出吐出吐出吐出”蚕丝蚕丝蚕丝蚕丝？设想设想二二能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？珍贵的药物？珍贵的药物？珍贵的药物？设想设想三三基因工程的别名基因工程的别名操作环境操作环境操作对象操作对象操作水平操作水平基本过程基本过程结果结
2、果基因拼接技术或基因拼接技术或DNADNA重组技术重组技术生物体外生物体外基因基因DNADNA分子水平分子水平人类需要的基因产物人类需要的基因产物剪切剪切 拼接拼接 导入导入 表达表达什么叫基因工程？什么叫基因工程？基因工程基因工程需要哪些基需要哪些基本工具本工具?培育抗虫棉需要哪些工具？培育抗虫棉需要哪些工具？分子手术刀分子手术刀限制性内切酶限制性内切酶分子缝合针分子缝合针DNADNA连接酶连接酶 分子运输车分子运输车运载体运载体第第第第1 1节节节节DNADNA重组技术的基本工具重组技术的基本工具重组技术的基本工具重组技术的基本工具一、限制性核酸内切酶一、限制性核酸内切酶思考思考在自然界中
3、有一些生物的在自然界中有一些生物的DNADNA可能进入另一种可能进入另一种生物的细胞中。我们有没有学过相关的实例生物的细胞中。我们有没有学过相关的实例？细菌为什么不会因外源细菌为什么不会因外源DNADNA的入侵而灭绝？的入侵而灭绝？识别双链识别双链识别双链识别双链DNA DNA 分子的某种特定的核苷酸分子的某种特定的核苷酸分子的某种特定的核苷酸分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中序列，并且使每一条链中序列，并且使每一条链中序列，并且使每一条链中特定部位特定部位特定部位特定部位的两的两的两的两个核苷酸之间的个核苷酸之间的个核苷酸之间的个核苷酸之间的磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键
4、断开。断开。断开。断开。主要是从主要是从主要是从主要是从原核生物原核生物原核生物原核生物中分离纯化出来的一中分离纯化出来的一中分离纯化出来的一中分离纯化出来的一种酶。种酶。种酶。种酶。4000种。种。1、来源：、来源：2、种类：、种类：3、作用：、作用：4、结果：、结果：形成两种末端形成两种末端形成两种末端形成两种末端一、一、“分子手术刀分子手术刀”限制性核酸内切限制性核酸内切酶酶黏性末端黏性末端平末端平末端内切酶切割内切酶切割DNADNA后形成的末端后形成的末端黏性末端、平黏性末端、平末端是如何形成的？末端是如何形成的？什么叫黏性末端？什么叫黏性末端？什么叫平末端？什么叫平末端？限制酶存在于
5、原核细胞中的作用是限制酶存在于原核细胞中的作用是什么？为什么限制酶不剪切细菌本身的什么？为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？二、连接酶二、连接酶“分子缝合针分子缝合针”.作用：连接磷酸二酯键作用：连接磷酸二酯键 限制酶切割后产生两种不同的末端。限制酶切割后产生两种不同的末端。那么恢复它们的连接时，所用那么恢复它们的连接时，所用DNA连接连接酶是否可以不加选择？酶是否可以不加选择？E.coliDNAE.coliDNA连接酶：连接黏性末端连接酶：连接黏性末端T T4 4DNADNA连接酶：连接黏性末端和平末端连接酶：连接黏性末端和平末端.DNA.DNA连接酶的种类连接酶的种类DNA聚合酶和聚合酶和
6、DNA连接酶有何连接酶有何相同点和不同点？相同点和不同点？DNADNA连接酶连接酶DNADNA聚合酶聚合酶连接连接DNADNA链链连接部位连接部位相同点相同点双链双链单链单链在两在两DNADNA片段之间形片段之间形成磷酸二酯键成磷酸二酯键将单个核苷酸加将单个核苷酸加到已存在的核酸到已存在的核酸片段的片段的33末端的末端的羟基上，形成磷羟基上，形成磷酸二酯键酸二酯键都能形成都能形成磷酸二酯键磷酸二酯键二者都由蛋白质构成二者都由蛋白质构成假如目的基因导入受体细胞后不能复制假如目的基因导入受体细胞后不能复制将怎样？将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？作为载体没有切割位点将怎样？目的基因是否进入受体细
7、胞，你如何察目的基因是否进入受体细胞，你如何察觉？觉？如果载体对受体细胞有害将怎样？如果载体对受体细胞有害将怎样？三、基因进入受体细胞的载体三、基因进入受体细胞的载体 “分子运输车分子运输车”1.载体的必要条件载体的必要条件能自我复制，能自我复制，或能进入受体生物细胞并或能进入受体生物细胞并在受体生物细胞内复制并表达；在受体生物细胞内复制并表达；有切割位点有切割位点有遗传标记基因有遗传标记基因对受体细胞无害、容易分离对受体细胞无害、容易分离比较容易得到比较容易得到能复制并带着插能复制并带着插入的目的基因一入的目的基因一起复制起复制有切割位点有切割位点有标记基因的存有标记基因的存在，可用含青霉在
8、，可用含青霉素的培养基鉴别。素的培养基鉴别。常用的分子运输车常用的分子运输车有哪些？有哪些？小结基因工程基因工程的工具的工具限制酶限制酶主要存在于原核生物中主要存在于原核生物中具有专一性具有专一性(识别序列识别序列)切开切开DNA分子的磷酸二酯键分子的磷酸二酯键DNA连连接酶接酶连接磷酸二酯键连接磷酸二酯键种类种类E.coliDNA连接酶连接酶T4 DNADNA连接酶连接酶运载运载工具工具具备的具备的条件条件结构简单结构简单,大小适中大小适中能在宿主细胞中自能在宿主细胞中自我复制并稳定存在我复制并稳定存在具一个多个限制酶切位点具一个多个限制酶切位点具标记基因具标记基因质粒、质粒、噬菌体衍生物、
9、动植物病毒噬菌体衍生物、动植物病毒1.在基因工程中，切割运载体和含有目的在基因工程中，切割运载体和含有目的基因的基因的DNA片段，需使用（片段，需使用（）A.同种限制酶同种限制酶 B.两种限制酶两种限制酶C.同种连接酶同种连接酶 D.两种连接酶两种连接酶A练习练习2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是不属于质粒被选为基因运载体的理由是 A、能复制、能复制 （）B、有多个限制酶切点、有多个限制酶切点 C、具有标记基因、具有标记基因 D、它是环状、它是环状DNAD3.基基因因工工程程是是在在DNA分分子子水水平平上上进进行行设设计计施施工工的的。在在基基因因操操作作的的基基本本步步骤骤中中，不不进
10、进行行碱碱基互补配对的步骤是基互补配对的步骤是 （）A、人工合成目的基因、人工合成目的基因 B、目的基因与运载体结合、目的基因与运载体结合 C、将目的基因导入受体细胞、将目的基因导入受体细胞 D、目的基因的检测和表达、目的基因的检测和表达C练习练习 大肠杆菌的一种限制酶大肠杆菌的一种限制酶（EcoR)EcoR)能识别能识别GAATTCGAATTC序列，序列，并在并在G G和和A A之间切开形成黏性末之间切开形成黏性末端。端。Sma Sma能识别能识别CCCGGGCCCGGG序列，并序列，并在在C C和和G G之间切割形成平末端之间切割形成平末端 。T磷磷酸酸二二酯酯键键1234512345 A