高中生物第3章 基因工程第1节 重组DNA技术的基本工具说课课件ppt

这是一份高中生物第3章 基因工程第1节 重组DNA技术的基本工具说课课件ppt，共32页。PPT课件主要包含了质粒都可用作载体吗，重组DNA分子，实验原理，材料用具，方法步骤，课堂练习，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
若把两种异源DNA用同种限制酶来切割，会怎样？
会产生相同的黏性末端，可以进行碱基互补配对。
何酶能把这两缺口连接起来？
一、DNA连接酶——“分子缝合针”
连接互补配对的双链DNA片段，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
使之成为一个完整的DNA分子。
基因的针线：DNA连接酶
①E.cli DNA连接酶 ②T4 DNA连接酶
连接互补配对的双链DNA片段，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 。
从T4噬菌体中分离得到
都能催化形成磷酸二酯键
需要DNA的一条链作模板
形成完整的重组DNA分子
只能将单个核苷酸连接到已有的DNA片段上，形成磷酸二酯键
在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键
3、DNA连接酶与DNA聚合酶的比较
4、DNA的连接酶、限制酶、聚合酶、解旋酶、水解酶的比较
将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸
将两个DNA片段连接成完整DNA分子
将单个脱氧核苷酸连到DNA单链末端
将双链DNA分子局部解旋为单链
（1）两个DNA片段的黏性末端必须互补才能通过DNA连接酶连接起来。（2）T4 DNA连接酶连接平末端的效率和连接黏性末端的效率相同。（3）DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事。
因为黏性末端的碱基是互补的，在连接时，黏性末端可以通过碱基互补配对，加快DNA连接酶的连接速度，而平末端则不能。
讨论1：要让一个从甲生物细胞内取出来的外源基因怎样才能导入在乙生物体内(受体细胞)进行表达?
能将外源基因送入细胞的工具就是运载体
讨论2：作为运载体，你认为该有的作用有哪些？
作为运载工具，将外源基因转移到受体细胞中去。
利用运载体在受体细胞内，对外源基因进行大量复制。
二、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
将外源基因（目的基因）转入受体细胞，在受体细胞内对目的基因进行大量复制。
通常是用质粒、噬菌体、动植物病毒等可作载体。
它们的来源不同，在大小、结构、复制方式以及可以插入外源DNA片段的大小也有差别。
3、质粒——基因工程中常用的基因载体
质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞核或原核细胞拟核DNA之外，具有自我复制能力的小型环状双链DNA分子。对宿主细胞没有影响，主要存在于细菌和酵母菌体内。其中最常用的是大肠杆菌质粒。
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
4、运载体需具备的条件（同时具备）
①在受体细胞中稳定存在并能自我复制或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制；
②具有一个至多个限制酶切割位点，供外源基因（目的基因）插入其中；
③具有特殊的标记基因，便于筛选含有重组DNA分子的细胞；
④对受体细胞无害、易分离。
请你根据图中的相关信息找到两条片段上EcR I的识别序列和切割位点。然后，用剪刀进行“切割”。待切割位点全部切开后，将从下面那条DNA链上切下的片段重组到上面那条DNA链的切口处，并用透明胶条将切口粘连起来。
1.剪刀和透明胶条分别代表哪种“分子工具”？
剪刀代表限制酶；透明胶条代表DNA连接酶
2.你制作的黏性末端的碱基能不能互补配对？如果不能，可能是什么原因造成的？
若制作的黏性末端的碱基不能互补配对可能是剪切位点或连接位点选得不对，也可能是其他原因。
3.你插入的DNA片段能称得上一个基因吗？
不能，因为基因的长度一般在100个碱基对以上。
AATTCGGCATAC…
…TATCGTACGATAGGTACTTAA
…ATAGCATGCTATCCATG
… AGGATCTTAA
AATTCCATAC …
GAGCCATACTTAA
AATTCTCGGTATG
重组DNA分子的模拟操作
DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精
DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，可溶于2 ml/L的NaCl溶液
在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色
初步分离DNA和蛋白质
利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。
三、DNA的粗提取与鉴定
新鲜洋葱（菜花、香蕉、菠菜、猪肝等，提取DNA的方法可能稍有不同）。
研磨液、体积分数为95％的酒精、2ml/L的NaCl溶液、二苯胺试剂（现配现用）和蒸馏水等。
哺乳动物的血液可以作为提取DNA的材料吗？
不可以。因为哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和线粒体等。选用DNA含量相对较高的生物组织。
称取约30g切碎的菜花
加10mL研磨液充分研磨
研磨目的：破碎细胞，使核物质易溶在研磨液中
（2）过滤获取含DNA的上清液
在漏斗中垫上纱布，将菜花研磨液过滤到烧杯中
在4℃冰箱中放置几分钟后再取上清液。
低温放置的作用可抑制酶的活性以阻止DNA降解及运动，使之易形成沉淀析出。
也可直接将研磨液倒入塑料离心管中，1500r/min的转速下离心5min，再取上清液放入烧杯中。
（3）冷却酒精析出DNA
上清液加入体积相等的、预冷的酒精溶液（体积分数为95%），静置2~3 min，溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA。
上清液加入体积相等的、预冷的酒精溶液，静置2~3 min，溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA。
用玻璃棒沿一个方向搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去上面的水分。
或将溶液倒入塑料离心管中，在10000r/min的转速下离心5min，弃上清液，将管底的沉淀物(粗提取的DNA)晾干。
取两支20mL的试管，各加入2ml/L的NaCl溶液5mL。将丝状物或沉淀物溶于其中一支试管的NaCI溶液中。然后，向两支试管中各加入4mL的二苯胺试剂。混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min。待试管冷却后，比较两支试管中溶液颜色的变化。
溶液蓝色的深浅与溶液中DNA的含量多少有关
二苯胺试剂鉴定呈现蓝色说明实验基本成功；如果不呈现蓝色，可能的原因有所提取的DNA含量低，或者在实验操作过程中出现了失误等。
分析1.你提取出白色丝状物或沉淀物了吗？用二苯胺试剂鉴定的结果如何？
观察提取的DNA的颜色，如果不是白色丝状物，说明DNA中的杂质较多。
本实验粗提取的DNA可能仍然含有核蛋白、多糖等杂质。
分析2.你能分析出粗提取的DNA中可能含有哪些杂质吗？
分析3.与其他同学提取的DNA进行比较，看看实验结果有何不同，分析产生差异的原因。
实验结果不明显的可能原因：①材料中的核物质没有充分释放出来，如研磨不充分或蒸馏水的量不够。②加入酒精后摇动或搅拌时过猛，DNA被破坏。③二苯胺最好现用现配，否则二苯胺变成浅蓝色，影响鉴定效果。
1、限制酶和DNA连接酶是基因工程的工具酶，以下说法正确的是( 　)A.DNA连接酶连接的是两条链碱基对之间的氢键B.限制酶只能切割双链DNA片段，不能切割烟草花叶病毒的核酸 DNA连接酶既能连接黏性末端，也能连接平末端D.限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，所以也能剪切自身的DNA
2、下列关于质粒的叙述，正确的是（ ）A.质粒是广泛存在于细菌细胞中的一种颗粒状细胞器B.质粒是细菌细胞质中能自主复制的小型环状DNA分子C.质粒只有在侵入宿主细胞后在宿主细胞内复制D.细菌质粒的复制过程一定是在宿主细胞外独立进行
3、质粒是基因工程最常用的载体，下列关于质粒的说法正确的是(　　)A.质粒在宿主细胞内都要整合到染色体DNA上B.质粒是独立于细菌拟核DNA之外的小型细胞器基因工程使用的质粒一定含有标记基因和复制原点D.质粒上碱基数量之间存在A＋G＝U＋C
4、以下关于基因工程的说法，正确的是（　　）A．限制酶可以切割DNA和RNAB．T4 DNA连接酶只能“缝合”两个双链DNA片段间的黏性末端C．载体的作用是将外源基因导入受体细胞，使之稳定存在并表达D．切割质粒的限制酶均能特异性地识别6个核苷酸对
5、下列有关“DNA粗提取与鉴定”实验原理的叙述正确的是（ ）A.DNA在NaCl溶液中的溶解度，随NaCl溶液浓度的降低而减小B.利用DNA不溶于酒精的性质，可除去细胞中溶于酒精的物质而得到较纯的DNAC.DNA是大分子有机物，不溶于水而溶于所有有机溶剂D.在沸水中，DNA遇二苯胺会出现紫色反应
质粒、噬菌体、动植物病毒等
1、下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，不正确的是( )A. DNA析出过程中，玻璃棒沿一个方向搅拌防止DNA断裂B. 预冷的酒精溶液可用来粗提取DNAC. 用二苯胺试剂鉴定DNA需要进行水浴加热D. 鉴定DNA时，应将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴
2、作为基因的运输工具——载体，必须具备的条件及理由是(　　)A．具有某些标记基因，以使目的基因能够与其结合B．具有多个限制酶切点，以便于目的基因的表达C．对宿主细胞无伤害，以便于重组DNA的鉴定和选择D．能在宿主细胞中稳定保存并复制，以便提供大量的目的基因