高中生物重组DNA技术的基本工具教学课件ppt

这是一份高中生物重组DNA技术的基本工具教学课件ppt，共19页。PPT课件主要包含了非转基因番木瓜，转基因番木瓜，甲生物，乙生物，新类型，DNA重组，转基因，重组DNA，基因工程，生物体外等内容，欢迎下载使用。
番木瓜容易受番木瓜环斑病毒的侵害。当番木瓜受到这种病毒感染后，产量会大大下降。科学家通过精心设计用“分子工具”培育出了转基因番木瓜，它可抵御番木瓜环斑病毒。
是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外_________和_________等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做__________技术。
基因拼接技术或DNA重组技术
剪切→拼接→导入→表达
人类需要的新的生物类型和生物产品
克服远缘杂交不亲和障碍、定向改造生物性状
分子运输车、分子手术刀、分子缝合针
基因工程的诞生和发展历程
1944年艾弗里等人通过肺炎链球菌的转化实验，不仅证明了遗传物质是DNA，还证明了DNA可以在同种生物个体间转移。
1972年，伯格首先在体外进行了DNA的改造，成功构建了第个体外重组DNA分子。
1961年尼伦伯格和马太破译第一个编码氨基酸的密码子。截至1966年，64个密码子均被破译成功。
1970年科学家在细菌中发现了第个限制性核酸内切酶（简称限制酶）
1982年，第一个基因工程药物-重组人胰岛素被批准上市。基因工程药物成为世界各国研究和投资开发的热点。
1990年人类基因级计划启动。2003年，该计划的测序任务完成。
1953年节沃森和克里克建立DNA双螺旋结构模型并提出遗传物质自我复制的假说。
1967年，科学家发现，在细菌拟核DNA之外的质粒有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移。
20世纪70年代初，多种限制酶、DNA连接酶和逆转录酶被相继发现。这些发现为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。
1973年，科学家证明了质粒可以作为基因工程的载体，并实现了物种间的基因交流。至此，基因工程正式问世。
1985年，穆里斯等人发明PCR，为获取目的基因提供了有效手段。
2013年，华人科学家张锋及其团队首次利用最新的基因编辑技术。
1982年，第一个基因工程药物-重组人胰岛素被批准上市。通过转基因技术，可以实现利用大肠杆菌生产人的胰岛素。在此实例中，目的基因是人胰岛素基因，受体细胞是大肠杆菌细胞，目的基因的表达产物是人胰岛素。
大肠杆菌为何也能用人的基因合成人的胰岛素？
1.DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸2.都遵循碱基互补配对原则3.DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构
思考1:DNA为何能在不同生物间进行转移与拼接？
1.基因是控制生物性状的结构与功能单位2.遗传信息传递都遵循中心法则3.生物界几乎共用一套遗传密码
思考2：外源基因在受体细胞中能表达的原因？
上述仅是按照时间顺序简要提及基因工程相关基础理论的突破和技术的创新。有些你已经学习过，更多的将在本章中展开。科学提供对自然界的说明，技术将科学原理应用于认识自然、造福人类的实践，工程则综合运用多种技术来生产人类所需要的产品。科学、技术、工程和社会的互动，不断调整着人类与自然界的关系，推动着文明的进步。
限制性内切酶──“分子手术刀”简称：限制酶 又称：基因剪刀
数千种（限制酶不是一种酶，而是一类酶）
能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。
分析DNA结构图，指出磷酸二酯键和氢键的位置和切割位点在哪？
特定切点上的磷酸二酯键
限制酶识别序列的长度多数为6个核苷酸，也有少数为4个或8个或其他数量。
限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的。
限制酶的命名是根据细菌种类而定：用生物属名的头一个字母与种加词的头两个字母，组成了3个字母的略语，以此来表示这个酶是从哪种生物中分离出来的。
EcRⅠ：大肠杆菌（Escherichia cli）R型菌株中分离出的第一个限制酶；SmaⅠ：粘质沙雷氏菌（Serratia marcescens）中分离出的第一个限制酶。
EcR I:只能识别GAATTC序列，并在G与A之间切割。
被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。
SmaI:只能识别CCCGGG序列，并在在G与C之间切割。
当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。
思考1.要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？
要切两个切口，产生四个黏性末端。
思考2.如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？
思考3.限制酶能切开RNA分子的磷酸二酯键吗？
不能。限制酶只能识别并切开双链DNA分子。
会产生相同的黏性末端。
思考4：推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？
原核生物易受自然界外源DNA的入侵，但生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。
思考5：原核生物的限制酶会切割自身的DNA吗？为什么？
不会。通过长期进化的细菌中含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵。
1.下面哪项不具有限制酶识别序列的特征（ ）A．GAATTC B．GGGGCCCC CTTAAG CCCCGGGGC．CTGCAG D．CTAAATC GACGTC GATTTAG
2.请结合右图，推断限制酶切一次可断开____个磷酸二酯键，产生____个游离的磷酸基团，产生____个黏性末端，消耗_____分子水。