高中人教版 (新課標(biāo))DNA重組技術(shù)的基本工具備課課件ppt

這是一份高中人教版 (新課標(biāo))DNA重組技術(shù)的基本工具備課課件ppt，共26頁(yè)。PPT課件主要包含了從社會(huì)中來，限制酶，EcoRⅠ，R型菌株，分離第一個(gè)限制酶，將外源基因送入細(xì)胞，載體的種類，質(zhì)粒常用，動(dòng)植物病毒等，本課學(xué)習(xí)結(jié)束等內(nèi)容，歡迎下載使用。
番木瓜容易受番木瓜環(huán)斑病毒的侵襲。當(dāng)番木瓜被這種病毒感染后，產(chǎn)量會(huì)大大下降?？茖W(xué)家通過精心設(shè)計(jì)，用“分子工具”培育出了轉(zhuǎn)基因番木瓜，它可以抵御番木瓜環(huán)斑病毒。 DNA雙螺旋的直徑只有2nm，對(duì)如此微小的分子進(jìn)行操作，是一項(xiàng)非常精細(xì)的工作，更需要專門的“分子工具”。那么，科學(xué)家究竟用到了哪些“分子工具”？這些“分子工具”各具有什么特征呢？
重組DNA 技術(shù)的基本工具
將DNA片段連接起來的“分子縫合針”
切割DNA分子的“分子手術(shù)刀”
將體外重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞的“分子運(yùn)輸車”
科學(xué)家正是靠這三種必需的工具，才使培育轉(zhuǎn)基因番木瓜這一奇妙構(gòu)想變成了現(xiàn)實(shí)。
限制性內(nèi)切核酸酶——“分子手術(shù)刀”
主要是從原核生物中分離純化出來的
你能根據(jù)所掌握的知識(shí)，推測(cè)限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么嗎？
能夠識(shí)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。
大多數(shù)限制酶的識(shí)別序列由6個(gè)核苷酸組成。例如，EcRI、SmaI限制酶的識(shí)別序列均為6個(gè)核苷酸，也有少數(shù)限制酶的識(shí)別序列由4個(gè)、8個(gè)或其他數(shù)量的核苷酸組成。
【資料卡】限制酶名字的由來
屬名Escherichia首字母
DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端：限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA分子的兩條鏈分別切開。
DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端：限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線兩側(cè)將DNA分子的兩條鏈分別切開。平末端：限制酶在它識(shí)別序列的中心軸線處切開。
DNA連接酶——“分子縫合針”
將切下來的DNA片段拼接成新的DNA分子（將雙鏈DNA片段“縫合”起來，恢復(fù)被限制酶切開的磷酸二酯鍵）
E·cli DNA連接酶：來源：從大腸桿菌中分離得到的作用：只能將具有互補(bǔ)黏性末端的DNA片段連接起來。T4DNA連接酶：來源：從T4噬菌體中分離出來的作用：可以“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端和平末端，但連接平末端的效率相對(duì)較低。
DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？為什么？
【提示】不是一回事。雖然DNA連接酶和DNA聚合酶都是催化磷酸二酯鍵形成的酶，但兩者存在顯著的區(qū)別。（1）DNA聚合酶只能催化單個(gè)核苷酸加到已有的核酸片段3'末端的羥基上，形成磷酸二酯鍵；而DNA連接酶是催化兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，不是催化單個(gè)核苷酸與DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。（2）DNA聚合酶以一條DNA鏈為模板，催化形成與模板鏈互補(bǔ)的DNA鏈；而DNA連接酶催化具有互補(bǔ)黏性末端或平末端的DNA片段連接起來，它不需要模板。此外，兩者雖然都是蛋白質(zhì)，但它們的組成和性質(zhì)各不相同。
基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體—— “分子運(yùn)輸車”
它們的來源不同，在大小、結(jié)構(gòu)、復(fù)制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差別。
【思考·討論】重組DNA 分子
請(qǐng)?jiān)趦蓮埣埳戏謩e寫上下列兩段DNA序列：
請(qǐng)你根據(jù)前面學(xué)過的相關(guān)信息找到兩條片段上EcRⅠ的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)。然后，用剪刀進(jìn)行“切割”。待切割位點(diǎn)全部切開后，將從下面那條DNA鏈上切下的片段重組到上面那條DNA鏈的切口處，并用透明膠條將切口粘連起來。
剪刀代表限制酶；透明膠條代表DNA連接酶。
1. 剪刀和透明膠條分別代表哪種“分子工具”？
你制作的黏性末端的堿基能不能互補(bǔ)配對(duì)？如果不能，可能是什么原因造成的？
3. 你插入的DNA 片段能稱得上一個(gè)基因嗎？
隨著生物技術(shù)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)和銷售“分子工具”的公司大量涌現(xiàn)。感興趣的話，你可以登錄這些公司的網(wǎng)站，查詢和了解相關(guān)產(chǎn)品的特點(diǎn)、價(jià)格和使用說明等。有些這樣的公司已成功上市，你還可以通過分析公司的股票價(jià)格走勢(shì)，大致了解公司的經(jīng)營(yíng)狀況以及投資者目前對(duì)該行業(yè)的認(rèn)可程度。
【探究·實(shí)踐】DNA 的粗提取與鑒定
提?。篋NA、RNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等在物理和化學(xué)性質(zhì)方面存在差異，可以利用這些差異，選用適當(dāng)?shù)奈锢砘蚧瘜W(xué)方法對(duì)它們進(jìn)行提取。例如：DNA不溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)溶于酒精，利用這一原理，可以初步分離DNA與蛋白質(zhì)。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 ml/L的NaCl 溶液。分離：在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色，因此二苯胺試劑可以作為鑒定DNA的試劑。
了解DNA的物理和化學(xué)性質(zhì)，理解DNA粗提取和鑒定的原理。學(xué)會(huì)DNA粗提取的方法以及用二苯胺試劑對(duì)DNA進(jìn)行鑒定。
材料：新鮮洋蔥（也可以選擇香蕉、菠菜、菜花和豬肝等作為實(shí)驗(yàn)材料，提取DNA的方法可能稍有不同）、研磨液、體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精、2ml/L的NaCl溶液、二苯胺試劑和蒸餾水等。研磨液和二苯胺試劑的配制方法參見教材附錄2。用具：燒杯、量筒、玻璃棒、研缽、紗布、漏斗、試管、試管架、試管夾、酒精燈、石棉網(wǎng)、三腳架、火柴、刀片和天平等。
取材、研磨：約30g洋蔥、切碎+10mL研磨液，充分研磨。過濾、離心：漏斗墊紗布，將研磨液過濾到燒杯中，4℃冰箱中放置幾分鐘，取上清液。也可直接將研磨液倒入塑料離心管，1500r/min轉(zhuǎn)速離心5min，取上清液放入燒杯。
粗提取：上清液加入體積相等、預(yù)冷的酒精溶液（體積分?jǐn)?shù)為95%），靜置2~3min，溶液中出現(xiàn)的白色絲狀物就是粗提取的DNA。用玻璃棒沿一個(gè)方向攪拌，卷起絲狀物，并用濾紙吸去上面的水分；或?qū)⑷芤旱谷胨芰想x心管中，10000r/min轉(zhuǎn)速下離心5min，棄上清液，將管底的沉淀物（粗提取的DNA）晾干。
鑒定：取兩支20mL的試管，各加入2ml/L的NaCl溶液5mL。將絲狀物或沉淀物溶于其中一支試管的NaCl溶液中。然后，向兩支試管中各加入4mL的二苯胺試劑?；旌暇鶆蚝螅瑢⒃嚬苤糜诜兴屑訜?min。待試管冷卻后，比較兩支試管中溶液顏色的變化。
1. 你提取出白色絲狀物或沉淀物了嗎？用二苯胺試劑鑒定的結(jié)果如何？
你能分析出粗提取的DNA中可能含有哪些雜質(zhì)嗎？
3. 與其他同學(xué)提取的DNA進(jìn)行比較，看看實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何不同，分析產(chǎn)生差異的原因。
本實(shí)驗(yàn)只是對(duì)DNA進(jìn)行了粗提取，請(qǐng)查閱資料，了解實(shí)驗(yàn)室提取純度較高的DNA的一種方法，并與本實(shí)驗(yàn)中所使用的方法進(jìn)行比較，總結(jié)兩種方法的異同。
預(yù)習(xí)：基因工程的基本操作程序
質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于真核細(xì)胞細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外，并具有自我復(fù)制能力的環(huán)狀雙鏈DNA分子。特點(diǎn)：裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有自我復(fù)制能力位置：真核細(xì)胞細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核DNA之外本質(zhì)：環(huán)狀雙鏈DNA分子