高二生物选修3 基因工程 ppt
解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具, 解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具, 剪刀——限制性内切酶 关键步骤一的工具:基因的剪刀——限制性内切酶
关键步骤一的工具:基因的剪刀 针线——DNA连接酶 关键步骤二的工具:基因的针线——DNA连接酶 关键步骤二的工具:基因的针线 运载工具——运载体 关键步骤三的工具:基因的运载工具——运载体 关键步骤三的工具:基因的运载工具
一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切 分子手术刀” ——限制性核酸内切 酶 主要是从原核生物中分离纯化出来 原核生物中分离纯化出来的一 主要是从原核生物中分离纯化出来的一 1、来源: 来源: 种酶。能将外来的DNA切断 切断， 种酶。能将外来的DNA切断，由于这种 切割作用是在DNA分子内部进行的
分子内部进行的， 切割作用是在DNA分子内部进行的，故 名限制性内切酶。 名限制性内切酶。 2、种类:4000种。 种类:4000种 识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸 识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸 3、作用: 作用: 序列，并且使每一条链中特定部位 序列，并且使每一条链中特定部位的两 特定部位的两 磷酸二酯键断开 个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
粘性末端 平末端 4、结果: 结果: 形成两种末端
分子缝合针” DNA连接酶 二、 “分子缝合针” —— DNA连接酶 1、种类:两类 、种类: Ecoli DNA连接酶 连接酶 T4 DNA连接酶 连接酶 2、作用部位: 、作用部位: 磷酸二酯键 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙 DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙 连接酶可把黏性末端 “缝合”起来，即把梯子两边扶手的断口连
缝合”起来， 接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了 分子就形成了。 接起来，这样一个重组的DNA分子就形成了。 “分子缝合针”——DNA连接酶 分子缝合针” 分子缝合针 连接酶 1、作用:恢复被限制性内切酶切开了的两个 、作用: 的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 2、分类:从大肠杆菌中分离得到 、分类: 从T4噬菌体分离得到 3、区别:E.coli连接黏性末端 、区别: 连接黏性末端 T4既能连接黏性末端，又可以连接 既能连接黏性末端， 平末端(效率低) 平末端(效率低)
第19讲 基因突变和基因重组
一、 基因突变
概念：碱基对的增添、缺失（移码突变）
碱基对的改变（碱基对替换突变）
适用范围：所有生物
原因：物理、化学、生物因素（外）；异常代谢产物（内）
发生时期：细胞分裂间期
特点：普遍性、随机性、低频性、有害性、不定向性
结果：产生新基因
意义：生物变异的根本来源，生物进化的原始材料
育种应用:诱变育种
实例：镰刀形细胞贫血症
基因突变不一定引起性状改变
① 突变发生在基因的非编码区
② 突变发生在基因编码区的内含子
③ 原密码子与变后密码子决定一种氨基酸
④ 隐性突变
二、 基因重组
概念：基因重新组合
类型：减Ⅰ前期，非姐妹染色单体的交叉互换
减Ⅰ后前，同源染色体分开，非同源染色体自由组合
细菌的转化
基因工程
结果：产生新基因型
意义：生物多样性的重要原因，生物变异的丰富来源，生物进化的重要材料 育种应用：杂交育种
三、 育种方法（P132）
第20讲 基因工程
生物A 提取某基因 修饰和改造 生物B
一、 基因工程的基本工具
限制性核酸内切酶（“剪刀”）
来源：原核生物
作用特点：①切割外源DNA②识别双链DNA特定核苷酸序列（专一性）③识别序列两条链为回文序列
作用过程：切割双链DNA每条链特定部位的磷酸二酯键
作用结果：形成黏性末端或平末端
识别序列越短，在DNA中出现几率就越大
DNA连接酶
DNA连接酶 DNA聚合酶
作用 合成磷酸二酯键
作用过程 连接DNA片段的末端 连接单个脱氧核苷酸成DNA长链
作用结果 形成重组DNA 形成新DNA分子
是否需要模板 否 是
运载体
常用运载体：质粒（主要取自大肠杆菌，真核生物如酵母菌体内也有） 噬菌体、动植物病毒
特点：
①能在宿主细胞内稳定保存、大量复制，且对宿主生存无影响，便于目的基因的表达
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源-于-网-络-收-集 第十四章 基因重组和基因工程
一、自然界的基因转移和重组：
基因重组(gene recombination)是指DNA片段在细胞内、细胞间，甚至在不同物种之间进行交换，交换后的片段仍然具有复制和表达的功能。
1．接合作用：当细胞与细胞相互接触时，DNA分子即从一个细胞向另一个细胞转移，这种遗传物质的转移方式称为接合作用（conjugation）。
2．转化和转染：由外来DNA引起生物体遗传性状改变的过程称为转化(transformation)。噬菌体常常可感染细菌并将其DNA注入细菌体内，也可引起细菌遗传性状的改变。通过感染方式将外来DNA引入宿主细胞，并导致宿主细胞遗传性状改变的过程称为转染(transfection)。转染是转化的一种特殊形式。
3．整合和转导:外来DNA侵入宿主细胞，并与宿主细胞DNA进行重组，成为宿主细胞DNA的一部分，这一过程称为整合。整合在宿主细胞染色体DNA中的外来DNA，可以被切离出来，同时也可带走一部分的宿主DNA，这一过程称为转导(transduction)。来源于宿主DNA的基因称为转导基因。
4．转座：转座又称为转位（transposition），是指DNA的片段或基因从基因组的一个位置转移到另一个位
置的现象。这些能够在基因组中自由游动的DNA片段包括插入序列和转座子两种类型。
⑴插入序列：典型的插入序列（insertion sequence，IS）是长750-1500bp的DNA片段，由两个分离的反向重复序列和一个转座酶基因。当转座酶基因表达时，即可引起该序列的转座。其转座方式主要有保守性转座和复制性转座。
⑵转座子：转座子(transposons)是可从一个染色体位点转移到另一个位点的分散的重复序列，含两个反向重复序列、一个转座酶基因和其他基因（如抗生素抗性基因）。
一、教学目的与要求：
1. 掌握DNA重组的类型；接合作用、转化作用、转导作用的概念、转座重组的形式；DNA克隆、基因工程、限制性内切核酸酶、回文结构、目的基因、基因载体、质粒的概念；重组DNA技术的基本原理；获取目的基因的途径。
2．熟悉限制性内切核酸酶切割DNA产生的末端类型；目的基因的类型；基因载体的类型；外源基因与载体的连接方式重组体的筛选方法。
3．了解不同类型DNA重组的机理；其它重组DNA技术中常用的工具酶、重组DNA技术与医学的关系。
二、教学重点、难点：
教学重点：要求掌握的内容。
教学难点：不同类型DNA重组的机理及重组DNA技术的基本原理。
三、教学方法设计：
1．从当前迅速发展的分子生物学技术及“人类基因组计划”等研究进展引入本章的内容，同时说明重组DNA技术是在自然界DNA重组的基础上得到启示而发展起来的一门新兴的科学技术。
2．突出重点，分散难点，深入浅出，抓住关键；
3．语言表达、图文并茂的多媒体课件相结合，适当介绍相关的研究进展；
4.
在一些重点或关键处可适当板书，起到突出重点、引导学生思路从而更易掌握的作用；
5. 课堂上多提问，与学生交流，调动他们的积极性，也可先设疑，在后续教学中引导学生寻找答案，做到深入浅出，逐层剥离。 课程名称 生物化学
