3.1 重组DNA技术的基本工具 课件【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高中生物选择性必修三

基因工程 基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫重组DNA技术。 1.别名：_____________ 2.原理：_____________ 3.操作对象：_________ 4.操作水平：_________ 5.结果：_____________________________________ _____________________________________ 重组DNA技术 基因 分子水平 基因重组 赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品 基因工程的诞生和发展 思考： 1.为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？ 2.为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？ ①DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸 ②双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构 ①基因是控制生物性状的独立遗传单位 ②遗传信息的传递都遵循中心法则 ③生物界共同一套遗传密码 问题探讨 番木瓜容易受番木瓜环斑病毒的侵袭。当番木瓜被这种病毒感染后，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，它可以抵御番木瓜环斑病毒。 在培育转基因番木瓜时，既要在体外对含有所需基因的DNA分子“切割”、改造和“拼接”；又要将重组DNA分子导入番木瓜体内，并使其表达。 讨论： 科学家究竟用到了哪些“分子工具”？ 工具 分子手术刀 分子缝合针 分子运输车 限制性内切核酸酶 DNA连接酶 载体 一、分子手术刀—限制性内切核酸酶 1.全称和简称 全称——______________ 简称——_______ 2.来源 主要是从________中分离纯化出来的 3.作用（功能）* ①能够识别_____DNA分子的某种_____________ ②使______链中_______的__________断开 *确切来说应该是催化磷酸二酯键断开 *该过程“特定”体现了酶的专一性 限制性内切核酸酶 限制酶 原核生物 双链 特定核苷酸序列 每一条 特定部位 磷酸二酯键 4.作用部位 ___________________________________ ___________________________________ 磷酸二酯键（详细：双链DNA分子的特定核苷酸序列，每一条链中特定部位的磷酸二酯键） A T C G T A G C 5’ 3’ 5’ 3’ 磷酸二酯键 *限制酶只切割两个核苷酸之间的磷酸二酯键 5.识别序列 大多数限制酶的识别序列由___个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由___个、___个或_______的核苷酸组成 6 4 8 其他数量 EcoRⅠ 5’…G-A-A-T-T-C…3’ 3’…C-T-T-A-A-G…5’ SmaⅠ 5’…C-C-C-G-G-G…3’ 3’…G-G-G-C-C-C…5’ BamHⅠ 5’…G-G-A-T-C-C…3’ 3’…C-C-T-A-G-G…5’ TaqⅠ 5’……T-C-G-A……3’ 3’……A-G-C-T……5’ *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 ，称为回文序列 6.切割结果 DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——________和_______ *当限制酶在它识别序列的_________将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是________； *当限制酶在它识别序列的________切开时，产生的是______； 黏性末端 平末端 中轴线两侧 黏性末端 中轴线处 平末端 （1）实例1——EcoRⅠ限制酶切割 *EcoRⅠ识别序列为GAATTC *EcoRⅠ切割部位为GA之间的磷酸二酯键 黏性末端 黏性末端 *形成的黏性末端（从5’往3’读）为_____ *一个限制酶切割一次形成___个黏性末端 *同一种限制酶切割形成的黏性末端____ *两个黏性末端有___个游离的磷酸基团 AATT 两 相同 2 （2）实例2——SmaⅠ限制酶切割 *SmaⅠ识别序列为CCCGGG *SmaⅠ切割部位为CG之间的磷酸二酯键 平末端 现学现用：写出下列限制酶切割形成的黏性末端 BamHⅠ________ EcoRⅠ________ HindⅢ________ BglⅡ ________ GATC AATT AGCT GATC *思考：你从中发现什么现象了？ 不同的限制酶可能切割形成相同的黏性末端 现学