3.1 重组DNA技术的基本工具-【实践教学】2022-2023学年高二生物同步优质课件（人教版2019选择性必修3）

普通棉花 转基因抗虫棉 苏云金杆菌 毒蛋白基因 毒蛋白 杀死害虫 第3章 基因工程 　　指按照人们的愿望,进行严格的设计并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性,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，因此又叫作DNA重组技术。 【归纳定义】工程别名： 操作对象： 操作水平： 工程实质： 什么是基因工程？ DNA重组技术 基因 DNA分子水平 基因重组 科学家究竟用到了哪些“分子工具”？这些“分子工具”各具有什么特征呢？ 2 理论基础 1.DNA的基本组成单位相同(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 理论基础 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 基因工程的诞生理论基础 【问题1】为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？ 【问题2】为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？ 1.基因是什么？ 2.基因的功能是什么？ 基因通过控制蛋白质的合成，直接或间接控制生物的性状。 转录 DNA mRNA 蛋白质 翻译 （RNA聚合酶） ——体现相关的生物性状 知识回顾——基因 基因是有遗传效应的DNA片段。 基因是控制生物性状的基本单位 4 板书画图 基因是有遗传效应的DNA片段。 ①组成元素:　　　　　　　 ② DNA中文全称:　　　　　　　 ③基本单位:　　　　　　　　　 脱氧核糖核酸 C H O N P 脱氧核糖核苷酸 = 磷酸 + 脱氧核糖 + 含氮碱基 脱氧 核糖 含氮碱基 磷酸 1′ 4′ 3′ 2′ 5′ A T G C 脱氧核苷酸 (4种) 知识回顾——DNA 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 脱氧 核糖 A 磷酸 脱氧 核糖 G 磷酸 脱氧 核糖 T 磷酸 T 磷酸 脱氧 核糖 C 磷酸 脱氧 核糖 A 磷酸 脱氧 核糖 氢键 磷酸二酯键 脱氧核苷酸如何链接成脱氧核苷酸链的呢？ 知识回顾——DNA 双螺旋结构 知识回顾——DNA DNA的结构特点： 5’ 3’ 3’ 5’ ② 和 交替连接，排列在外侧，构成 ； 排列在内侧。 ③两条链上的碱基通过 连接成碱基对，且遵循 。 ①DNA是由两条单链组成的，这两条链按 方式盘旋成双螺旋结构。 反向平行 脱氧核糖 磷酸 碱基 基本骨架 氢键 碱基互补配对原则 知识回顾——DNA ①DNA分子的两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。 ②脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 ③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。 …… ATGCCGTGGAATTCC …… …… TACGGCACCTTAAGG …… ① ② ①磷酸二酯键 ②氢键 简图： 第3章 基因工程 第1节 重组DNA技术的基本工具 10 基因工程 目录 /CONTENTS 01 02 “分子手术刀” “分子缝合针” 03 “分子运输车” 11 12 01 “分子手术刀”----限制性内切核酸酶 1、来源： 2、种类： 主要来自原核生物 3、特点： 数千种 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。 （限制酶不是一种酶，而是一类酶） 根据你所掌握的知识你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是什么？ 主要起到切割外源DNA使之失效，从而达到保护自身的目的。 旁栏思考 ? ① ② 基因工程 13 01 “分子手术刀”----限制性内切核酸酶 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ C 限制酶 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ G 磷酸二酯键 T G C C G T A A 5' 3' 5' 3' 基因工程 14 01 “分子手术刀”----限制性内切核酸酶 ②呈现碱基互补对称，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。 几种常见的限制酶的识别序列及切割位点： ①大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成。 特点： 基因工程 15 【反馈练习】 1.下面哪项不具有限制酶识别序列的特征（ ） A．GAATTC B．GGGGCCCC CTTAAG C