3.1重组DNA技术的基本工具课件2022-2023学年高二下学期生物人教版选择性必修3

章首 怎样培养出具有抗虫性状的抗虫棉呢？ 提取 抗虫基因 棉花细胞 苏云金芽孢杆菌 (有抗虫特征) 普通棉花 (无抗虫特征) (含抗虫基因) 棉花植株 (有抗虫特征) 培育抗虫棉的简要过程 基因工程实例： 目的基因（P76)：在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。 主要是指编码蛋白质的基因 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产品。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，因此又叫做重组DNA技术。 原理： 意义： 基因工程 基因重组 定向改造生物性状；克服远缘杂交不亲和障碍。 第3章 基因工程 第1节 重组DNA技术的基本工具 “分子手术刀” “分子缝合针” “分子运输车” 从社会中来 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。 DNA双螺旋的直径只有2 nm，对如此微小的分子进行操作，是一项非常精细的工作，更需要专门的“分子工具”。 思考： 1、那么，科学家究竟用到了哪些“分子工具”？ 2、这些 “分子工具”各具有什么特征呢？ 环斑病毒的 非转基因木瓜 转基因木瓜 抗环斑病毒基因就是目的基因 1 限制性核酸内切酶--“分子手术刀” 2 DNA连接酶--“分子缝合针” 3 基因进入受体细胞的载体--“分子运输车” 重组DNA技术的基本工具 一、限制酶——“分子手术刀” 主要是原核生物 1.来源 ①识别双链DNA分子的特定核苷酸序列； 2.作用 即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子 EcoRI 限制酶 大肠杆菌(E.coli)的EcoRⅠ限制酶能特异性识别_________序列，并切割___和___之间的___________。切割后产生__________。 GAATTC G A 磷酸二酯键 黏性末端 A G T C A T T C G A T A G G A T C A T C A T A T 限制酶 ②断开磷酸二酯键 一、限制酶——“分子手术刀” C C C G G G G G G C C C G G G C C C C C C G G G SmaI 限制酶只能识别 序列，切割 和 之 间的 切开，切割后产生 。 CCCGGG C G 磷酸二酯键 平末端 SmaI 限制酶 限制酶 一、限制酶——“分子手术刀” 主要是原核生物 1.来源 ①识别双链DNA分子的特定核苷酸序列 2.作用 形成黏性末端或平末端 3.结果 ②断开磷酸二酯键 A 脱氧 核糖 P O C 脱氧 核糖 P O T 脱氧 核糖 P O G 脱氧 核糖 P O T 脱氧 核糖 P O A 脱氧 核糖 P O G 脱氧 核糖 P O C 脱氧 核糖 P O 5’ 3’ 5’ 3’ 4.种类 EcoRI 限制酶和SmaI 限制酶 动脑思考： 1.你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？ 破坏外源DNA，保护自我 2.为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？ 缺乏特定的核苷酸序列 如EcoRI 限制酶识别GAATTC，而细菌缺乏此序列 二、DNA连接酶——“分子缝合针” 1.作用 2.种类 把切下来的DNA片段拼接成新的DNA，即将 和 _______连接起来催化形成 。 脱氧核糖 磷酸 磷酸二酯键 E.coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 二、DNA连接酶——“分子缝合针” A G T C A T T C G A T A ①只能将黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，不能连接具有平末端的DNA片段； EcoRI DNA连接酶 ②作用对象：两DNA片段要具有互补（或相同）的黏性末端才能拼起来。 T C G A T C 作用结果：催化磷酸二酯键的形成，形成重组DNA DNA连接酶可连接双链DNA中的DNA单链缺口，但不能将单个脱氧核苷酸连接到DNA链上！ 二、DNA连接酶——“分子缝合针” T4 DNA连接酶 既可以“缝合”DNA互补的粘性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，但效率较低。 C C C G G G G G G C C C 类型 来源 功能 相同点 差别 E·coli DNA连接酶 T4DNA连接酶 大肠杆菌 粘质沙雷氏菌 恢复磷酸二酯键 只能连接黏性末端 能连接黏性末端和 平末端(效率较低) 【小结1】E·coli DNA连接酶和T4DNA连接酶