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（2019）选择性必修3

第3章 基因工程 3.1 重组DNA技术的基本工具 1 学习目标 重组DNA技术所需的三种基本工具及作用 基因工程载体需要具备的条件 从社会中来 我国是棉花的生产和消费大国。棉花在种植过程中，常常会受到一些害虫的侵袭，其中以棉铃虫最为常见。 普通棉花 如何能培育出自身就能抵抗虫害 的棉花新品种呢？ 转基因抗虫棉 将苏云金杆菌中的Bt抗虫蛋白基因 转入普通棉花 重组DNA技术 基因工程：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，因此又叫作重组DNA技术 操作环境 操作原理 操作对象 操作水平 结果 意义 生物体外 基因 DNA分子水平 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 基因重组 【概念剖析】 课本P67、70 定向改造生物的性状；克服远缘杂交不亲和障碍 小鼠 萤火虫 发光基因 重组DNA技术 小鼠 萤火虫 发光基因 拼接的基础 1.DNA的基本组成单位相同（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 表达的基础 1.基因是控制生物性状的结构与功能单位 2.遗传信息的传递都遵循中心法则 3.生物界几乎共用一套遗传密码 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？ 重组DNA技术基本工具 课本P70 DNA双螺旋的直径只有2nm，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” 工具 限制性内切核酸酶(限制酶)： DNA连接酶： 分子手术刀 分子缝合针 分子运输车 载体： 准确切割DNA分子 将DNA片段连接起来 将体外重组好的DNA分子导入受体细胞 限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 课本P71、72 限制性内切核酸酶：切割DNA分子的工具，简称限制酶 1.来源： 2.种类： 主要从原核生物中分离纯化出来 迄今分离的限制酶有数千种 （EcoR I 和Sma I限制酶） Hind I Hind II Hind III 命名： 用生物属名的头一个字母与种加词的头两个字母，组成了3个字母的略语，以此来表示这个酶是从哪种生物中分离出来的。例如，一种限制酶是从大肠杆菌( Escherichia coli)的R型菌株分离来的，就用字母EcoR表示；如果它是从大肠杆菌R型菌株中分离出来的第一种限制酶，则进一步表示成EcoR I 。 例如：流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)d株中先后分离到3种限制酶，则分别命名为: 限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 课本P71 3.作用： 识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开 “两个特定” EcoR I 限制酶只能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开 Sma I 限制酶只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开 限制酶能切开RNA分子的磷酸二酯键吗？ 专一性 限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 课本P71 限制酶所识别的序列有什么特点？ EcoRⅠ SamⅠ TaqⅠ 5’…T-C-G-A…3’ 3’…A-G-C-T…5’ 特点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2：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 从5’→3’正向读与另一条链从5’→3’反向读的碱基顺序完全一致 注意：限制酶识别过程具有方向性 都是从5’→3’开始读 限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 课本P71 4.切割结果: 形成黏性末端或平末端 A A G T T C C T T A A G C T T A A G G A A T T C 限制酶在切断DNA时，可在切口处带有几个伸出的核苷酸，他们之间碱基正好互补配对，因此称这些片段为黏性末端 EcoR Ⅰ 限制酶能特异性识别_________序列，并在识别序列中轴线两侧切割___和___之间的____________。切割后产生__________。 GAATTC G A 磷酸二酯键 黏性末端 限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 课本P71 4.切割结果: 形成黏性末端或平末端 C C C G G G G G G C C C 限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端 C C C G G G G G G C C C Sma I 限制酶只能识别_________序列，在中轴线处切开，切割___和___之间的____________