第3章 第1节 重组DNA技术的基本工具（课件）-【优化探究】2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程同步导学案（人教版2019）单选版

第1节　重组DNA技术的基本工具 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 [学习目标] 1．概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的。 2．阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。 3．DNA的提取和鉴定。 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 必备知识 自主学习 核心要点 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固训练 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 一 基础理论和技术的发展催生了基因工程 1．基因工程概念 (1)操作环境：生物体外。 (2)操作水平：__________水平。 (3)主要技术：_______________和________等技术。 (4)操作结果：赋予生物新的__________，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 (5)育种原理：__________。 DNA分子 体外DNA重组 转基因 遗传特性 基因重组 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 2．基因工程的诞生和发展(摘要) (1)1953年，沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出了遗传物质__________的假说。 (2)1970年，在细菌体内发现了第一个____________________________，后来又发现了多种限制酶、____________等。 (3)1972年，伯格首先在体外进行DNA改造，并成功地构建了第一个体外重组DNA分子。 (4)1983年，科学家采用____________法培育了世界上第一例转基因烟草。 自我复制 限制性内切核酸酶(简称限制酶) DNA连接酶 农杆菌转化 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 (5)1984年，我国科学家朱作言领导的团队培育了世界上第一条转基因鱼。 (6)基因工程是在生物化学、____________和微生物学等学科的基础上发展起来的。 分子生物学 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 二 基因工程的基本工具 1．限制性内切核酸酶(也称“限制酶”)——“分子手术刀” (1)来源：主要来自__________。 (2)特点：具有专一性。 (3)功能：识别双链DNA分子的____________________，并且使每一条链中特定部位的______________断开。 (4)作用结果：当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将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中心轴线处切开时，产生的是__________。 原核生物 特定核苷酸序列 磷酸二酯键 黏性末端 平末端 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 2．DNA连接酶——“分子缝合针” (1)种类 比较项目 种类 E.coli DNA 连接酶 T4 DNA连接酶 来源 _________ _________ 特点 只能“缝合”具有______________的双链DNA片段 既可以“缝合”双链DNA片段互补的_________，又可以“缝合”双链DNA片段的________ 大肠杆菌 T4噬菌体 互补黏性末端 黏性末端 平末端 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 (2)功能：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的____________。 3．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” (1)种类：通常用________作为载体，另外还有噬菌体和______________等。 磷酸二酯键 质粒 动植物病毒 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 (2)作用 ①将外源基因送入受体细胞。 ②在受体细胞内对目的基因进行大量________。 (3)必备条件 ①质粒DNA分子上有一个至多个_________________，供外源DNA片段(基因)插入其中。 ②能在细胞中进行__________，或整合到受体DNA上，随受体DNA___________。 复制 限制酶切割位点 自我复制 同步复制 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 ③在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上经过人工改造的，这些质粒上常有特殊的___________，其作用是便于重组DNA分子的筛选。 ④对受体细胞无害。 标记基因 返回导航 下页 上页 人教生物学 选择性必修3 三 DNA的粗提取与鉴定 1．实验原理 (1)提取思路：DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。 (2)DNA的性质：利用DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，可初步分离DNA与蛋白质；DNA在不同浓度的__