3.1重组DNA技术的基本工具课件2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第1课时 第3章 基因工程 重组DNA技术的基本工具 人教版选择性必修3 1 1.能概述基因工程的概念 2.能阐明重组DNA技术所需的三种基本工具的作用 3.能阐明DNA粗提取的原理和方法 学习活动 学习总结 学习目标 能概述基因工程的概念 任务:阅读下面情境资料,提出你的看法并依据你所学的遗传学知识阐明理由。 目标 一 【情境资料】 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棉铃虫的侵袭,这会使棉花大量减产。大量施用农药不仅提高了生产成本,还可能造成农产品和环境的污染,如果能培育出自身能抵抗棉铃虫的棉花就能解决这个问题,棉花本身不具有“杀虫基因”而苏云金杆菌有一种“杀虫基因”它能通过编码产生抗虫蛋白来杀死棉铃虫。【提问】能否将苏云金杆菌的“杀虫基因”导入棉花细胞,使棉花自身产生抗虫蛋白来抵抗棉铃虫呢? 【提示】能,因为①绝大多数生物的遗传物质都是DNA,不同生物的DNA分子的结构基本相同;②不同生物的基因在表达时都遵循“中心法则”,在受体细胞内定向表达;③所有生物共同一套遗传密码。 学习目标 学习总结 学习活动 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,因此又叫作重组DNA技术。 定向改造生物性状;克服远缘杂交不亲和障碍 基因工程: 体外环境 操作环境: 原理: 基因重组 操作对象: 基因 操作水平: 分子水平 结果: 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 意义: 学习目标 学习总结 学习活动 2024/1/16 “分子手术刀” 准确切割DNA分子 “分子缝合针” “分子运输车” 将DNA片段连接起来 将体外重组好的DNA分子导入受体细胞 学习目标 学习总结 学习活动 任务1:阅读教材P71-72,梳理总结限制酶和DNA连接酶的相关知识。 能阐明重组DNA技术所需的三种基本工具的作用 目标 二 1.限制性内切核酸酶有什么作用?限制酶的识别序列有什么特点?2.什么是粘性末端?什么是平末端?3.DNA连接酶的作用是什么?常用的DNA连接酶主要有哪两类?两者有何区别? 学习目标 学习总结 学习活动 1.作用: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。 大肠杆菌的EcoR 限制酶只能识别GAATTC序列,并在G和A之间切开。 黏性末端 黏性末端 5' 3' 5' 3' T A G G T A T C C A 磷酸二酯键 一、限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 学习目标 学习总结 学习活动 2.识别序列:大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成,也有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。 EcoR 5’…G-A-A-T-T-C…3’ 3’…C-T-T-A-A-G…5’ Sma 5’…C-C-C-G-G-G…3’ 3’…G-G-G-C-C-C…5’ BamH 5’…G-G-A-T-C-C…3’ 3’…C-C-T-A-G-G…5’ Taq 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。 在切割部位,一条链正向读的碱基顺序与另一条链反向读的顺序完全一致。 学习目标 学习总结 学习活动 3.切割结果 当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开时,产生的是黏性末端; 当限制酶在它识别序列的中轴线处切开时,产生的是平末端; EcoR 中轴线 粘性末端 平末端 Sam 学习目标 学习总结 学习活动 现学现用:写出下列限制酶切割形成的黏性末端 BamH _ EcoR _ Hind _ Bgl _ 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 学习目标 学习总结 学习活动 注意说明 (1)限制酶是一类酶而不是一种酶。 (2)限制酶作用的化学键只能是磷酸二酯键,而不是氢键。 (3)限制酶具有特异性,任何一种限制酶都只能识别和切断特定核苷酸序列,这是由酶的专一性所决定的。 (4)限制酶主要存在于微生物中,尤其是原核生物中 (5)限制酶的识别序列与被作用的DNA序列是不同的。前者一般由6个核苷酸组成,少数由4个、8个或其他数量的核苷酸组成;后者是双链序列 学习目标 学习总结 学习活动 (1)作用: (2)常用种类及作用 种类 E coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 来源 作用 相同点 大肠杆菌 T4噬菌体 只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来,不能连接具有