3.1 重组DNA技术的基本工具- 2023-2024学年高二生物同步备课精选课件（人教版2019选择性必修3）

教学目标： 1、阐明重组DNA技术所需的三种基本工具的作用。 2、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 3、进行DNA的粗提取与鉴定 教学重点： 1、重组DNA技术所需的三种基本工具的作用 2、DNA的粗提取与鉴定。 教学难点： 1、基因工程载体需要具备的条件。 2、DNA的粗提取与鉴定。 图解“基因工程实质” 转移 A生物 B生物 萤火虫 普通动植物 发光基因 2 基因工程的概念 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。 3 基因工程的诞生和发展 转基因抗虫棉 5 苏云金杆菌中的Bt基因 基本原理 普通棉花细胞 含Bt基因的棉花细胞 能产生Bt抗虫蛋白的棉花植株 转入 植物组织培养技术 形成 转基因抗虫棉 6 对转基因工程的分析 苏云金杆菌中的Bt基因 基本原理 普通棉花细胞 含Bt基因的棉花细胞 能产生Bt抗虫蛋白的棉花植株 转入 植物组织培养技术 形成 目的基因 1 受体细胞 2 目的基因表达产物 3 两个关键环节 4 在实验中研究或操纵的可以带来预期性状的基因 用来接受目的基因以定向改造某种性状的细胞 目的基因在受体细胞中转录和翻译出来的产物 不同来源的DNA进行重新组合形成一个DNA 重组的DNA分子在受体细胞里能表达出产物 操作原理 操作对象 操作水平 操作环境 操作结果 工程优点 基因重组 基因 DNA分子水平 生物体外 获得新的生物类型和生物产品 克服远缘杂交不亲和的障碍 定向改变生物的性状 7 基因工程诞生的理论基础 拼接的基础 1.DNA的基本组成单位相同（四种脱氧核苷酸） 表达的基础 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 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 基因在空间上转移并成功表达 接 剪 运 8 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 表达的基础 1.基因是控制生物性状的结构与功能单位 2.遗传信息传递都遵循中心法则 3.生物界几乎共用一套遗传密码 重组DNA RNA 蛋白质 性状 复制 转录 翻译 翻译 拼接的基础 第3章 基因工程 第1节 重组DNA技术的基本工具 高中生物学选择性必修3 转基因抗虫棉 接 剪 运 限制性内切核酸酶 ——“分子手术刀” DNA连接酶 ——“分子缝合针” 基因进入受体细胞的载体 ——“分子运输车” 11 一、限制性内切核酸酶（限制酶） 1、来源： 主要是从原核生物中分离纯化出来的。 2、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。 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ G 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ A 磷酸二酯键 T G C C G T A A 5' 3' 5' 3' 3、作用位点： 只切割两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 EcoR I (在G与A之间切割) Sma I (在G与C之间切割) 5' 5' 5' 5' 3' 3' 3' 3' 5' 5' 3' 3' 5' 5' 3' 3' 黏性末端 平末端 一、限制性内切核酸酶（限制酶） 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。 13 一、限制性内切核酸酶（限制酶） 4、作用结果： 形成黏性末端和平末端 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，一条链从5’往3’读的碱基顺序与另一条链5’往3’读的顺序完全一致 暮天遥对寒窗雾； 雾窗寒对遥天暮。 写出下列限制酶切割形成的黏性末端 GATC AATT AGCT GATC 总结 不同的限制酶可能切割形成相同的黏性末端 同尾酶 识别DNA分子中不同核苷酸序列，但能切割产生相同黏性末端的限制酶 15 限制性核酸内切酶的命名 限制酶是如何命名的呢？是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。 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