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

重组DNA技术的基本工具 1.基因工程：指按照人们的愿望，通过___________等技术，赋予生物______________，创造出更符合人们需要的_________________________。由于基因工程是在____________水平上进行设计和施工的，因此又叫作______________。 转基因 新的遗传特性 新的生物类型和生物产品 DNA分子 重组DNA技术 预习检查 小组长检查，课代表收集问题 2.基因工程的工具酶 (1)限制性内切核酸酶(限制酶)——“分子手术刀” 来源 主要来自___________ 种类 数千种 作用 识别双链DNA分子的_____________________，使每一条链中__________的_____________断开 结果 产生____________或平末端 原核生物 特定核苷酸序列 特定部位 磷酸二酯键 黏性末端 (2)DNA连接酶——“分子缝合针” ①作用：将_________________连接起来，恢复被________切开的两个核苷酸之间的_____________。 两个DNA片段 限制酶 磷酸二酯键 ②种类 种类 来源 特点 _______DNA连接酶 __________ 只能将具有_______________的DNA片段连接起来，不能连接具有平末端的DNA片段 T4 DNA 连接酶 T4噬菌体 既可以“缝合”双链DNA片段互补的_____ ______，又可以“缝合”双链DNA片段的________，但连接平末端的效率相对较低 E.coli 大肠杆菌 互补黏性末端 黏性 末端 平末端 (3)DNA连接酶能将两碱基通过氢键连接起来(　　) DNA连接酶能将两个DNA片段连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 × (4)限制酶和解旋酶的作用部位相同(　　) × 限制酶和解旋酶的作用部位不同，限制酶作用于磷酸二酯键，解旋酶作用于氢键。 1）.种类：质粒、_______、动植物病毒等。 2）.常用载体——质粒 (1)本质：质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有__________能力的环状双链DNA分子。 噬菌体 自我复制 3. 基因进入受体细胞的载体 ——“分子运输车” (2)质粒作为载体所具备的条件及原因 条件 原因 稳定存在并能_______________ _____________ 能使目的基因稳定存在且数量可扩增 有一个至多个____________位点 可携带多个或多种外源基因 具有特殊的___________ 便于重组DNA分子的_______ 无毒害作用 对受体细胞无毒害作用，避免受体细胞受到损伤 自我复制或整合 到受体DNA上 限制酶切割 标记基因 筛选 (3)作用 ①作为运输工具，将外源基因导入_______。 ②质粒携带_________________在细胞内大量复制或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制。 细胞 外源DNA片段 (2)质粒是环状双链DNA分子，是基因工程常用的载体(　　) (3)载体(如质粒)和细胞膜中的载体蛋白的成分相同(　　) (1)作为载体的质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因(　　) × × 作为载体的质粒通常采用抗生素抗性基因作为筛选标记基因。 载体(如质粒)的成分是DNA，细胞膜中的载体的成分是蛋白质。 √ 10 (4)DNA重组技术所需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体(　　) DNA重组技术所需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶，载体不属于工具酶。 × 11 网络构建 任务一：基因工程的理论基础 1.基因工程操作导致的基因重组与有性生殖中的基因重组的主要区别是什么？ 提示　有性生殖中的基因重组是随机的，并且只能在同一物种间进行重组；基因工程可以实现遗传物质在不同物种间进行重组，并且方向性强，可以定向地改变生物的性状。 2.为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？ 提示　(1)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 (2)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 3.为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？ 提示　(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。 (2)遗传信息的传递都遵循中心法则。 (3)生物界共用一套遗传密码。 任务二：限制性内切核酸酶(限制酶) 1.请结合限制酶的作用特点，回答以下问题： (1)限制酶能切开RNA分子的磷酸二酯键吗？ 提示　不能。 (2)请结合图示，推断限制酶切割一次可断开几个磷酸二酯键？产生多少游离的磷酸基团？产生几个黏性末端？消耗几分子水？ 提示　断开2个磷酸二酯键；产生2个游离的磷酸基团；产生2个黏性末端；消耗2分子水。