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（2019）选择性必修3

第1节 重组DNA技术的基本工具 1.什么叫基因工程？P65基因工程的原理是什么？基因工程有什么优点？基因工程的发展？ 2.重组DNA技术的用到的基本工具是哪三个？ 3.限制酶的主要从哪类生物中分离纯化出来的？切割的化学键是？ 4.EcoRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶切割DNA后，分别产生什么样的末端？ 5.DNA连接酶的作用？作用的化学键？ 6.E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶分别来自什么生物？它们连接的末端有什么差异？ 7.基因工程中用的载体起什么作用？作为载体要具备哪些条件？种类有哪些？ 8.质粒的化学本质是什么？只有原核生物才有质粒吗 9.限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶、解旋酶、DNA酶的作用分别是什么？ 10.DNA粗提取的原理？11.DNA和蛋白质在酒精中溶解性有什么差异？ 12.DNA在NaCl溶液中溶解度与NaCl溶液的浓度存在怎样的关系？ 13.鉴定DNA的原理？（条件？试剂？现象？） 第三章 基因工程 第1节重组DNA技术的基本工具 背景资料1 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。 普通棉花不抗虫，苏云芽孢杆菌可以合成抗虫毒素——Bt毒蛋白，请思考如何生产抗虫棉？ 杂交育种？诱变育种？等技术能否实现？为什么？ 杂交育种：同种生物之间进行； 诱变育种：在原有基因基础上发生基因突变，结果产生新的等位基因（不定向） 克服远缘杂交不亲和的障碍；定向改造生物性状 基因工程 一 思考：能否将苏云金杆菌的“抗虫基因”导入棉花细胞，使棉花自身产生抗虫蛋白来抵抗棉铃虫呢？ 就是按照人们的愿望，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。 1.原理： 2.操作水平： 3.结果： 分子水平 基因重组 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 工具 工具酶 分子运输车：　　　。 （１）　　　　　　。 （２）　　　　　　 。 限制酶 ＤＮＡ连接酶 载体 【易错警示】工具酶≠工具 质 粒 λ噬菌体的衍生物 动植物病毒 “手术刀” “缝合针” 重组DNA技术的基本工具 限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 二 1、来源： 主要从原核生物中分离纯化来的 2、种类： 数千种 【P71旁栏思考题】限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？ 原核生物易受自然界外源DNA的入侵，但生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、起防御作用。 原核细胞DNA中不存在限制酶的识别序列或能被识别的序列被修饰了。 【P74拓展应用1】为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分子？ 限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 二 1、来源： 主要从原核生物中分离纯化来的 2、种类： 数千种 3、特点 : 能够识别双链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。 识别序列有何特点？ 大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，少数4个、8个或其他数量 均有中心轴线，且中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向重复排列 ，即回文序列。 中心轴线 EcoR Ⅰ Sam Ⅰ 4、限制酶切割结果: 产生黏性末端和平末端 EcoRⅠ限制酶 SmaⅠ限制酶 DNA连接酶——“分子缝合针” 三 磷酸二酯键 什么样的末端才能连接起来？ 教材P74课后题拓展应用2：有2个不同来源的DNA片段A和B，A片段用限制酶SpeⅠ进行切割，B片段分别用限制酶HindⅢ、XbaⅠ、EcoRⅤ和XhoⅠ进行切割，各限制酶的识别序列和切割位点如下： 哪种限制酶切割B片段产生 的DNA 片段能与限制酶 SpeⅠ切割的A片段产生的 DNA片段相连接，为什么？ XbaⅠ 因为XbaⅠ与SpeⅠ切割产生了相同的黏性末端（可互补） DNA连接酶——“分子缝合针” 三 磷酸二酯键 大肠杆菌 黏性末端 黏性末端 根据所学知识，完成以下填空： ①限制酶 ②解旋酶 ③DNA连接酶 ④DNA聚合酶 b a 1.切断a处的酶为_______ 2.连接a处的酶为_______ 3.切断b处的酶为_______ ① ③④ ② a：磷酸二酯键；b：氢键 解旋酶 DNA复制时 断：DNA酶 限制