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

1.基因是什么？ 2.基因的功能是什么？ 基因通过控制蛋白质的合成，直接或间接控制生物的性状。 转录 DNA mRNA 蛋白质 翻译 （RNA聚合酶） ——体现相关的生物性状 知识回顾——基因 基因是有遗传效应的DNA片段。 1 板书画图 基因是有遗传效应的DNA片段。 ①DNA中文全称:　　　　　　　 ②组成元素:　　　　　　　　 ③基本单位:　　　　　　　　　 脱氧核糖核酸 C H O N P 脱氧核糖核苷酸 = 磷酸 + 脱氧核糖 + 含氮碱基 脱氧 核糖 含氮碱基 磷酸 1′ 4′ 3′ 2′ 5′ A T G C 脱氧核苷酸 (4种) 知识回顾——DNA 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 脱氧 核糖 A 磷酸 脱氧 核糖 G 磷酸 脱氧 核糖 T 磷酸 T 磷酸 脱氧 核糖 C 磷酸 脱氧 核糖 A 磷酸 脱氧 核糖 氢键 磷酸二酯键 脱氧核苷酸如何链接成脱氧核苷酸链的呢？ 知识回顾——DNA …… ATGCCGTGGAATTCC …… …… TACGGCACCTTAAGG …… ① ② ①磷酸二酯键 ②氢键 简图： 知识回顾——DNA DNA的结构特点： 5’ 3’ 3’ 5’ 知识回顾——DNA ② 和 交替连接，排列在外侧，构成 ； 排列在内侧。 ③两条链上的碱基通过 连接成碱基对，且遵循 。 ①DNA是由两条单链组成的，这两条链 按 方式盘旋成双螺旋结构。 反向平行 脱氧核糖 磷酸 碱基 基本骨架 氢键 碱基互补配对原则 ①DNA分子的两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。 ②脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 ③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。 双螺旋结构 知识回顾——DNA 第3章 基因工程 重组DNA技术的基本工具 01 基因工程的基本操作程序 02 基因工程的应用 03 蛋白质工程的原理和应用 04 基因工程的别名 原理 操作环境 操作对象 操作水平 结果 优点 基因重组 生物体外 基因 DNA分子水平 定向改造生物的性状 重组DNA技术 产生新的生物类型和生物产品 发光 基因 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。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。 问题探讨 番木瓜容易受番木瓜环斑病毒的侵袭。当番木瓜被这种病毒感染后，产量会大大下降。科学家通过精心设计，用“分子工具”培育出了转基因番木瓜，它可以抵御番木瓜环斑病毒。 在培育转基因番木瓜时，既要在体外对含有所需基因的DNA分子“切割”、改造和“拼接”；又要将重组DNA分子导入番木瓜体内，并使其表达。 讨论：科学家究竟用到了哪些“分子工具”？ 工具 分子手术刀 分子缝合针 分子运输车 限制性内切核酸酶 DNA连接酶 载体 准确切割DNA分子 将DNA片段连接起来 将体外重组好的DNA分子导入受体细胞 载体 ——“分子运输车” 限制性内切核酸酶 ——“分子手术刀” DNA连接酶 ——“分子缝合针” 3.1 重组DNA技术的基本工具 本节聚焦： 1.重组DNA技术所需的三种基本工具是什么？它们的作用分别是什么？ 2.基因工程载体需要具备什么条件？ 磷酸二酯键 1.来源： 2.功能： 3.作用的化学键： 磷酸二酯键 一 “分子手术刀”—— 限制性内切核酸酶 （简称限制酶） 主要从 中分离纯化出来，目前分离出数千种。 识别双链DNA分子特定的核苷酸序列，使特定部位的磷酸二酯键断开 磷酸二酯键 原核生物 注意：限制酶是一类酶，而不是一种酶。 （酶的专一性） EcoRⅠ 原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵。限制酶就是细菌的一种防御性工具，限制酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的目的。 11 几种常见的限制酶的识别序列及切割位点： ②大多数限制酶的识别序列由 个核苷酸组成，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。 ①限制酶的名字的由来 P72 6 EcoRⅠ BamHⅠ TaqⅠ Hind Ⅲ EcoRⅠ 种加词头两个字母 菌株型号 数字表示分离出来的第几种限制酶 属名首字母 ③一般都是回文序列：即正反读顺序相同，围绕一条轴线反向对称重复排列。 DNA分子一条链上按5‘到3’读取的序列与其互补链上按5‘到3’读取的序列一致,称为回文序列 EcoRⅠ： 专一识别GA