3.1 重组DNA技术的基本工具-【生物好课】2023-2024学年高二生物下学期同步优质课件（人教版2019选择性必修3）

第3章 基因工程 第1节 重组DNA技术的基本工具 什么是基因工程？ 基因工程是如何进行操作的？ 科技探索之路 | 基因工程的诞生和发展 基因工程 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，因此又叫作重组DNA技术。 操作对象及环境 操作水平 操作原理 结果 基因 DNA分子水平 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。 基因重组 优点： 能克服远缘杂交不亲和的障碍； 定向改造生物的遗传特性。 1.为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？ （1）DNA的基本组成单位都是 。 （2）双链DNA分子的空间结构都是 。 2.为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？ （1） 是控制生物性状的独立遗传单位。 （2）遗传信息的传递和表达都遵循 。 （3）生物界共用一套 。 四种脱氧核苷酸 规则的双螺旋结构 基因 中心法则 遗传密码 基因工程理论基础的分析 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 脱氧核苷酸 聚合成 3’ 5’ 一条脱氧核苷酸链 3’，5’-磷酸二酯键 形成 两链之间： A、T间形成2个氢键，C、G间形成3个氢键 A C T G DNA双链平面结构 -- -- -- -- -- “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 重组DNA技术的基本工具 DNA双螺旋的直径只有2nm，对如此微小的分子进行操作，是一项非常精细的工作，更需要专门的“分子工具”。 一、限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 限制性内切核酸酶：切割DNA分子的工具，简称限制酶 1.来源： 2.种类： 主要从原核生物中分离纯化出来 迄今分离的限制酶有数千种 （限制酶不是一种酶，而是一类酶） 流感嗜血杆菌的d菌株( Haemophilus influenzae d )中先后分离到3种限制酶，则分别命名为:____________________________。 HindⅠ、HindⅡ、 HindⅢ 资料卡-限制酶的命名：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。例如，一种限制酶是从大肠杆菌( 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EcoRI。 练习：粘质沙雷氏杆菌（Serratia marcesens）中分离的第一种限制酶即_______； SmaⅠ 一、限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 3.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。 “两个特定” 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” 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。 特点1：都可以找到一条中（心）轴线； 特点2：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。 正向读与另一条链反向读的碱基顺序完全一致 3.作用： 一、限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 4.切割结果 实例1——EcoR Ⅰ限制酶 识别特定序列为GAATTC； 切割特定部位为G、A之间的磷酸二酯键 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。 黏性末端　　　　 黏性末端 黏性末端： …TTAA 一、限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 实例2——Sma Ⅰ限制酶 识别特定序列为CCCGGG； 切割特定部位为C、G之间的磷酸二酯键 当限制酶在它识别序列的中轴线处将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是平末端。 平末端　平末端 4.切割结果 一、限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 现学现用：写出下列限制酶切割形成的黏性末端 BamHⅠ________ EcoRⅠ________ HindⅢ________ BglⅡ ________ 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。 一、限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 你能推