3.1 重组DNA技术的基本工具（课件）-【帮课堂】2023-2024学年高二生物同步学与练（人教版2019选择性必修3）

第3章 基因工程 3.1 重组DNA技术的基本工具 从社会中来 我国是棉花的生产和消费大国，棉花在种植过程中，常会受到一些虫害的侵袭，其中以棉铃虫最为常见，它可以使棉花产量减少三分之一，甚至绝收。 大量施用农药 × 苏云金杆菌中存在一种毒蛋白基因，编码出的毒蛋白能杀死害虫。能不能将“杀虫基因”导入到棉花细胞中，使棉花自身产生抗虫蛋白来抵抗棉铃虫呢？ 抗虫基因 转基因 基因工程 基因工程 是指按照人们的愿望，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制品。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 重组DNA技术。 基因 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 定向改造生物性状 2.原理： 3.操作对象： 4.操作水平： 5.结果： 6.意义： 基因工程 基因工程的理论基础 1.棉花和苏云金杆菌的遗传物质都是 。 2.不同生物的DNA分子能够拼接在一起，原因是 。 3.同一种基因在不同生物体内表达出来的蛋白质相同，因为 。 4.遗传信息的传递都遵循 法则。 DNA 基因的组成单位、空间结构、碱基互补配对方式相同 所有生物共用一套遗传密码 中心 思考：为何不同生物的DNA分子能拼接起来，为何一种 生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？ 理论—技术—产品 1 2 阐明重组DNA技术所需的三种基本工具的作用。 认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 学习目标 目 生物学 高中 一、“分子手术刀”——限制性内切核酸酶（限制酶） 6 1.来源： 2.种类： 3.特点： 主要来自原核生物 数千种（限制酶不是一种酶，而是一类酶） 能识别双链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。 能不能根据所学知识推测出限制酶存在于原核生物中的意义？ 切割外源DNA，对自身DNA不起作用，起到保护自身的目的。 A T C G T A G C 5’ 3’ 5’ 3’ ① ② 氢键 磷酸二酯键 P71旁栏思考 （具有专一性） 一、“分子手术刀”——限制性内切核酸酶（限制酶） EcoRI识别序列 (在G与A之间切割) SmaI识别序列 (在G与C之间切割) 5' 5' 3' 3' 5' 5' 3' 3' 黏性末端 平末端 一、“分子手术刀”——限制性内切核酸酶（限制酶） 限制酶名字的由来 EcoRⅠ 属名Escherichia首字母 种名coli 前两个字母 R型菌株 从中分离的第一个限制酶 例如：流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)d株中先后分离到3种限制酶，则分别命名为: Hind I Hind II Hind III 资料卡 一、“分子手术刀”——限制性内切核酸酶（限制酶） AGTCGAATTC…………Bt…………GAATTCACCCGGGT TCAGCTTAAG………基因…………CTTAAGTGGGCCCA 1.思考讨论要想获得Bt基因需要用限制酶切几个切口； 2.小组合作，商讨后确定切割位置； 3.由组长做“主刀人”，尝试操作，将Bt基因“切割”下来； 4.想一想用限制酶把Bt基因切下后，一共产生了几个末端，断了几个磷酸二 酯键，产生了几个游离的磷酸集团？ AATTC………Bt………G G……基因………CTTAA AGTCG TCAGCTTAA AATTCACCCGGGT GTGGGCCCA 4个黏性末端 4个 4个 2个 实践活动：用剪刀模拟EcoRI的作用获取Bt基因 二、“分子缝合针”——DNA连接酶 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。 G C T T A A A A T T C G G C T T A A A A T T C G 用DNA连接酶连接两个片段之间的磷酸二酯键 1 作用： 二、“分子缝合针”——DNA连接酶 种类 ___________________ ___________________ 来源 大肠杆菌 T4噬菌体 作用 差别 只连接____________ 缝合___________和____________ E.coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 黏性末端 黏性末端 平末端 （