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 第3章 基因工程 第1节 重组DNA技术的基本工具 1 阐明重组DNA技术所需的三种基本工具的作用(重、难点)。 2 认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 2 学习目标 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 × 能不能导入“杀虫基因”到棉花细胞，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 从社会中来 3 3 4 1.基因工程的概念 基因工程 P67 基因工程 对象 原理 优点 基本过程 基因 克服远缘杂交不亲和障碍、定向改造生物性状 基因重组 剪切→拼接→导入→表达 分子水平 5 1.基因工程的概念 基因重组的三种类型 基因重组指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合。 ①MI后期，同源染色体分离，分同源染色体的非等位基因自由组合 ②MI前期，四分体期，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换 ③转基因技术 1. 为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？ 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)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)都遵循碱基互补配对原则 (1)DNA是主要遗传物质。 (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。 6 1.基因工程的概念 分析基因工程的理论基础 “分子手术刀” “分子缝合针” “分子运输车” 重组DNA技术的基本工具 剪 接 运 7 磷酸二酯键 8 一、限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 主要是原核生物 来源 种类 数千种 限制酶不是一种酶，而是一类酶 特点 （1）识别双链DNA分子特定核苷酸序列 （2）断开磷酸二酯键 识别序列长度 一般为4~8个或其他数量的核苷酸，最常见的为6个核苷酸。 专一性 9 EcoR Ⅰ (在G与A之间切割) 中轴线 黏性末端 平末端 Sam Ⅰ (在G与C之间切割) 一、限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 识别序列 规定从5’端→3’端读 10 EcoRⅠ SamⅠ 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 回文序列 11 1.下面哪项不具有限制酶识别序列的特征（ ） A．GAATTC B．GGGGCCCC CTTAAG CCCCGGGG C．CTGCAG D．CTAAATC GACGTC GATTTAG D 12 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P72 13 1.推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？ 细菌 细菌 细菌 限制酶 限制酶是原核生物的一种防御工具，用来切割侵入细胞的外源DNA，以保证自身安全。 2.为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分子？ 含某种限制酶的细菌的DNA分子不具备这种限制酶的识别序列，或者甲基化酶将甲基转移到了限制酶所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。 14 一、限制酶 3.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？ 不能 （2）请结合右图，推断限制酶切一次可断开 个磷酸二酯键，产生 个游离的磷酸基团，产生 个黏性末端，消耗 分子水。 限制酶只能识别并切开双链DNA分子 两 2 2 两 酶的专一性 15 一、限制酶 同种限制酶切割产生的黏性末端是否相同？不同限制酶切割产生的黏性末端是否一定不同？ 同种限制酶产生的黏性末端相同。 不同的限制酶可能会形成相同的黏性末端。 16 一、限制酶 用同种限制酶切割(EcoRⅠ) T G A A T T C G A C T T A A G C A G A A T T C T T C T T A A G A 问题: 把两种来源不同的DNA