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

3.1 重组DNA技术的基本工具 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 ——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。 基因是控制生物性状的基本单位 2 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 C G 脱氧核苷酸 (4种) 知识回顾——DNA 胞嘧啶脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 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 磷酸二酯键 脱氧核苷酸如何连接成脱氧核苷酸链的呢？ 知识回顾——DNA 氢键 双螺旋结构 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。 …… ATGCCGTGGAATTCC …… …… TACGGCACCTTAAGG …… ① ② ①磷酸二酯键 ②氢键 简图： 知识回顾——DNA 基因工程的诞生和发展 ①1944年，艾弗里等人通过肺炎链球菌转化实验证明了遗传物质是________，还证明了DNA可以在同种生物的不同个体之间转移。 ②1953年，沃森和克里克建立了___________________模型并提出了遗传物质自我复制的假说。 ③20世纪70年代初，多种限制酶、____________酶和逆转录酶被相继发现，为DNA的切割、连接创造了条件。 ④1973年，科学家证明________可以作为基因工程的载体，构建___________，使外源基因在原核细胞中成功表达，并实现物种间的基因交流。 ⑤1985年，穆里斯等人发明______，为获取目的基因提供了有效手段。 DNA DNA双螺旋结构 DNA连接 质粒 重组DNA PCR 8 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，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。 操作结果 操作水平 原理： 优点： 基因重组 定向改造生物体的性状 别名 我国是棉花的生产和消费大国。棉花在种植过程中，常常会受到一些害虫的侵袭，其中以棉铃虫最为常见。 普通棉花 如何能培育出自身就能抵抗虫害 的棉花新品种呢？ 转基因抗虫棉 已知：苏云金芽孢杆菌含有一种抗虫基因。 普通棉花(无抗虫特性) 抗虫基因 剪下来的抗虫基因能否直接把它导入到棉花体内？ 不能。大多数生物会排斥外来的基因，若直接导入会被降解。 普通棉花(无抗虫特性) “分子缝合针” “分子运输车” 抗虫基因 与载体DNA拼接，再导入 “分子缝合针” “分子运输车” 抗虫基因 与载体DNA拼接，再导入 抗虫棉 “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技术所需的三种基本工具： 资料:如图为不同的限制酶识别序列和切割位点。 新知探究一　基因工程的工具酶 请回答下列问题。 (1)限制酶的全称是什么?其作用是什么? 提示:限制性内切核酸酶。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。 (2)限制酶存在于原核生物中的作用是什么?它会不会切割自己的DNA分子? 提示:原核生物容易受到外源DNA的入侵,原核生物中的限制酶能够切割入侵的外源DNA而保护自身。不会,因为原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。 (3)若某链状DNA分子中含有两个HindⅢ的识别序列,该DNA分子将被切成几个片段,断裂几个磷酸二酯键? 提示:3;4。 (4)画出SpeⅠ、EcoRⅤ切割后产生的末端图。 -A　　　　　C