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选择性必修3

从社会中来 番木瓜容易受番木瓜环斑病毒的侵害。当番木瓜受到这种病毒感染后,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。 非转基因番木瓜 转基因番木瓜 第三章 基因工程 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,因此又叫作重组DNA技术。 基因工程的别名 操作环境 操作对象 操作水平 原理 结果 重组DNA技术 生物体外 基因 DNA分子水平 人们需要的新的生物类型和生物产品 基因重组 1.基因工程的概念:p67 基因工程 从社会中来 番木瓜容易受番木瓜环斑病毒的侵害。当番木瓜受到这种病毒感染后,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。 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”。那么,科学家究竟用到了哪些“分子工具”?这些“分子工具”各具有什么特征呢? 非转基因番木瓜 转基因番木瓜 3.1 重组DNA技术的基本工具 学习目标: 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。 课标要求: 理解基因工程是一种重组DNA技术,阐明限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体三种基本工具的特点及在实现重组DNA中的作用。 2.基因工程的诞生和发展 (1)基因工程的诞生 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。 ③1961年,尼伦伯格和马太破译了第一个编码氨基酸的_。 ④20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、连接以及功能基因的获得创造了条件。 ⑤1973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。 DNA DNA双螺旋结构 密码子 DNA连接 质粒 重组DNA 基因工程的诞生与发展 (2)基因工程的发展 ①1982年,第一个基因工程药物_被批准上市。 ②1984年,我国科学家朱作言领导的团队培育出世界上第一条 _。 ③1985年,穆里斯等人发明_,为获取目的基因提供了有效手段。 ④1990年,_计划启动。2003年,该计划的测序任务顺利完成。 ⑤21世纪以来,科学家发明了多种_,可以实现低成本测定大量核酸序列,加速了人们对基因序列的了解。 ⑥2013年,华人科学家张锋及其团队首次报道利用最新的_技术编辑了哺乳动物基因组。 重组人胰岛素 转基因鱼 PCR 人类基因组 高通量测序技术 基因组编辑 3.1 重组DNA技术的基本工具 重组DNA技术的基本工具: (三)分子运输车- 分子运输车 (一)分子手术刀- 分子手术刀 (二)分子缝合针- 限制性内切核酸酶 DNA连接酶 载体 一、限制性内切核酸酶 ——“分子手术刀” 简称: 1、来源: 主要从原核生物中分离纯化出来 2、种类: 现在已经从约300种微生物中分离出了约4000种限制性内切酶(限制酶)。 3、作用特点: 具有专一性 4、作用部位: 特定切点上的磷酸二酯键 5' 3' 5' 3' T A G G T A T C C A 磷酸二酯键 ①能够识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列。 ②能够切割特定序列中的特定位点。 限制酶 切点 (消耗水) 5. 限制酶的识别序列的特点 (1)EcoR I、 Sma I限制酶的识别序列均为6个核苷酸 (2)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 EcoR I (在G与A之间切割) Sma I (在G与C之间切割) 5' 5' 5' 5' 3' 3' 3' 3' 5' 5' 3' 3' 5' 5' 3' 3' 黏性末端 平末端 6、结果: 产生黏性末端或平末端 被限制酶切开的DNA两条单链的切口,带有几个伸出的核苷酸,他们之间正好互补配对,这样的切口叫黏性末端。 (3)限制酶特异性识别和切割的部位具有回文序列 只能识别GAATTC序列,并在G和A之间切开 只能识别CCCGGG序列,并在C和G之间切开 湖南长郡卫星远程学校 录制 2022年上学期 制作 05 长沙市长郡中学 俞奕 黏性末端 黏性末端 (1)EcoRI限制酶的切割: 被限制酶切开的DNA两条单链的切口,带有几个伸出的核苷酸,他们之间正好互补配对,这样的切口叫黏性末端。 3、两种常用的限制酶: EcoR 和Sma 3、EcoR 和Sma 识别的序列分别是什么?切割位点是什么?得到什么结果(有什么形式)? 只能识别GAATT