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

普通棉花 转基因抗虫棉 苏云金杆菌 毒蛋白基因 毒蛋白 杀死害虫 第3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。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。 【归纳定义】工程别名： 操作对象： 操作水平： 工程实质： 什么是基因工程？ 重组DNA技术 基因 DNA分子水平 基因重组 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？ 2 从社会中来 转基因番木瓜（左）与非转基因番木瓜（右） 番木瓜容易受番木瓜环斑病毒的侵袭。当番木瓜被这种病毒感染后，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？ 抗病毒基因 重组 DNA分子 “切割” “拼接” 番木瓜体细胞 导入 表达 准确切割DNA分子的“分子手术刀” 将DNA片段再连接起来的“分子缝合针” 将体外重组好的DNA分子导入受体细胞的 “分子运输车” 限制性内切核酸酶 DNA连接酶 载体 为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？ ① 基因是控制生物性状的独立遗传单位 ② 生物界共用一套遗传密码 ③ 遗传信息的传递都遵循中心法则 为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？ ①DNA的基本组成单位相同 ②都遵循碱基互补配对原则 ③DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构 同一种基因在不同生物体内表达出来的蛋白质相同，因为生物界共用一套遗传密码，遗传信息的传递都遵循中心法则 01 “分子手术刀”----限制性内切核酸酶（限制酶） 1、来源： 2、种类： 主要来自原核生物 数千种 （限制酶不是一种酶，而是一类酶） 粘质沙雷氏杆菌 （Serratia marcesens） SmaⅠ 限制酶 5 EcoRⅠ 属名Escherichia首字母 种名coli 前两个字母 R型菌株 从中分离的第一种限制酶 大肠杆菌 （Escherichia coli R） EcoRⅠ 限制酶 基因工程 5 （1）识别双链DNA分子的特定核苷酸序列 （2）使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。 3. 作用特点： 01 “分子手术刀”----限制性内切核酸酶（限制酶） 只能识别GAATTC序列，并在G与A之间切割 只能识别CCCGGG序列，并在C与G之间切割 5' 5' 3' 3' 5' 5' 3' 3' EcoR I限制酶 Sma I限制酶 磷酸二酯键 5’ A T G C T A C G 3’ 5’ 3’ 6 基因工程 G = C A = T A = T T = A T = A C = G 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ G 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ A 在此图中找到EcorI 的切割位点（磷酸二酯键） 思考，切断几个磷酸二酯键？消耗/生成几分子水？形成几个游离的磷酸基团？ 8 01 “分子手术刀”----限制性内切核酸酶 ②能被限制酶特异性识别的切割位点一般都具有回文序列：即在切割位点，DNA一条链正向读的碱基序列与另一条反向读的碱基序列完全一致。 几种常见的限制酶的识别序列及切割位点： ①大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，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： 基因工程 9 01 “分子手术刀”----限制性内切核酸酶（限制酶） 基因工程 【反馈练习】 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 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) 产生黏性末端或平末端 切割结果： 01 “分子手术刀”----限制性内切核酸酶（限制酶） 基因工程 ①一种限制酶识别一种特定的脱氧核苷酸序列（反之错误）； 2.请写出下列限制酶切割形成的黏性末端，并思考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？ 提示　如图 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