3.1.1重组DNA技术的基本工具课件-2024-2025学年高二下学期生物人教版选择性必修3

该高中生物学课件以基因工程为核心，从DNA重组技术的概念出发，通过限制酶、DNA连接酶和载体三大分子工具的结构与功能讲解，构建起“设计—操作—应用”的完整知识链条，前后衔接自然，逻辑清晰，为学生理解现代生物技术奠定坚实基础。 其亮点在于深度融合生命观念、科学思维与探究实践三大核心素养，例如通过限制酶识别序列与黏性末端的对比分析培养结构与功能观，借助DNA连接酶缝合机制的建模活动发展科学思维，再以DNA粗提取实验强化探究实践能力。教学中穿插视频演示与动手操作，既提升课堂趣味性，又深化学生对遗传物质本质的理解，助力教师高效落实新课标要求，促进学生科学素养全面提升。

生物 生物 重组D 学 (新人教版) 第三章第1节 NA技术的基本工具 基因工程 指按照人们的愿望，进行严格的设计并通过体外DNA重组和转基因等 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DNA重组技术。 工程别名： DNA重组技术 操作对像： 基因 操作水平： DNA分子水平 工程实质： 基因重组 基因工程发展历程 1944年艾弗里等人通 1961年尼伦伯格和 1972年，伯格 1982年，第一个基因 过肺炎海球菌的转化 马太破译了第一个 1970年科学家 首先在体外进行 工程药物-重组人胰岛 实验，不仅证明了遗 编码氨基酸的密码 在细菌中发现 了DNA的改造， 素被批准上市。基因 传物质是DNA,还证 子。截至19666年 了第一个限制 成功构建了第 工程药物成为世界各 明了DNA可以在同种 64个密码子均被破 性核酸内切酶 个体外重组DNA 国研究和投资开发的 生物个体间转移。 译成功。 (简称限制酶) 分子。 热点。 1953年沃森和 1967年，科学家 20世纪70年代初，多 1973年，科学家证明了 1985年， 克里克建立了 发现，在细菌拟 种限制酶、DNA连接 质粒可以作为基因工程 穆里斯等人 DNA双螺旋结 核DNA之外的质 酶和逆转录酶被相继发 的载体，构建重组DNA, 发明PCR,为 构模型并提出 粒有自我复制能 现。这些发现为DNA 导入受体细胞，使外源 获取目的基 了遗传物质自 力，并可以在细 的切割、连接以及功能 基因在原核细胞中成功 因提供了有 我复制的假说。 菌细胞间转移。 基因的获得创造了条件。 表达，并实现了物种间 效手段。 的基因交流。至此，基 因工程正式问世。 【从社会中来】 质粒 科学家究竟用到了哪些“分子工具”？ 含目的基因 这些“分子工具”各具有什么特征呢？ 的DNA片段 分子手术刀 →限制性内切核酸酶： 限制酶切 准确切割DNA分子 工具 分子缝合针 →DNA连接酶： 将DNA片段连接起来 分子运输车 →载体：将体外重组好的DNA 分子导入受体细胞 DNA连接酶 重组质粒 ↓导入 转基因番木瓜 非转基因番木瓜 受体细胞 01 限制性核酸内切酶分子手术刀 (1)来源：主要从原核生物中分离出来。 51 (2)种类：约4000种。 (3)作用： 磷酸二酯键 识别双链DNA分子的某种特定核苷 酸序列，并且使每一条链中特定部位 的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 限制酶识别序列的长度一般为4-8个或其他数 量的核苷酸，最常见的为6个核苷酸。 4.结果： (1)被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的脱氧核苷酸，他们之 间正好互补配对，这样的切口叫黏性未端。 例：大肠杆菌的一种限制酶(EcoR I)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切 割。 EcoR I 黏性末端 口 黏性末端 C TT A AG 。。， 水 黏性末端 (2) 当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条 单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 例：另一种限制酶(SmaI)能识别CCCGGG序列，并在C和G之间 切割。 Sma 平末端 g9 平末端 平末端 02 DNA连接酶--分子缝合针 1.作用： 将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制 酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键 (1)E.coli DNA连接酶 2.种类： (2)T4DNA连接酶 什么样的末端才能连接起来？