3.1 重组DNA技术的基本工具课件-2025-2026学年高二下学期生物人教版选择性必修3

该高中生物学课件聚焦基因工程及重组DNA技术基本工具，以DNA结构知识为铺垫，通过任务驱动和实例分析构建从基础概念到实验操作的学习支架，衔接限制酶、DNA连接酶、载体等核心内容与DNA粗提取鉴定实验。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过对比限制酶与DNA连接酶作用差异、设计EcoRⅠ切割标注等实例，结合DNA粗提取实验步骤及练习题，强化结构与功能观，助力学生构建知识体系，教师可高效开展教学。

1.DNA的中文名称： 2.DNA的基本单位： 3.脱氧核苷酸的结构简式： 4.DNA的碱基种类有： 5.DNA的结构：由两条              组成的,这两条链按          方式盘旋成双螺旋结构;DNA中的                交替连接;两条链上的碱基通过      连接成碱基对(A与T配对,G与G配对)。 铺垫知识 　　　　　　　DNA 脱氧核糖核酸 脱氧（核糖）核苷酸 O CH2 OH H 磷酸基团 碱基 3′ 2′ H H 1′ 4′ 5′ H H 反向平行 脱氧核糖和磷酸 氢键 脱氧核苷酸链 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。 基本概念 基因工程（P67) 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。 技术： 目的： 研究水平： 思考： 1.基因工程利用的原理是什么? 2.生物通过基因工程获得的遗传特性是该生物原来所拥有的吗? 3.与杂交、诱变育种相比,基因工程的优势是: 基因重组 能克服远缘杂交不亲和的障碍；定向改造生物的遗传性状 探究·实践 探究·实践 探究·实践 探究·实践 练习与应用 【24佛山二模】 5.基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的。下列哪些成果为基因工程的诞生奠定了基础？①科学家完成人类基因组的测序工作②穆里斯等人发明快速扩增目的基因的PCR技术③科学家证明质粒可将外源基因导入受体细胞并成功表达④肺炎链球菌转化实验证明了遗传物质DNA可在同种生物不同个体间转移A.①② B.②③ C.①④ D.③④ D 评价P44 第1节 重组DNA技术的基本工具 第3章 基因工程 1.重组DNA技术所需的三种基本工具是什么？ 它们的作用分别是什么？ 2.基因工程载体需要具备什么条件？ 人教版选择性必修2 本节聚焦： 人教版选必修3 “分子手术刀” “分子缝合针” “分子运输车” 准确切割DNA分子 将DNA片段再连接起来 将体外重组好的DNA 导入受体细胞 探索新知 重组DNA技术的基本工具（P70) 探索新知1 一、限制性内切核酸酶（P71) 【任务1】同学们阅读教材P76-77，完成下列填空： 1.来源：主要从 中分离纯化来的 2.作用:_____________________________________________________ __________________________________ 3.识别序列的特点:大多数限制酶的识别序列由 个核苷酸组成，少数4个、8个或其他数量 4.限制酶切割产生的末端:_________或____________。 原核生物 6 黏性末端 平末端 能够识别双链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。 （专一性） 探究新知1 一、限制性内切核酸酶（P71) 磷酸二酯键 T G C C G T A A 5' 3' 5' 3' 脱氧核苷酸 C G T A 探索新知1 一、限制性内切核酸酶（P71) 实例1——EcoRⅠ限制酶切割 EcoRⅠ识别序列为GAATTC EcoRⅠ切割部位为GA之间的磷酸二酯键 黏性末端 黏性末端 实例2——SmaⅠ限制酶切割 SmaⅠ识别序列为CCCGGG SmaⅠ切割部位为CG之间的磷酸二酯键 平末端 注：识别序列要从5’往3’ 中轴线 中轴线 5’ 5’ 3’ 3’ 探索新知1 一、限制性内切核酸酶（P71) 【活动1】同学们用EcoRⅠ切割前两个DNA片段；用Smal切割第三个DNA片段 5’- 3’- -5’ -3’ 探究·实践 探究·实践 探究·实践 探究·实践 练习与应用 课本P75 二、拓展应用 2.(1)用笔模拟剪刀，切割片段，哪些限制酶切割可以形成平末端？ (2)不同种限制酶切出的黏性末端一定不同吗？ (3)限制酶SpeⅠ切割产生的DNA片段与哪种限制酶切割产生的DNA片段相连接？ (4)不同的限制酶切割可能产生相同的黏性末端，这在基因工程操作中有什么意义？ 不一定 限制酶XbaI 识别不同DNA序列，但切割后产生相同黏性末端限制酶称为同尾酶。如SpeⅠ和XbaI。 切割位点的选择范围扩大 资料卡 一、限制性内切核酸酶（P71) 思考：某种限制酶是从肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)的R型菌株中分离出来的第二种限制酶,则命名为　　 。 SpnRⅡ 探究·实践 探究·实践 探究·实践 探究·实践 练习与应用 课本P75 P71 旁栏思考题 P74 练习与应用 你能根据所掌握的知识，推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么吗？ 切割侵入细胞的外源DNA，以保证自身安全。 1.想一想，为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分子？ 原核生物DNA不存在该酶的识别序列或识别序列被甲基化 对比做题 类型 E.coli DNA连接酶 T4DNA连接酶 来源 ____________ __________ 作用 连接的末端 缝合____________和____________ 连接 差异 探索新知2 二 、DNA连接酶（P72) 【任务2】同学们阅读教材P72，完成下列表格： “缝合”双链DNA片段，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键 大肠杆菌 T4噬菌体 黏性末端 平末端 E.coliDNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远低于T4DNA连接酶 探究·实践 探究·实践 探究·实践 探究·实践 练习与应用 课本P74 1. DNA连接酶是重组DNA技术常用的一种工具酶。下列相关叙述正确的是（ ） A.能连接DNA分子双链碱基对之间的氢键 B. 能将单个脱氧核苷酸加到DNA片段的末端，形成磷酸二酯键 C. 能连接用同种限制酶切开的两条DNA片段，重新形成磷酸二酯键 D. 只能连接双链DNA片段互补的黏性末端，不能连接双链DNA片段的平末端 C 一、 概念检测 DNA聚合酶的作用 探索新知2 二 、DNA连接酶（P72) 旁栏思考题 DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事吗?为什么? DNA连接酶 DNA聚合酶 易混易错 名称 作用部位 作用结果 限制酶 磷酸二酯键 将DNA切成两个或多个片段 DNA连接酶 磷酸二酯键 将两个DNA片段连接为一个DNA分子 DNA聚合酶 磷酸二酯键 将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端 DNA(水解)酶 磷酸二酯键 将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸 解旋酶 碱基对之间 的氢键 将双链DNA分子局部解旋为单链 金版P70 探究·实践 探究·实践 探究·实践 探究·实践 练习与应用 下图表示DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化,图中依次表示限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶作用的正确顺序是 (　　) 答案:C A.①②③④ B.①②④③ C.①④②③ D.①④③② 探索新知3 三、载体（P72) 【任务3】同学们阅读教材P72，回答下列问题： 1.载体的作用： 2.载体的种类： 3.作为载体需具备的条件： 作为运载工具，将目的基因送入受体细胞。 质粒（常见）、噬菌体和动植物病毒 (1)有一个至多个限制酶切割位点，供外源 DNA片段（目的基因）插入其中。 (2)能够在宿主细胞中自我复制，或整合到 受体DNA上，随受体DNA同步复制，并遗传下一代。 (3)具有特殊的标记基因，便于重组DNA 分子的筛选。 氨苄青霉素抗性基因 目的基因插入位点 复制原点 质粒结构模式图 是裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。 探究·实践 探究·实践 探究·实践 探究·实践 练习与应用 （金版P70)【例5】质粒是基因工程最常用的载体,下列关于质粒的说法,正确的是( 　) A.质粒在宿主细胞内都要整合到染色体DNA上 B.质粒是独立于细菌拟核DNA之外的小型细胞器 C.基因工程使用的质粒一定含有标记基因和复制原点 D.质粒上碱基之间的数量存在A+G=U+C   （课本P74）2.在重组DNA技术中，将外源基因送入受体细胞的载体可以是（ ） A.大肠杆菌的质粒 B. 切割DNA分子的酶 C. DNA片段的黏性末端 D. 用来识别特定基因的DNA探针 A C 学习了如何对DNA进行操作，大家想不想见一见我们的主角——DNA? 探究●实践 DNA的粗提取与鉴定（P74） 一、实验原理 1.提取DNA的原理 利用DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，对它们进行提取。 (1)DNA 酒精，某些蛋白质 酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。 (2)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，它能溶于________的NaCl溶液。 不溶于 溶于 2mol/L 2.鉴定DNA的原理 在一定温度下（沸水浴），DNA遇_______试剂会呈现_______。 二苯胺 蓝色 探究●实践 DNA的粗提取与鉴定（P74） 选材： ①选植物细胞需要充分研磨，原因是？ ②选动物细胞可用什么方法裂解细胞？ ③可以选鸡血或猪血吗？ 破坏细胞壁，释放DNA 加清水，让细胞吸水胀破 各试剂的作用： 析出DNA 溶解DNA 鉴定DNA，要现配现用 ①研磨液： ②体积分数为95%的酒精： ③2mol/L的NaCl溶液： ④二苯胺试剂： 破碎细胞释放DNA，防止DNA降解 探究●实践 DNA的粗提取与鉴定（P74） 二、实验步骤： 2mol/L 二苯胺 蓝色 上清液 研磨 95% 一个方向 5 min 练习与应用 金版P72 (2023广东卷)“DNA 粗提取与鉴定”实验的基本过程是：裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是( ) A．裂解：使细胞破裂释放出DNA等物质 B．分离：去除混合物中的多糖、蛋白质等 C．沉淀：可反复多次以提高 DNA 的纯度 D．鉴定：加入二苯胺试剂后即呈现蓝色 D 　 二苯胺试剂是鉴定DNA的试剂，在沸水浴条件下，DNA遇到二苯胺后溶液呈现蓝色，以此可以鉴定DNA。 练习与应用 金版P72 6.下图是设计DNA鉴定实验的试管1(对照组)与试管2(实验组)示意图,其中正确的是(　　) A. B   B. C. D. Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.28 Lavf58.29.100 $