3.1重组DNA技术的基本工具（第一课时）课件高二下学期生物人教版选择性必修3

3.1重组DNA技术的基本工具新教材•人教版•选择性必修三资料：

1.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棉铃虫的侵袭，这会使棉花大量减产。大量施用农药不仅提高了生产成本，还可能造成农产品和环境的污染，如果能培育出自身能抵抗棉铃虫的棉花就能解决这个问题。2.苏云金杆菌有一种“杀虫基因”，该基因表达得到的抗虫蛋白能杀死棉铃虫思考：如何培育出能抗棉铃虫的棉花呢？请简单说明思路。杀虫基因与载体“缝合”导入基因工程（又叫重组DNA技术）是指按照人们的愿望，通过转基因技术，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。导入转基因抗虫棉花培育转基因抗虫棉花用到哪些分子工具？准确切割DNA分子“分子手术刀”“分子缝合针”将DNA片段连接起来“分子运输车”将体外重组好的DNA分子导入受体细胞杀虫基因与载体“缝合”来源作用特点作用结果一、“分子手术刀”--限制性内切核酸酶主要是原核生物

识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开形成两种末端：黏性末端和平末端1.限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来，它们在原核生物中存在的意义是什么？

限制酶就是它的一种防御性工具。当外源DNA入侵时，它会利用限制酶来切割外源DNA，使之失效，以保证自身的安全。思考：2.为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？缺乏特定的核苷酸序列两种常用的限制酶：EcoRⅠ和SmaⅠEcoRⅠ：大肠杆菌（Escherichiacoli）R型菌株中分离出的第一个限制酶；SmaⅠ：粘质沙雷氏菌（Serratiamarcescens）中分离出的第一个限制酶。EcoRⅠ：特异性识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。EcoRⅠSmaⅠ：特异性识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。SmaⅠSmaⅠ切割EcoRⅠ切割黏性末端平末端限制酶如何理解限制酶对双链DNA分子的特异性识别和切割？G1’2’3’4’5’1’2’3’4’5’A磷酸二酯键TGCCGTAA任务活动一：5’-ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC-3’3’-TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG-5’（1）该DNA片段上EcoRI的识别序列和切割位点在哪儿？（2）展示用“剪刀”切割后的所产生的末端。5’-TCCTAGAATTCTCGGTATGAATTCCATAC-3’3’-AGGATCTTAAGAGCCATACTTAAGGTATG-5’①②5’-ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC-3’3’-TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG-5’5’-TCCTAGAATTCTCGGTATGAATTCCATAC-3’3’-AGGATCTTAAGAGCCATACTTAAGGTATG-5’（3）如果把两种来源不同的DNA分子用同种限制酶来切割，产生的黏性(平)末端有什么特点？两个不同的DNA分子会产生相同的黏性(平)末端二、分子缝合针：DNA连接酶G

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G用EcoRI切割DNA片段1DNA片段2重组DNA片段二、“分子缝合针”--DNA连接酶项目内容种类作用对象作用原理作用结果T4DNA连接酶E·coliDNA连接酶可作用于黏性末端和平末端只作用于黏性末端DNA片段形成磷酸二酯键形成重组DNA分子AATTCGGCTTAADNA连接酶的作用任务活动二：1.用透明胶条把前面活动一中①的链条上切割的片段重组到②链条切口处，并用透明胶条将切口黏连起来。2.剪刀和透明胶条分别代表了哪种“分子工具”？比较区分：DNA连接酶和DNA聚合酶

比较项目DNA连接酶DNA聚合酶不同点作用对象模板作用结果相同点作用实质化学本质双链DNA片段不需要模板形成重组DNA分子单个脱氧核苷酸连接成一条与模板链互补的DNA单链需要DNA一条链为模板合成DNA分子的一条链都是形成磷酸二酯键蛋白质

质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞核或原核细胞拟核之外，能自我复制的环状双链DNA分子三、“分子运输车”--基因进入受体细胞的载体来源：主要来自于原核细胞载体的种类：质粒（常用）噬菌体动植物病毒三、“分子运输车”--基因进入受体细胞的载体质粒作为载体需要具备哪些条件？①有一个或多个限制酶切割位点②能够在细胞中自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制③具有特殊的标记基因，便于重组DNA的鉴定和选择④对受体细胞无害【反馈练习】质粒是基因工程中最常用的运载体，它的主要特点是（）①能自主复制②不能自主复制③结构很小④蛋白质⑤环状RNA⑥环状DNA⑦能“友好”地“借居”A．①③⑤⑦ B．①④⑥C．①③⑥⑦ D．②③⑥⑦C小结基因工程的工具限制酶主要存在于原核生物中具有专一性(识别序列)