人教版高中生物选修3公开课《1.1DNA重组技术的基本工具》（42张ppt） （共42张PPT）.ppt

1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 脱氧核苷酸的结构 G 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ A 3’,5’-磷酸二酯键 3’端 5’端 3’端 5’端 磷酸二酯键 * 仔细观察各限制酶 识别的特定序列有何 特点？ 限制酶的识别序列 限制酶所识别的序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线，中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的 ，称为回文序列 中轴线 在G与A之间切割 大肠杆菌的一种限制酶(EcoRⅠ)只能识别GAATTC 序列，并在G和A之间切开。 EcoRI限制酶的作用 　 黏性末端　　　　 黏性末端 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。 SmaI只能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切开。 中轴线 SmaI限制酶的作用 在G与C之间切割 平末端　　　平末端 SmaI限制酶的切割 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。 你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？ 原核生物易受自然界外源DNA的入侵，但生物 在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机 制，以防止外来病原物的侵害。限制酶就是细 菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会 利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身的 安全。所以，限制酶在原核生物中主要起到切 割外源DNA、使之失效，从而达到保护自身的 目的。 为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？ 通过长期的进化，细菌中含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中不具备这种限制酶的识别切割序列，或者通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。这样，尽管细菌中含有某种限制酶也不会使自身的DNA被切断，并且可以防止外源DNA的入侵。 * 类型 来源 功能 相同点 差别 E·coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 大肠杆菌 T4噬菌体 恢复磷 酸二酯 键 只能连接黏性末端 能连接黏性末端和 平末端(效率较低) 阅读课本第5页“分子缝合针”——DNA连接酶的相关内容，填写下表 自主学习 * 结合图片来说一说什么是基因工程？ 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，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。 基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术 操作环境 生物体外 操作对象 基因 操作水平 DNA分子水平 基本过程 剪切→拼接→导入→表达 结果 人类需要的基因产物 DNA是遗传物质的证明 DNA双螺旋结构和中心法则的确立 遗传密码的破译 基因转移载体的发现 工具酶的发明 DNA合成和测序技术的发明 DNA体外重组的实现 重组DNA表达实验的成功 第一例转基因动物问世 PCR技术的发明 基础理论 技术发明 基因工程培育抗虫棉的简要过程： 普通棉花(无抗虫特性) 苏云金芽孢杆菌 提取 抗虫基因 棉花细胞(含抗虫基因) 棉花植株(有抗虫特性) 重组DNA 导入 拼接 上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？ 普通棉花不具有抗虫性，科学家发现苏云金芽孢杆菌能够产生一种毒蛋白，对棉铃虫有一定的杀伤作用。 试设计一个简单的方案，使棉花对棉铃虫也有抵抗作用. 第一节 DNA重组技术的基本工具 DNA重组技术的基本工具 准确切割DNA的工具（“分子手术刀”） DNA片段的连接工具（“分子缝合针”） 基因转移工具（“分子运输车”） 　　基因的大小以纳米计算，要对它进行剪切、拼接等操作，没有非常精细的工具是不行的。进行基因操作最少需要以下三种工具： 一、 “分子手术刀” ——限制性核酸内切酶 来源 种类 作用 作用结果 阅读课本4-5页“限制性核酸内切酶——分子手术刀”的相关内容，填写下表 自主学习 主要从原核生物中分离纯化而来 已经分离出大约4000种 1、识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列 2、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。 形成两种末端：黏性末端或平末端 *