3.1重组DNA技术的基本工具-高二生物课件（人教版2019选择性必修3）.pptx

1992年，一场史无前例的棉铃虫灾害吞噬着中国的棉田，我国棉花产业遭遇灭顶之灾；国外公司拒绝出售抗虫棉核心技术，到1999年外国抗虫棉已占领我国95%的棉花市场份额，国内棉花品种市场迅速流失。棉花棉铃虫幼虫为了棉花姓“中国”

为了棉花姓“中国”我国成为世界第二个拥有抗虫基因自主知识产权的国家！

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制品。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，因此又叫重组DNA技术。基因分子水平基因重组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制品定向改造生物性状；克服远缘杂交不亲和障碍1.原理：2.操作对象：3.操作水平：4.结果：5.意义：

1944年艾弗里等人通过肺炎链球菌的转化实验，不仅证明了遗传物质是DNA，还证明了DNA可以在同种生物个体间转移。1961年尼伦伯格和马太破译了第一个编码氨基酸的密码子。截至19666年，64个密码子均被破译成功。1970年科学家在细菌中发现了第一个限制性核酸内切酶（简称限制酶）1972年，伯格首先在体外进行了DNA的改造，成功构建了第一个体外重组DNA分子。1982年，第一个基因工程药物-重组人胰岛素被批准上市。基因工程药物成为世界各国研究和投资开发的热点。1953年沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出了遗传物质自我复制的假说。1967年，科学家发现，在细菌拟核DNA之外的质粒有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移。20世纪70年代初，多种限制酶、DNA连接酶和逆转录酶被相继发现。这些发现为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。1973年，科学家证明了质粒可以作为基因工程的载体，并实现了物种间的基因交流。至此，基因工程正式问世。1985年，穆里斯等人发明PCR,为获取目的基因提供了有效手段。科技探索之路基因工程的发展历程

“工欲善其事，必先利其器”。在培育转基因生物时，既要在体外对含有所需基因的DNA分子“切割”、改造和“拼接”；又要将重组DNA分子导入生物体内，并使其表达。DNA双螺旋的直径只有2nm，对如此微小的分子进行操作，是非常精细的共工作。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？

第3章第1节重组DNA技术的基本工具

目标010203关注基因工程的诞生和发展历程，参与讨论基础理论和技术发展如何催生基因工程。（社会责任）探究DNA的物理与化学性质，进行DNA分子的提取与鉴定。（科学思维）学习目标运用结构与功能观说明基因工程的各种工具的特点。（生命观念）

三种“分子工具”“分子手术刀”“分子缝合针”“分子运输车”

一、限制性内切核酸酶---“分子手术刀”请同学们自主阅读教材P70-71，，思考并回答下列问题：1.限制酶的来源？种类？特点？识别序列长度？切割结果？2.某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？几个末端？3.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？4.为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分子？

一、限制性内切核酸酶---“分子手术刀”1.限制酶的来源及作用主要是从原核生物中分离纯化来的能够识别双链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。(1)来源：(2)作用：ATCGTAGC5’3’5’3’磷酸二酯键限制酶只切割两个核苷酸之间的磷酸二酯键

仔细观察以下四种限制酶识别的特定序列有何特点？EcoRⅠ……G-A-A-T-T-C…………C-T-T-A-A-G……HindⅢ……A-A-G-C-T-T…………T-T-C-G-A-A……BamHⅠ……G-G-A-T-C-C…………C-C-T-A-G-G……TaqⅠ………T-C-G-A………………A-G-C-T………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。2.限制酶识别的序列一、限制性内切核酸酶---“分子手术刀”

EcoRI识别序列为GAATTC切割部位为GA之间黏性末端当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是黏性末端。(1)产生黏性末端GCAATTTATACG5335GCTTAAAATTCG一、限制性内切核酸酶---“分子手术刀”3.限制酶的作用结果

SmaI识别序列为CCCGGG切割部位为CG之间平末端当限制酶在它识别序列的中轴线处将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是平末端。(2)产生平末端CGCCGGGCGCGC5335CGCCG