3.1重组DNA技术的基本工具课件2025年高二年级下册学期生物人教版选择性必修3(共30张PPT)(含音频+视频).pptxVIP

3.1重组DNA技术的基本工具教学目标1.阐明重组DNA技术所需的三种基本工具的作用。2.认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。基因工程

科技探索之路

新课导入番木瓜容易受番木瓜环斑病毒的侵袭。当番木瓜被这种病毒侵染后，产量会大大下降。科学家通过精心设计，用“分子工具”培育出了转基因番木瓜，它可以抵御番木瓜环斑病毒。转基因番木瓜DNA双螺旋的直径只有2nm，对如此微小的分子进行操作，是一项非常精细的工作，更需要专门的“分子工具”。那么，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？

基因工程基因工程：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1.操作环境：2.原理：3.操作对象：4.操作水平：5.结果：体外环境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6.意义：

理论基础1.DNA的基本组成单位相同(都是四种脱氧核苷酸)2.都遵循碱基互补配对原则3.DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构理论基础1.基因是控制生物性状的结构与功能单位2.遗传信息传递都遵循中心法则3.所有生物几乎共用一套遗传密码复制基因工程的理论基础

基因工程的基本工具那么，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？工具分子手术刀分子缝合针分子运输车限制性内切核酸酶：DNA连接酶：载体：准确切割DNA分子将DNA片段连接起来将体外重组好的DNA分子导入受体细胞

1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”基因工程的基本工具（大部分限制酶切割结果为黏性末端）EcoRⅠ识别的序列切点切点切点来源：从微生物（主要是原核生物）体内分离出来功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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，因此具有专一性。

EcoRⅠ+1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”基因工程的基本工具

1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”识别序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，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。基因工程的基本工具

结果:产生黏性末端或平末端基因工程的基本工具

基因工程的基本工具推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是什么？限制酶是原核生物的一种防御工具，用来切割侵入细胞的外源DNA，以保证自身安全。为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分子？含某种限制酶的细菌的DNA分子不具备这种限制酶的识别序列，或者甲基化酶将甲基转移到了限制酶所识别序列的碱基上，使限制酶不能将其切开。

练习1、已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—GGATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。（1）则能被限制酶I切割的DNA，______（能/不能）被限制酶II切割；（2）能被限制酶II切割的DNA，____________（能/不能/不一定能）被限制酶I切割。能不一定能巩固练习

2.DNA连接酶——“分子缝合针”(1)作用：将“缝合”起来，恢复被切开的两个核苷酸之间的______________。双链DNA片段限制酶磷酸二酯键DNA连接酶+基因工程的基本工具

DNA连接酶的种类：种类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源功能特性相同点大肠杆菌T4噬菌体只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来；既可以连接双链DNA片段互补的黏性末端；恢复的都是磷酸二酯键不能连接具有平末端的DNA片段。又可以连接双链DNA片段的平末端（但连接平末端的效率相对较低）。基因工程的基本工具

基因工程的基本工具E·coliDNA连接酶的缝合作用两个DNA片段要具有相同的黏性末端才能连接起来把两个DNA片段黏性末端间的缝隙“缝合”起来，

基因工程的基本工具T4DNA连接酶还可以把平末端之间的缝隙“缝合”起来，但效率相对较低。T4DNA连接酶的缝合作用

基因工程的基本工具CAATTGAGTATCDNA聚合酶以DNA母链为模板，连接单个脱氧核苷酸形成单链DNA聚合酶作用示意图

基因工程的基本工具与DNA相关的几种酶的比较项目DNA连接酶限制酶DNA聚合酶解旋酶作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键氢键作用对象DNA片段DNA单个的脱氧核苷酸DNA作用结果将两个DNA片段连接成完整的DNA分子切割双链DNA分子将单个的脱氧核苷酸连接到DNA单链末端将双链DNA分子局部解旋为单链RNA聚合酶磷