3.1重组DNA技术的基本工具 课件(共25张PPT)-2025-2026学年高二下《生物》（人教版）选择性必修3

(课件网) 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，因此又叫做重组DNA技术。 第3章 基因工程 选择性必修三 生物技术与工程 目录 CONTENT 01 新课导入 02 任务探究 03 第1节 重组DNA技术的基本工具 课堂练习 从社会中来 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感染后，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。 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？ 科学家用到了限制酶、DNA连接酶、载体等“分子工具”。限制酶能识別双链DNA分子的特定核苷酸序列，并将DNA双链切断，形成具有黏性末端或平末端的片段。DNA连接酶催化磷酸二酯键的形成，即催化一个DNA片段3'端的羟基与另ー个DNA片段5'端的磷酸基团上的羟基连接起来形成酯键。载体上可以插入外源基因，它能携带该基因进入受体细胞，并在受体细胞中进行自我复制，或者整合到受体DNA上，随着受体DNA同步复制。载体一般还带有标记基因，以便进行重组DNA分子的筛选。 新课导入 我们每天吃很多动植物食材，也摄入了它们的DNA，但是我们并没有因此就被这些DNA操控。这是因为外源DNA片段难以进入细胞内，即使进入也很难稳定存在并表达。 因此，基因工程需要运输工具（分子运输车）将外源目的基因安全运输到细胞中。将外源目的基因切割并做成运输车的一部分，可以保证运输成功，这就需要用分子手术刀对DNA进行切割，并使用分子缝合针把它们缝合起来。 分子运输车 分子手术刀 分子缝合针 从社会中来 【任务一】1.阅读课本71页，明确切割DNA分子的工具是什么？切割的原理是什么？该工具的组成是怎么样的？切割后的DNA末端是怎样的？ 切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，又称限制酶，主要来自原核生物 限制酶能够识别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（核苷酸之间的磷酸酯键，深红色） T G C G T A C G C A 5′ 5′ 磷酸二酯键 一、限制性内切核酸酶———�分子手术刀” 任务探究 大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成 DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段通常有两种形式：黏性末端和平末端 （5 ′）黏性末端 5′ 5′ 平末端 5′ 3′ 5′ 3′ 中心轴线 EcoRⅠ 5′ 3′ 5′ 3′ SamⅠ 【任务一】1.阅读课本71页，明确切割DNA分子的工具是什么？切割的原理是什么？该工具的组成是怎么样的？切割后的DNA末端是怎样的？ 一、限制性内切核酸酶———�分子手术刀” EcoRⅠ 属名Escherichia首字母 种名coli前两个字母 R型菌株 从中分离的第一个限制酶 【任务一】2.阅读72页资料卡“限制酶的命名”，明确限制酶是如何命名的？ 一、限制性内切核酸酶———�分子手术刀” 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？ 原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，所以它在长期的进化过程中形成了套完善的防御机制。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。 一、限制性内切核酸酶———�分子手术刀” DNA连接酶能够将DNA片段连接起来 基因工程常用的DNA连接酶有两种： E.coli DNA连接酶：连接互补的黏性末端，不能连接平末端 T4 DNA连接酶：连接互补的黏性末端和平末端 5′ 5′ 5′ 5′ 3′ 3′ 5′ 5′ 3′ 3′ 5′ 5′ 5′ 5′ 5′ 5′ ... ...