3.1重組DNA技術(shù)的基本工具（第一課時(shí)）課件高二下學(xué)期生物人教版選擇性必修3

3.1重組DNA技術(shù)的基本工具新教材?人教版?選擇性必修三資料：

1.我國(guó)是棉花的生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，棉花在種植過(guò)程中常常會(huì)受到棉鈴蟲(chóng)的侵襲，這會(huì)使棉花大量減產(chǎn)。大量施用農(nóng)藥不僅提高了生產(chǎn)成本，還可能造成農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境的污染，如果能培育出自身能抵抗棉鈴蟲(chóng)的棉花就能解決這個(gè)問(wèn)題。2.蘇云金桿菌有一種“殺蟲(chóng)基因”，該基因表達(dá)得到的抗蟲(chóng)蛋白能殺死棉鈴蟲(chóng)思考：如何培育出能抗棉鈴蟲(chóng)的棉花呢？請(qǐng)簡(jiǎn)單說(shuō)明思路。殺蟲(chóng)基因與載體“縫合”導(dǎo)入基因工程（又叫重組DNA技術(shù)）是指按照人們的愿望，通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。導(dǎo)入轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉花培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉花用到哪些分子工具？準(zhǔn)確切割DNA分子“分子手術(shù)刀”“分子縫合針”將DNA片段連接起來(lái)“分子運(yùn)輸車(chē)”將體外重組好的DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞殺蟲(chóng)基因與載體“縫合”來(lái)源作用特點(diǎn)作用結(jié)果一、“分子手術(shù)刀”--限制性內(nèi)切核酸酶主要是原核生物

識(shí)別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開(kāi)形成兩種末端：黏性末端和平末端1.限制酶主要是從原核生物中分離純化出來(lái)，它們?cè)谠松镏写嬖诘囊饬x是什么？

限制酶就是它的一種防御性工具。當(dāng)外源DNA入侵時(shí)，它會(huì)利用限制酶來(lái)切割外源DNA，使之失效，以保證自身的安全。思考：2.為什么限制酶不剪切細(xì)菌本身的DNA？缺乏特定的核苷酸序列兩種常用的限制酶：EcoRⅠ和SmaⅠEcoRⅠ：大腸桿菌（Escherichiacoli）R型菌株中分離出的第一個(gè)限制酶；SmaⅠ：粘質(zhì)沙雷氏菌（Serratiamarcescens）中分離出的第一個(gè)限制酶。EcoRⅠ：特異性識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間切開(kāi)。EcoRⅠSmaⅠ：特異性識(shí)別CCCGGG序列，并在C和G之間切開(kāi)。SmaⅠSmaⅠ切割EcoRⅠ切割黏性末端平末端限制酶如何理解限制酶對(duì)雙鏈DNA分子的特異性識(shí)別和切割？G1’2’3’4’5’1’2’3’4’5’A磷酸二酯鍵TGCCGTAA任務(wù)活動(dòng)一：5’-ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC-3’3’-TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG-5’（1）該DNA片段上EcoRI的識(shí)別序列和切割位點(diǎn)在哪兒？（2）展示用“剪刀”切割后的所產(chǎn)生的末端。5’-TCCTAGAATTCTCGGTATGAATTCCATAC-3’3’-AGGATCTTAAGAGCCATACTTAAGGTATG-5’①②5’-ATAGCATGCTATCCATGAATTCGGCATAC-3’3’-TATCGTACGATAGGTACTTAAGCCGTATG-5’5’-TCCTAGAATTCTCGGTATGAATTCCATAC-3’3’-AGGATCTTAAGAGCCATACTTAAGGTATG-5’（3）如果把兩種來(lái)源不同的DNA分子用同種限制酶來(lái)切割，產(chǎn)生的黏性(平)末端有什么特點(diǎn)？?jī)蓚€(gè)不同的DNA分子會(huì)產(chǎn)生相同的黏性(平)末端二、分子縫合針：DNA連接酶G

AA

TT

CC

TT

AA

GG

AA

TT

CC

TT

AA

GG

C

TT

AA

AA

TT

C

GG

C

TT

AA

AA

TT

C

GGC

TT

AA

AA

TT

C

G用EcoRI切割DNA片段1DNA片段2重組DNA片段二、“分子縫合針”--DNA連接酶項(xiàng)目?jī)?nèi)容種類作用對(duì)象作用原理作用結(jié)果T4DNA連接酶E·coliDNA連接酶可作用于黏性末端和平末端只作用于黏性末端DNA片段形成磷酸二酯鍵形成重組DNA分子AATTCGGCTTAADNA連接酶的作用任務(wù)活動(dòng)二：1.用透明膠條把前面活動(dòng)一中①的鏈條上切割的片段重組到②鏈條切口處，并用透明膠條將切口黏連起來(lái)。2.剪刀和透明膠條分別代表了哪種“分子工具”？比較區(qū)分：DNA連接酶和DNA聚合酶

比較項(xiàng)目DNA連接酶DNA聚合酶不同點(diǎn)作用對(duì)象模板作用結(jié)果相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)化學(xué)本質(zhì)雙鏈DNA片段不需要模板形成重組DNA分子單個(gè)脫氧核苷酸連接成一條與模板鏈互補(bǔ)的DNA單鏈需要DNA一條鏈為模板合成DNA分子的一條鏈都是形成磷酸二酯鍵蛋白質(zhì)

質(zhì)粒是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)立于真核細(xì)胞核或原核細(xì)胞擬核之外，能自我復(fù)制的環(huán)狀雙鏈DNA分子三、“分子運(yùn)輸車(chē)”--基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體來(lái)源：主要來(lái)自于原核細(xì)胞載體的種類：質(zhì)粒（常用）噬菌體動(dòng)植物病毒三、“分子運(yùn)輸車(chē)”--基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體質(zhì)粒作為載體需要具備哪些條件？①有一個(gè)或多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)②能夠在細(xì)胞中自我復(fù)制，或整合到受體DNA上，隨受體DNA同步復(fù)制③具有特殊的標(biāo)記基因，便于重組DNA的鑒定和選擇④對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害【反饋練習(xí)】質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體，它的主要特點(diǎn)是（）①能自主復(fù)制②不能自主復(fù)制③結(jié)構(gòu)很?、艿鞍踪|(zhì)⑤環(huán)狀RNA⑥環(huán)狀DNA⑦能“友好”地“借居”A．①③⑤⑦ B．①④⑥C．①③⑥⑦ D．②③⑥⑦C小結(jié)基因工程的工具限制酶主要存在于原核生物中具有專一性(識(shí)別序列)