重组DNA技术的工具(共26张PPT)课件高二生物（人教版2019选择性必修3）.pptx

资料1:我国是棉花的生产和消费大国，以新疆棉最为著名。在棉花种植过程中，常常

会受到棉铃虫的侵袭，这会使棉花大量减产。而大量施用农药不仅提高了生产成本，还可能造成农产品和环境的污染。

资料2:苏云金杆菌有一种杀虫基因/Bt毒蛋白基因，它能通过编码产生抗虫蛋白来杀死棉铃虫。

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”。

3基因工程

重组DNA技术的基本工具

高中生物选择性必修三

社会责任

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。

科学思雍

探究DNA的物理与化学性质，进行DNA分子的提取

与鉴定。

运用结构与功能观说明基因工程的各种工具的特点。

1953年沃森和

1967年，科学家

20世纪70年代初，多种

1973年，科学家证

1985年，

克里克建立了

发现，在细菌拟

限制酶、DNA连接酶和

明了质粒可以作为基

穆里斯等人

DNA双螺旋结

核DNA之外的质

逆转录酶被相继发现。

因工程的载体，并实

发明PCR,为

构模型并提出了

粒有自我复制能

这些发现为DNA的切割、

现了物种间的基因交

获取目的基

遗传物质自我复

力，并可以在细

连接以及功能基因的获

流。至此，基因工程

因提供了有

制的假说。

菌细胞间转移。

得创造了条件。

正式问世。

效手段。

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。

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。

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。

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)

基因工程

基因工程原理：基因重组(广义)

基图工程是指按照人们的愿望，

通过转基因等技术，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。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，因此又叫作重组DNA技术。

基因进入受体细胞的载体

“分子运输车”

限制性内切核酸酶

“分子手术刀”

DNA连接酶

“分子缝合针”

不同生物的基因为什么能拼接?

为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达?

基因在空间上转移并成功表达

转录翻译

DNA(基因)—→mRNA—蛋白质

基因工程

基图工程

①DNA的基本组成单位相同(四种脱氧核苷酸)

②都遵循碱基互补配对原则

③DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构

①基因是控制生物性状的结构与功能单位

②遗传信息的传递都遵循中心法则

③生物界几乎共用一套遗传密码

基因工程

基因

作用部位→特定切点上的磷酸二酯键。

识别序列长度→大多数是6个核苷酸序列。

结果→产生黏性末端或平末端。

限制性内切核酸酶——“分子手术刀”

来源→主要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，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。

限制酶不是一种酶，而是一类酶。

种类

特点

数干种

限制性内切核酸酶——“分子手术刀”

资料卡

限制酶名字的由来

例如：流感嗜血杆菌

(Haemophilus

influenzae)d株中先后分离到3种限制酶，则分别命名为：

HindIHindIIHindII

属名Escherichia首字母

种名coli前两个字母

R型菌株

分离的第一个限制酶

酶是从大肠杆菌(Escherichiacoli)的R型

菌株分离来的，就用字母EcoR表示；如果它是从大肠杆菌R型菌株中分离出来的第一种限制酶，则进一步表示成EcoRI。

限制酶是如何命名的呢?是用生物属

名的头一个字母与种加词的头两个字母，组成了3个字母的略语，以此来表示这个酶是从哪种生物中分离出来的。例如，一种限制

识别序列为

GAATTC

切割部位为

GA之间

SamI

识别序列为

CCCGGG

切割部位为

CG之间

限制性内切核酸酶——“分子手术刀”

中轴线

EcoR

G

粘性末端

5

3

5

3

平末端