3.1.1 重组DNA技术的基本工具 课件(共21张PPT)
文档属性
| 名称 | 3.1.1 重组DNA技术的基本工具 课件(共21张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 7.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-08-25 10:28:12 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第三章 基因工程
第1节 重组DNA技术的基本工具
新课导入
如果能得到这种到了晚上自己能发光的树该多好啊！
树：不能发光
萤火虫：能发光
愿望
发光树
新课导入
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DNA重组技术。
主要在生物体外
基因（DNA）
DNA分子水平
创造出人类需要的新的生物类型和生物产品
基因重组
定向改造生物遗传特性；彻底打破种间界限
别名：
操作环境：
操作对象：
操作水平：
结果：
原理：
特点：
【归纳定义】
重组DNA技术、转基因技术
新课导入
1．基因工程操作导致的基因重组与有性生殖中的基因重组的主要区别是什么？
有性生殖中的基因重组是随机的，并且只能在同一物种间进行重组；基因工程可以实现遗传物质在不同物种间进行重组，并且方向性强，可以定向地改变生物的性状。
减数分裂I前期，同源染色体上非姐妹染色单体间的互换；
减数分裂I后期，非同源染色体上非等位基因的自由组合。
新课导入
任务一 思考并回答有关基因工程理论基础的相关问题：
2. 为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？
3. 为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？
(1)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。
(2)双链DNA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独立遗传单位。
(2)遗传信息的传递都遵循中心法则。
(3)生物界共用一套遗传密码。
新课导入
任务一 思考并回答有关基因工程理论基础的相关问题：
“分子手术刀”
“分子缝合针”
“工欲善其事，必先利其器”
“分子运输车”
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
剪
接
运
新课导入
本节聚焦
本节聚焦
重组DNA技术所需的三种基本工具是什么？它们的作用分别是什么？
基因工程载体需要具备什么条件？
1、限制酶的来源？种类？
２、限制酶的作用？识别序列长度？切割结果？
活动一：阅读教材第71页的内容，思考以下问题。
一、分子手术刀—限制酶
【思考１】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。
一、分子手术刀—限制酶
活动二：仔细观察，找一找限制酶能识别的序列有什么共同的特点？
中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列
回文序列
一条链从5’往3’读的碱基顺序与另一条链5’往3’读的顺序完全一致。
一、分子手术刀—限制酶
EcoR Ⅰ
(在G与A之间切割)
中轴线
黏性末端
平末端
Sam Ⅰ
(在G与C之间切割)
活动三：观察以下限制酶的作用，总结限制酶的作用特点？识别序列长度？切割结果？
一、分子手术刀—限制酶
作用
（1）识别双链DNA分子特定核苷酸序列
（2）断开磷酸二酯键
识别序列长度
一般为4~8个或其他数量的核苷酸，最常见的为6个核苷酸。
专一性
结果
形成黏性末端或平末端
一、分子手术刀—限制酶
（1）该DNA片段上EcoRI的识别序列在哪儿？
（2）请用剪刀模拟EcoRI的识别序列和切割位点将目的基因“切割”下来。
模拟活动：用剪刀模拟EcoRI剪切目的基因(Bt基因)操作
目的基因
黏性末端
黏性末端
(3)要想获得某个特定性状的目的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性(平)末端？
要切2个切口，产生4个黏性(平)末端。
一、分子手术刀—限制酶
【思考２】请结合限制酶的作用特点，回答以下问题：
(1)限制酶能切开RNA分子的磷酸二酯键吗？
提示 不能。
(2)请结合右图，推断限制酶切割一次可断开几个磷酸二酯键？产生多少游离的磷酸基团？产生几个黏性末端？消耗几分子水？
提示 断开2个磷酸二酯键；产生2个游离的磷酸基团；产生2个黏性末端；消耗2分子水。
一、分子手术刀—限制酶
【思考３】请写出下列限制酶切割形成的黏性末端，并思考同种限制酶切割产生的黏性末端是否相同？不同限制酶切割产生的黏性末端是否一定不同？
同种限制酶产生的黏性末端相同，不同的限制酶可能会形成相同的黏性末端。
一、分子手术刀—限制酶
同尾酶
识别DNA 分子中不同核苷酸序列，但能切割产生相同黏性末端的限制酶被称为同尾酶。
【思考5】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。
一、分子手术刀—限制酶
基因工程
原 理
特 点
必需的工具
课堂小结
概 念
分子手术刀—限制酶
分子缝合针—DNA连接酶
分子运输车—DNA连接酶
1.下表为常用的限制性核酸内切酶(限制酶)及其识别序列和切割位点，由此推断，以下说法正确的是( )
A.一种限制酶可能识别2种中核苷酸序列
B.限制酶切割后一定形成黏性末端
C.不同的限制酶切割 DNA 分子形成的黏性末端一定不同
D.限制酶的切割位点在识别序列内部
A
课堂练习
2.如图是几种不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述正确的是( )
A.以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的
B.②片段是在识别序列为 的限制酶作用下形成的
C.①和④两个片段在不同的限制酶作用下形成的DNA片段
D.限制酶作用的部位是磷酸二酯键
D
课堂练习
练透
作业设计
第三章 基因工程
第1节 重组DNA技术的基本工具
新课导入
如果能得到这种到了晚上自己能发光的树该多好啊！
树：不能发光
萤火虫：能发光
愿望
发光树
新课导入
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DNA重组技术。
主要在生物体外
基因（DNA）
DNA分子水平
创造出人类需要的新的生物类型和生物产品
基因重组
定向改造生物遗传特性；彻底打破种间界限
别名：
操作环境：
操作对象：
操作水平：
结果：
原理：
特点：
【归纳定义】
重组DNA技术、转基因技术
新课导入
1．基因工程操作导致的基因重组与有性生殖中的基因重组的主要区别是什么？
有性生殖中的基因重组是随机的，并且只能在同一物种间进行重组；基因工程可以实现遗传物质在不同物种间进行重组，并且方向性强，可以定向地改变生物的性状。
减数分裂I前期，同源染色体上非姐妹染色单体间的互换；
减数分裂I后期，非同源染色体上非等位基因的自由组合。
新课导入
任务一 思考并回答有关基因工程理论基础的相关问题：
2. 为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？
3. 为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？
(1)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。
(2)双链DNA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独立遗传单位。
(2)遗传信息的传递都遵循中心法则。
(3)生物界共用一套遗传密码。
新课导入
任务一 思考并回答有关基因工程理论基础的相关问题：
“分子手术刀”
“分子缝合针”
“工欲善其事，必先利其器”
“分子运输车”
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
剪
接
运
新课导入
本节聚焦
本节聚焦
重组DNA技术所需的三种基本工具是什么？它们的作用分别是什么？
基因工程载体需要具备什么条件？
1、限制酶的来源？种类？
２、限制酶的作用？识别序列长度？切割结果？
活动一：阅读教材第71页的内容，思考以下问题。
一、分子手术刀—限制酶
【思考１】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。
一、分子手术刀—限制酶
活动二：仔细观察，找一找限制酶能识别的序列有什么共同的特点？
中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列
回文序列
一条链从5’往3’读的碱基顺序与另一条链5’往3’读的顺序完全一致。
一、分子手术刀—限制酶
EcoR Ⅰ
(在G与A之间切割)
中轴线
黏性末端
平末端
Sam Ⅰ
(在G与C之间切割)
活动三：观察以下限制酶的作用，总结限制酶的作用特点？识别序列长度？切割结果？
一、分子手术刀—限制酶
作用
（1）识别双链DNA分子特定核苷酸序列
（2）断开磷酸二酯键
识别序列长度
一般为4~8个或其他数量的核苷酸，最常见的为6个核苷酸。
专一性
结果
形成黏性末端或平末端
一、分子手术刀—限制酶
（1）该DNA片段上EcoRI的识别序列在哪儿？
（2）请用剪刀模拟EcoRI的识别序列和切割位点将目的基因“切割”下来。
模拟活动：用剪刀模拟EcoRI剪切目的基因(Bt基因)操作
目的基因
黏性末端
黏性末端
(3)要想获得某个特定性状的目的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性(平)末端？
要切2个切口，产生4个黏性(平)末端。
一、分子手术刀—限制酶
【思考２】请结合限制酶的作用特点，回答以下问题：
(1)限制酶能切开RNA分子的磷酸二酯键吗？
提示 不能。
(2)请结合右图，推断限制酶切割一次可断开几个磷酸二酯键？产生多少游离的磷酸基团？产生几个黏性末端？消耗几分子水？
提示 断开2个磷酸二酯键；产生2个游离的磷酸基团；产生2个黏性末端；消耗2分子水。
一、分子手术刀—限制酶
【思考３】请写出下列限制酶切割形成的黏性末端，并思考同种限制酶切割产生的黏性末端是否相同？不同限制酶切割产生的黏性末端是否一定不同？
同种限制酶产生的黏性末端相同，不同的限制酶可能会形成相同的黏性末端。
一、分子手术刀—限制酶
同尾酶
识别DNA 分子中不同核苷酸序列，但能切割产生相同黏性末端的限制酶被称为同尾酶。
【思考5】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。
一、分子手术刀—限制酶
基因工程
原 理
特 点
必需的工具
课堂小结
概 念
分子手术刀—限制酶
分子缝合针—DNA连接酶
分子运输车—DNA连接酶
1.下表为常用的限制性核酸内切酶(限制酶)及其识别序列和切割位点，由此推断，以下说法正确的是( )
A.一种限制酶可能识别2种中核苷酸序列
B.限制酶切割后一定形成黏性末端
C.不同的限制酶切割 DNA 分子形成的黏性末端一定不同
D.限制酶的切割位点在识别序列内部
A
课堂练习
2.如图是几种不同限制酶切割DNA分子后形成的部分片段。下列叙述正确的是( )
A.以上DNA片段是由4种限制酶切割后产生的
B.②片段是在识别序列为 的限制酶作用下形成的
C.①和④两个片段在不同的限制酶作用下形成的DNA片段
D.限制酶作用的部位是磷酸二酯键
D
课堂练习
练透
作业设计