第3章第1节人教版选择性必修3重组DNA技术的基本工具

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路灯：能发光树：不能发光看到这张图片你能想到什么可以改善我们生活的愿望吗？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

从社会中来必修二第3章第4节

从社会中来转基因抗虫水稻（绿色植株）与对照（被害虫侵害的黄色植株）转基因抗病毒甜椒

从社会中来转生长激素基因的鲤鱼（下）与非转基因鲤鱼（上）我国自主研发的抗虫棉（左）与普通棉花（右）比较基因工程

科技探索之路：基因工程的诞生和发展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1966年，64个密码子均被破译成功。1970年科学家在细菌中发现了第一个限制性内切核酸酶（简称限制酶）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。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。1953年沃森和克里克建立DNA双螺旋结构模型并提出了遗传物质自我复制的假说。1967年，科学家发现，在细菌拟核DNA之外的质粒有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移。20世纪70年代初，多种限制酶、DNA连接酶和逆转录酶被相继发现。这些发现为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。1973年，科学家证明了质粒可以作为基因工程的载体，并实现了物种间的基因交流。至此，基因工程正式问世。1985年，穆里斯等人发明PCR,为获取目的基因提供了有效手段。

01基因工程的概述

一基因工程的概述1.基因工程的概念：指按照人们的愿望,进行严格的设计并通过体外DNA重组和转基因等技术，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。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DNA重组技术。【归纳定义】工程别名：操作对象：操作水平：工程实质：DNA重组技术基因DNA分子水平基因重组

一基因工程的概述2.图解“基因工程实质”转移A生物B生物萤火虫普通动植物发光基因

一基因工程的概述【问题1】为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？①DNA分子的基本组成单位相同，都是4种脱氧核苷酸；②空间结构相同，都是规则的双螺旋结构。③都遵循碱基互补配对原则脱氧核糖含氮碱基磷酸DNA平面结构DNA立体结构

一基因工程的概述【问题2】为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？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。相同的遗传信息在不同生物体内表达出相同的蛋白质。

一基因工程的概述思考：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”。“分子手术刀”准确切割DNA分子“分子缝合针”“分子运输车”将DNA片段连接起来将体外重组好的DNA分子导入受体细胞

02限制性内切核酸酶—“分子手术刀”

二限制性内切核酸酶—“分子手术刀”能识别的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，又称。限制酶1.来源：2.种类：主要来自原核生物数千种限制酶不是一种酶，而是一类酶，化学本质是蛋白质。3.作用特点：专一性作用部位双链DNA分子

二限制性内切核酸酶—“分子手术刀”【问题3】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？噬菌体侵染细菌的电子显微镜图片（1）病毒入侵真核生物会被免疫系统攻击，细菌面对噬菌体如何自保?细菌等原核生物能产生限制性内切核酸酶，切割外源DNA，使之失效，从而达到保护自身的目的（防御机制）

二限制性内切核酸酶—“分子手术刀”（2）如何理解限制性内切核酸酶命名的由来?①限制外源遗传物质的扩散；②“内切”表明酶在DNA链内部切割（而非从末端开始）；③作用于核酸，限制酶特指切割双链DNA的酶。（3）为什么限制酶不切割细菌本身的DNA分子?5533①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，②通过甲基化酶对限制酶所识别序列的碱基上进行甲基化修饰，使限制酶不能将其切开。

EcoRⅠ二限制性内切核酸酶—“分子手术刀”拓展——限制酶的命名：阅读72页资料卡“限制酶的命名”，说说EcoRⅠ各个字母的代表含义。属名Escherichia首字母种加词（种