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课件网) 第3章 第1节 重组DNA技术的基本工具 生 物 2026 内容索引 自主预习 新知导学 合作探究 释疑解惑 课堂小结 课标定位 素养阐释 1.概述基因工程的概念,明确重组DNA技术中三种基本工具的作用和特点。 2.概述DNA的粗提取与鉴定实验的原理,能进行正确的实验操作。 1.结合基因工程的基本原理,形成“基因工程赋予生物新的遗传特性”的生命观念。 2.独立进行DNA的粗提取与鉴定实验,提升科学探究能力。 3.通过了解科学的进步对重组DNA技术发展的促进作用,认同科学和技术能够改善人们的生活,拓展人们的视野。 自主预习 新知导学 一、基因工程的诞生和发展 1.基因工程的概念: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,因此又叫作重组DNA技术。 2.基因工程的基础:基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的。 3.基因工程的问世:1973年,科学家证明质粒可以作为基因工程的载体,构建重组DNA,导入受体细胞,使外源基因在原核细胞中成功表达,并实现 物种间的基因交流。至此,基因工程正式问世。 4.基因工程的发展(连线) 二、重组DNA技术的基本工具 1.限制性内切核酸酶 (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。 (3)限制酶的切割方式 ①限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将 DNA分子的两条链分别切开,产生的是黏性末端。 如:EcoRⅠ限制酶识别的序列和切割位点如下图 所示。 ②限制酶在它识别序列的中心轴线处切开,产生的是平末端。如:SmaⅠ限制酶识别的序列和切割位点如下图所示(图中虚线为中轴线)。 2.DNA连接酶 (1)种类 (2)作用:将双链DNA片段连接起来,恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。 (3)结果:将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子。 种类 来源 特点 E.coli DNA连接酶 大肠杆菌 E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远低于T4 DNA连接酶 T4 DNA连接酶 T4噬菌体 3.基因进入受体细胞的载体 (1)质粒 ①本质:一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外,并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。 ②作为载体的条件:a.有一个至多个限制酶切割位点,供外源DNA片段(基因)插入其中;b.进入受体细胞后,能在细胞中进行自我复制,或整合到受体DNA上,随受体DNA同步复制;c.常有特殊的标记基因,便于重组DNA分子的筛选。 (2)其他载体:噬菌体、动植物病毒等。 三、DNA的粗提取与鉴定 1.实验原理 (1)DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精。 (2)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2 mol/L的NaCl溶液。 (3)在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。 2.材料用具:(略) 3.方法步骤 (1)提取:称取约30 g洋葱,切碎,研磨→过滤(除杂质,取上清液)→析出DNA(在上清液中加入预冷的酒精溶液,静置2~3 min,溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA。用玻璃棒卷起丝状物,吸去水分;或离心,取沉淀物,晾干)。 (2)鉴定 【预习检测】 1.判断正误。 (1)限制酶只能用于切割目的基因。( ) (2)限制酶切割DNA分子具有特异性。( ) (3)限制酶切割DNA后可产生黏性末端或平末端。( ) (4)DNA连接酶能使两碱基通过形成氢键连接起来。( ) (5)E.coli DNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远高于T4 DNA连接酶。( ) (6)质粒是小型环状DNA分子,是基因工程常用的载体。( ) (7)载体的作用是携带目的基因进入受体细胞中,使之稳定存在并表达。 ( ) (8)大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成。( ) × √ ... ...
