第四章 第一节 基因工程赋予生物新的遗传特性-【精彩三年】2022-2023学年新教材高中生物选择性必修3 生物技术与工程课件PPT（浙科版）

精彩三年课程探究与巩固生物选择性必修3 食品书业 第四章 基因工程 第一节基因工程赋予生物新的遗传特性 第1课时 基因工程的工具活动：DNA的粗提取和鉴定 浙江良品图书有限公司 课程解读 知能目标 核心素养 1.概述基因工程的发 认识物质的提取和鉴定是进行生物学研 展过程 究的基本方法，尝试进行DNA的粗提取 2.说明基因工程工具 与鉴定，学会物质提取与鉴定的基本方 酶和载体的作用 法 新教材·知本与思辨 学科素养研读、知本、思辨一 知识点一 基因工程是在多个生物学分支学科的基础上发展 而来 1.基因工程（重组DNA技术）定义：有意识地把一个人们所 需要的基因转入 另一个生物体 中，使后者获得新的 遗传性状 或表达所需要产物的技术。 2.操作水平： 分子 水平。 3.基因工程诞生的理论基础包括： DNA是遗传物质 的证明 DNA双螺旋结构的发现和“中心法则”的确立、 遗传信息的传递和表达的机制 遗传密码的破译 4.基因工程诞生的技术保障： 限制性内切核酸酶 DNA连接酶 和 载体的发现与应用。其中 限制性内切核酸酶 和 DNA连接酶 为基因的分离和 重组提供了必要的手段，而 载体 能够将外源基因运送到细 胞中。 5.基因工程核心技术：构建 重组DNA分子 小思考：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？ 【答案】 有性生殖中的基因重组是随机的，并且只能在 同一物种内进行；基因工程可以在不同物种间进行，并且方向 性强，可以定向地改变生物的性状。 知识点二 对DNA进行剪切、连接和复制是实现重组DNA 技术的基础 来源 主要存在于细菌等微生物中 识别双链DNA上特定的一小段核苷酸序列 1.限制性内切核酸酶 作用 焦化其中特定的两个核苷酸之间的磷酸二 限 酯键水解，使得DNA双链在特定的位置断开 识别通常是4~8个核苷酸对，以6个核苷酸对 序列最为常见 切核酸酶 黏性末端直凸出的单链部分，如图a 末 EcoR 结果 图a 平末端 DNA末端没有单链部分，如图b 图b 2. DNA连接酶 可以将不同来源的2个DNA分子的双链通过 作用 磷酸二酯键 分别连接起来，形成一个稳定 的 里组DNA 来源 E.coli DNA 大肠杆菌 DNA 连接酶 特点 仅能连接黏性末端 连接酶 类型 来源 T4噬菌体 T4 DNA 连接酶 特点 既可以连接两个互补的黏 性未端， 也可以连接两个 平末端 G3' S'AATTO CTTAAS' 示意图 DNA连接酶 44iI工 3.载体 含义具1主复制能力的DNA分子 作用与外源DNA相连接并将其送入 受体细胞中进行 扩增 含有复制 起点， 能够独立自主复制并稳 定存在 具有的 含有一种或多种限制酶的识别序列，方 特征 便外源基因插入载体中 具有筛选作用的标记基因 以便能够通过 表型鉴别含有载体的细胞 本质独立于细菌拟核DNA之外的较小的 环获DNA分子 质粒 在细菌内可以独立自主复制，具有 种类 特点多种限制酶识别序列，其携带的 基因也会控制细菌的某些性状 -有些动、植物病毒及噬菌体也可作为载体 小思考：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? 【答案】要切2个切口，产生4个黏性(平)末端。 知识点三 活动：DNA的粗提取和鉴定 1.活动原理 ()幼嫩的植物材料如果经过 冷冻 后再研磨，细胞结构 容易被破坏。 (2)用 十二烷基硫酸钠 (SDS)处理材料，能使核蛋白 变性 并与 DNA分离。 (3)乙二胺四乙酸二钠EDTA)能抑制 DNA酶活性，防止 核DNA被酶解。精彩三年课程探究与巩固生物选择性必修3 痕品书业 第四章 基因工程 第一节 基因工程赋予生物新的遗传特性 第2课时 基因工程的操作 活动：PCR扩增DNA片段及凝胶电泳鉴定 浙江良品图书有限公司 课程解读 知能目标 核心素养 L.认同PCR是扩增DNA片段的基本方法，尝试PCR 扩增DNA片段，学会PCR的基本方法 阐明基因工 2.认同凝胶电泳是鉴定特定DNA序列的基本方法， 程的基本操 尝试凝胶电泳法鉴定特定DNA序列，学会凝胶电泳 作程序 的基本方法 3加深对科学、技术、社会相互关系的认识，学会 运用生物学原理解释社会议题，进行个人决策 新教材·知本与思辨 学科素养研读、知本、思辨一 知识点一基因工程的一系列操作可使生物获得新的遗传特 性 1.基因工程的基本操作步骤 获取 目的基因、 构建 重组DNA分子 、} 将重组DNA 分子导入受体细胞、 检测目的基因及其 表达产物等。 2.原核细胞基因与真核细胞基因的结构异同 项目 原核细胞 真核细胞 编码蛋白质的 连续的 1 不连续 的 核苷酸序列 有。位于基因的“上游”，有② RNA聚合酶 结 启动子 合的位点，控制③