3.1重组DNA技术的基本工具课件-2023-2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

第3章 基因工程 1.基因是什么？ 2.基因的功能是什么？ 基因通过控制蛋白质的合成，直接或间接控制生物的性状。 转录 DNA mRNA 蛋白质 翻译 （RNA聚合酶） ——体现相关的生物性状 知识回顾——基因 基因是有遗传效应的DNA片段。 2 板书画图 基因是有遗传效应的DNA片段。 ①DNA中文全称:　　　　　　　 ②组成元素:　　　　　　　　 ③基本单位:　　　　　　　　　 脱氧核糖核酸 C H O N P 脱氧核糖核苷酸 = 磷酸 + 脱氧核糖 + 含氮碱基 脱氧 核糖 含氮碱基 磷酸 1′ 4′ 3′ 2′ 5′ A T G C 脱氧核苷酸 (4种) 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 知识回顾——基因 脱氧 核糖 A 磷酸 脱氧 核糖 G 磷酸 脱氧 核糖 T 磷酸 T 磷酸 脱氧 核糖 C 磷酸 脱氧 核糖 A 磷酸 脱氧 核糖 氢键 磷酸二酯键 脱氧核苷酸如何链接成脱氧核苷酸链的呢？ 知识回顾——基因 双螺旋结构 知识回顾——DNA DNA的结构特点： 5’ 3’ 3’ 5’ ② 和 交替连接，排列在外侧，构成 ； 排列在内侧。 ③两条链上的碱基通过 连接成碱基对，且遵循 。 ①DNA是由两条单链组成的，这两条链 按 方式盘旋成双螺旋结构。 反向平行 脱氧核糖 磷酸 碱基 基本骨架 氢键 碱基互补配对原则 知识回顾——DNA ①DNA分子的两条链反向平行盘旋成双螺旋结构。 ②脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。 ③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且遵循碱基互补配对原则。 …… ATGCCGTGGAATTCC …… …… TACGGCACCTTAAGG …… ① ② ①磷酸二酯键 ②氢键 简图： 知识回顾——DNA 新课引入 我国是棉花的生产和消费大国。棉花在种植过程中常常会受到一些害虫的侵袭，以棉铃虫最为常见。棉铃虫可以使棉花减产1/3，严重时甚至能使棉田绝收。大量使用农药杀虫不仅会提高生产成本，还可能造成农产品和环境的污染。 我国拥有自主知识产权的转基因抗虫棉就是在这样的背景下产生的。为什么传统的杂交育种方法培育不出抗虫棉，基因工程却可以呢？基因工程是如何进行操作的？它给我们的生产和生活带来了怎样的影响？ 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。 1．基因工程的概念 一、基因工程的诞生和发展 别名 重组DNA技术、转基因技术 操作环境 操作对象 操作水平 结果 原理 特点 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 9 这种技术是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切” 和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。 2.不同种生物的基因能“拼接”的理论基础： ①DNA都是由4种脱氧核苷酸组成 3.目的基因在受体细胞内表达原因： 地球上所有的生物共用一套密码子。遗传信息的传递都遵循中心法则 ②双链DNA空间结构都是规则的双螺旋结构 4.基因重组还有哪些类型？ 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。 一、基因工程的诞生和发展 6.基因工程的诞生和发展 阅读教材68~69页“科技探索之路”的内容，沿着时间顺序，以关键词的形式列出基因工程的发展过程。 学生活动 一、基因工程的诞生和发展 11 艾弗里等人通过肺炎双球菌的转化实验，证明了DNA是遗传物质，DNA可以在同种生物的不同个体之间转移。 1944年 埃特曼发明了一种测定氨基酸序列的方法。首次完成了对胰岛素氨基酸序列的测定。 1950年 沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出了DNA自我复制的假说。 1953年 一、基因工程的诞生和发展 梅塞尔森和斯塔尔用实验证明了DNA的半保留复制。并提出中心法则阐明遗传信息流动的方向。 1958年 尼伦伯格和马太破译了第一个编码氨基酸的密码子。 1961年 在细菌拟核之外的质粒有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移。 1967年 一、基因工