3.1 重组DNA技术的基本工具（讲义）-【金典生物】2023-2024学年高二生物下学期同步精讲系列（2019人教版选择性必修3）

3.1 重组DNA技术的基本工具 1. 通过科学史分析，阐明基因工程的理论基础和技术保障。 2. 通过模拟制作活动，阐明限制酶、DNA连接酶的作用。 3. 通过了解基因工程的发展历程，认同基因工程的诞生和发展离不开多个学科的理论研究和技术创新。 知识点1：基因工程的概念及发展历程  考法1 基因工程的概念和发展  考法2 基因工程的原理 知识点2：限制性内切核酸酶——分子手术刀  考法1 限制性内切核酸酶的基础知识  考法2 限制性内切核酸酶的应用 知识点3：DNA连接酶——分子缝合针  考法1 DNA连接酶的类型  考法2 与DNA相关酶的综合考查 知识点4：基因进入受体细胞的载体——分子运输车  考法1 载体 知识点5：DNA的粗提取与鉴定  考法1 DNA的粗提取与鉴定实验 知识点1：基因工程的概念及发展历程 ★★☆ 1. 基因工程的诞生和发展[P68-69] 基因工程是在 、 和 等学科的基础上发展起来的，正是这些学科的基础理论和相关技术的发展催生了基因工程。 （1） 基因工程的理论基础 ①1944年，艾弗里等人通过肺炎链球菌的转化实验，不仅证明了 ，还证明了DNA可以在 生物的 个体之间转移。 ②1950年，埃德曼发明了一种测定氨基酸序列的方法。2年后，桑格首次完成了对胰岛素氨基酸序列的测定。 ③1953年，沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出了遗传物质自我复制的假说。 ④1958年，梅塞尔森和斯塔尔用实验证明了DNA的半保留复制。随后不久，克里克提出中心法则。 ⑤1961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个密码子均被成功破译。 ⑥1967年，科学家发现，在细菌拟核DNA之外的质粒有 能力，并可以在 细胞间转移。 （2） 基因工程的技术保障 ①1970年，科学家在细菌中发现了第一个 （简称限制酶）。 ②20世界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。 ③1972年，伯格首先在体外进行了DNA改造的研究，成功地构建了第一个 。 ④1973年，科学家证明 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 ，并实现物种间的 。至此，基因工程问世。 ⑤1977年，桑格等科学家发明了 分析的方法，为基因序列图的绘制提供了可能。此后， 的问世为体外合成DNA提供了方便。 2. 基因工程的概念 （1） 本质：按照人们的愿望，通过 等技术，赋予生物新的 。 （2） 目的：创造出更符合人们需要的新的 和 。 （3） 水平： 水平。 （4） 技术：转基因等技术。 · 考法1 基因工程的概念和发展 【典例1】 （2023春•石家庄期末）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，正是这些学科的理论基础和相关技术的发展催生了基因工程。下列有关基因工程发展史的说法正确的是（　　） A．肺炎链球菌的转化实验证明了DNA是主要的遗传物质，且DNA可在同种生物不同个体间转移 B．尼伦伯格和马太破译编码氨基酸的密码子为基因复制提供了理论依据 C．重组DNA在受体细胞中成功表达实现了物种间的基因交流 D．基因工程诞生的理论基础包括DNA双螺旋结构的确立、工具酶的发现等 【变式1】 基因工程的设计施工是在什么水平上进行的（　　） A．细胞 B．细胞器 C．原子 D．分子 【变式2】 下列有关基因工程诞生的说法，不正确的是（　　） A．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 B．工具酶和载体的发现使基因工程的实施成为可能 C．遗传密码的破译为基因的分离和合成提供了理论依据 D．基因工程必须在同物种间进行 · 考法2 基因工程的原理 【典例1】 （2023春•葫芦岛期末）某科研团队采用农杆菌转化法，将抗草甘膦基因转入到豌豆中，经检测，转化体的子一代获得了目的基因片段（外源基因）并表达。下列有关该技术的原理叙述正确的是（　　） A．基因突变 B．基因重组 C．单倍体育种 D．多倍体育种 【变式1】 切取某动物合成生长激素的基因，用某种方法将此基因转移到鲇鱼的