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

1.1 DNA重组技术的基本工具 专题1 基因工程 1 你知道绿色荧光小鼠是如何获得的吗 ？ 1982年第一例转基因动物问世。科学家将大鼠的生长激素基因导入小鼠体内，使小鼠体重为正常个体的二倍，被称为"超级小鼠"。 首先要在体外对含有将类胡萝卜素基因的DNA分子进行“切割”、改造、修饰和“拼接”，然后，导入水稻细胞内，并使重组DNA在细胞中表达。 1.1 DNA重组技术的基本工具 专题1 基因工程 3 1.通过阅读、讨论、练习，使所有学生知道基因工程的理论基础。 2.通过自主阅读、小组合作活动，学生都能说出限制酶、DNA连接酶和载体在基因工程中的作用。 3.通过模拟活动，学生能正确选择合适的限制酶来切割基因。 学习目标 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制品。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 重组DNA技术 1.操作环境： 2.原理： 3.操作对象： 4.操作水平： 5.结果： 体外环境 基因 DNA分子水平 基因重组 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制品 定向改造生物性状；克服远缘杂交不亲和障碍 6.意义： 1944年艾弗里等人证明了DNA可以在同种生物的不同个体之间转移。 1950年埃特曼发明了一种测定氨基酸序列的方法。 1958年梅塞尔森和斯塔尔用实验证明了DNA的半保留复制。 1953年沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型。 1961年尼伦伯格和马太破译了第一个编码氨基酸的密码子。 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。 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）。 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。 1972年，伯格成功构建了第一个体外重组DNA分子。 1973年，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，基因工程正式问世。 1977年，桑格等科学家发明了DNA序列分析的方法。此后，DNA合成仪的问世为体外合成DNA提供了方便。 1982年，第一个基因工程药物-重组人胰岛素被批准上市。 1983年，科学家采用农杆菌转化法培育出世界上第一例转基因烟草。 1984年，我国科学家朱作言领导的团队培育出世界上第一条转基因鱼。 1985年，穆里斯等人发明了PCR。 1990年，人类基因组计划启动。2003年完成 21世纪以来，科学家发明了多种高通量测序技术，加速了人们对基因组序列的了解。 2013年，华人科学家张锋及其团队首次报道利用最新的基因组编辑技术编辑了哺乳动物基因组。该技术可以实现对特定基因的定点插入、敲除或替换。 科技探索之路 基因工程的诞生和发展 思考：海蜇的绿色荧光蛋白基因能通过拼接并在小鼠体内表达出相同蛋白质--绿色荧光蛋白的理论基础是？ （1）海蜇和小鼠的遗传物质都是 。 （2）不同生物的DNA分子能够拼接在一起，原因是 （3）同一种基因在不同生物体内表达出来的蛋白质相同，因为___________ （4）遗传信息的传递都遵循 。 (5) 为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？ DNA 中心法则 基因的组成、空间结构、 碱基互补配对方式相同 所有生物共用一套遗传密码 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 生物界共同一套遗传密码 1、以下说法叙述符合基因工程概念的是(　　) A．在细胞内将DNA进行重组，赋予生物新的遗传特性 B．将人的干扰素基因重组到质粒上后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株 C．用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素 高产菌株 D．自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后将其DNA整合到细菌 DNA上 B 练习 绿色荧光小鼠是基因工程的产物，它是在DNA分子水平上完成的，而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，需要专门的“分子工具”。 情境导入 科学家究竟用到了哪些“分子工具”？这些“分子工具”各具有什么特征呢？ 三大工具 分子手术刀 分子缝合针 分子运输车 限制性内切核酸酶： DNA连接酶： 载体： 准确切割DNA分子,得到所需