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（2019）选择性必修3

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，其中以棉铃虫最为常见。 普通棉花 如何能培育出自身就能抵抗虫害 的棉花新品种呢？ 转基因抗虫棉 第3章 基因工程 将苏云金杆菌中的Bt抗虫蛋白基因 转入普通棉花 学习目标 1.通过资料分析，阐明基因工程的理论基础。 2.通过模拟制作活动，阐明限制酶、DNA连接酶和载体的作用。 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。 1.基因工程的概念： 基因工程是指按照人们的愿望，通过________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。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__________技术。 例如，通过重组DNA技术，可以实现利 用大肠杆菌生产人的胰岛素。在此实例中， 目的基因是_______________，受体细胞是 ________________，目的基因的表达产物是 ____________。 转基因 重组DNA 人胰岛素基因 大肠杆菌细胞 人胰岛素 1.科学的发展一般都有共同的规律，先是了解这个世界，了解了本质和规律，继而运用获得的知识去改造这个世界，生命科学的发展也是这样，当我们揭示了生命活动的基本规律后，我们也要运用这个知识去对其加以改造，于是便诞生了生物工程， 2.对基因工程概念的理解： 基因工程的别名： 操作对象： 操作水平： 基本过程： 原 理： 结 果： 重组DNA技术、转基因技术 基因（DNA） DNA 分子水平 剪切→拼接→导入→表达 基因重组 创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品 克服远缘杂交不亲和障碍、定向改造生物性状 优 点： “分子手术刀” “分子缝合针” “分子运输车” 3.基因工程理论基础的分析 【问题探究1】为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？ （1）DNA的基本组成单位都是 。 （2）双链DNA分子的空间结构都是 。 【问题探究2】为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？ （1） 是控制生物性状的独立遗传单位。 （2）遗传信息的传递和表达都遵循 。 （DNA复制、转录、翻译等都遵循 ） （3）生物界共用一套 。 四种脱氧核苷酸 规则的双螺旋结构 基因 中心法则 碱基互补配对原则 遗传密码 A T G C 腺嘌呤 胸腺嘧啶 胞嘧啶 鸟嘌呤 4种 脱氧核苷酸种类？ o 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 脱氧 核糖 【回顾】DNA DNA的基本单位？ 脱氧（核糖）核苷酸 中文全称？ 脱氧核糖核酸 一条脱氧核苷酸链 … （3 ’、 5’）磷酸二酯键 5′ 5′ 3′ 3′ A P 脱氧 核糖 G P 脱氧 核糖 T P 脱氧 核糖 C P 脱氧 核糖 脱氧 核糖 G P A P C P T P 脱氧 核糖 脱氧 核糖 脱氧核糖 氢键 DNA的平面结构 一端有一个游离的磷酸基团 另一端有一个羟基（—OH） 科技探索之路 基因工程的诞生与发展 基因工程发展历程 1944年艾弗里等人通过肺炎链球菌的转化实验，不仅证明了遗传物质是DNA，还证明了DNA可以在同种生物个体间转移。 1961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19666年，64个密码子均被破译成功。 1970年科学家在细菌中发现了第一个限制性核酸内切酶（简称限制酶） 1972年，伯格首先在体外进行了DNA的改造，成功构建了第一个体外重组DNA分子。 1982年，第一个基因工程药物-重组人胰岛素被批准上市。基因工程药物成为世界各国研究和投资开发的热点。 1953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。 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。 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。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。 1973年，科学家证明了质粒可以作为基因工程的载体，并实现了物种间的基因交流。至此，基因工程正式问世。 1985年，穆里斯等人发明PCR,为获取目的基因提供了有效手段。 《金》P81例1、例2 【从社会中来】 番木瓜容易受番木瓜环斑病毒的侵袭。当番木瓜被这种病毒侵染后，产量会大大下降。科学家通过精心设计，用“分子工具”培育出了