2017-2018最新BBG苏教版选修三第一章 基因工程 -整章打包(6份打包)

第1课时　基因工程的发展历程和工具 第一章　第一节　基因工程概述 学习导航 1.结合教材P7～9，简述基因工程的发展历程。 2.结合教材P9～12，举例说出限制性核酸内切酶和DNA连接酶的作用、特点。 3.概述质粒的含义、特性及其在基因工程中的作用。 重难点击 基因工程的基本工具的作用和特点。 课堂导入 方式一　抗虫棉的研究开发是我国发展农业转基因技术，打破跨国公司垄断，抢占国际生物技术制高点的成功事例。抗虫棉的应用使棉铃虫得到了有效控制，使杀虫剂用量降低了70%～80%，有效保护了农业生态环境，减少了农民喷药中毒事故，为棉花生产和农业的可持续发展做出了巨大贡献。 师：要实现抗虫基因在棉花中的表达，提前要做哪些关键工作？ 生：要将抗虫基因切割下来；要将抗虫基因整合到棉花的DNA上。 师：这里存在一个基因转移的实际问题，就是如何将控制抗虫的基因转入棉花细胞的问题。 师：中国有句俗语叫“没有金刚钻儿，不揽瓷器活儿”。科学家们在实施基因工程之前，苦苦求索，终于找到了实施基因工程的三种“金刚钻儿”，使基因工程的设想成为了现实。这三种“金刚钻儿”是什么？有什么特点和具体作用？下面我们就来学习这方面的内容。 方式二　科学设想，能否让禾本科植物也能固定空气中的氮？能否让细菌“吐出”蚕丝？能否让微生物产生人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物？经过多年努力，科学家于20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术——基因工程。这一技术是在DNA分子水平上进行的，在微小的DNA分子上进行的操作，需要专用的工具。这些工具是什么？各自的作用是什么？让我们一起来了解一下吧！ 一、基因工程的发展历程 二、基因工程操作的两种工具酶 内容索引 当堂检测 三、基因工程中的工具——载体 一、基因工程的发展历程 基础梳理 1.理论与技术基础的发展 1953年：沃森和克里克建立 结构模型。 ↓ 1957年：科恩伯格等首次发现 。 ↓ 1958年：梅塞尔森和斯塔尔发现 的机理。克里克提出 。 ↓ DNA聚合酶 DNA分子双螺旋 DNA半保留复制 中心法则 1961～1966年：尼伦伯格等破译 。 ↓ 1967年：罗思和赫林斯基等发现运转工具 和 。 ↓ 1970年：特明和巴尔的摩各自在RNA病毒中发现 酶。史密斯等人分离到 。 ↓ 1977年：桑格首次完成基因组的测序工作。 遗传密码 质粒 DNA连接酶 逆转录 限制性核酸内切酶 猿猴病毒SV40的DNA 　　↑ 同一种限制性核酸内切酶 　　↓ λ噬菌体的DNA DNA连接酶 重组的 分子 ②成就：世界上首次DNA分子 。 2.重组DNA技术的发展 (1)1972年科学家伯格等实验 ①过程 杂种DNA 体外重组 大肠杆菌质粒DNA(含卡那霉素抗性基因) 　　↑ 同一种限制性核酸内切酶 　　↓ 另一种大肠杆菌质粒DNA(含四环素抗性基因) DNA连接酶 ____________ (2)1973年科学家科恩等实验 重组DNA分子 大肠杆菌 转化 ―→子代大肠杆菌(双重抗性) (3)不同物种间DNA重组实验 ①过程：非洲爪蟾核糖体蛋白基因的DNA片段＋大肠杆菌质粒―→ 重组DNA―→ 大肠杆菌―→ 转录出相应 。 ②成就：打破了传统的种间遗传物质不能交换的重重壁垒，开创了 。 mRNA 基因工程 方法 人工“ ”和“ ”等 原理 对生物的基因进行改造和 (基因重组) 操作水平 (分子)水平 目的 产生人类需要的________ 操作环境 _____ 优点 定向改造生物的_________ 3.基因工程的概念 剪切 拼接 重新组合 基因 基因产物 体外 遗传性状 问题探究 1.有性生殖中的基因重组是随机的，且只能在同一物种间进行。基因工程操作导致的基因重组与前述基因重组有何区别？ 答案 答案　基因工程可以在不同物种间进行基因重组，并且方向性强，可以定向地改变生物的性状。 2.基因工程的理论基础 (1)不同生物的DNA分子能拼接起来的原因分析 ①基本组成单位相同：都是四种