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课件网) 第1节 基因工程及其技术 第1课时 通过动画演示和小组讨论，阐明限制酶、DNA连接酶和载体的作用。 01 通过资料分析和科学史的学习，阐明基因工程的概念和发展历程。 02 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。 03 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棉铃虫的侵袭，这会使棉花大量减产。大量施用农药不仅提高了生产成本，还可能造成农产品和环境的污染。如果能培育出自身能抵抗棉铃虫的棉花就能解决这个问题。 棉花本身不具有“杀虫基因”，而苏云金杆菌有一种“杀虫基因”，它能通过编码产生抗虫蛋白来杀死棉铃虫。 基因工程 怎样就能获得抗虫棉？ 一、基因工程是在多学科基础上发展而来的 任务一：阅读课本p86相关内容，总结基因工程发展的历程，完成下列表格。 时间 科学家 发现 1957 科恩伯格 首次在大肠杆菌中发现了 聚合酶 1967 罗思和海林 斯基 发现转运工具———_____（细菌拟核之外一种具有 _____能力的_____分子）；其他科学家 发现了_____ 1970 特明和巴尔 的摩 在 “肿瘤”病毒中发现了逆转录酶 史密斯 从流感嗜血杆菌中分离到一种特异性很强的 _____ 质粒 环状DNA 连接酶 自我复制 限制性内切核酸酶 时间 科学家 发现 1972 伯格 首次实现了 DNA 分子_____重组 1973 科恩 将大肠杆菌不同的质粒重组，并转化大肠杆菌，获得了成功 1973 科恩和博耶 将非洲爪蟾核糖体蛋白基因的 片段与大肠杆菌的质粒进行重组，再用重组质粒转化大肠杆菌，成功转录出相应的 ，这说明_____ 1976 — 科学家用质粒为载体，将生长激素释放抑制因子基因转入大肠杆菌，并于1977年首次生产出生长激素释放抑制因子 1977 桑格 测定了一种噬菌体的基因组序列，人类首次对 _____的核苷酸排列顺序进行测定 真核生物的基因可以在原核生物中进行表达 完整基因组 体外 下列为基因工程培育抗虫棉的简要过程： 苏云金芽孢杆菌 提取 抗虫基因 普通棉花(无抗虫特性) 棉花细胞(含抗虫基因) 与运载体DNA拼接，导入 棉花植株(有抗虫特性) 表达 思考1：根据抗虫棉培育的简要过程，你能总结出什么是基因工程，以及基因工程需要哪些工具吗？ 1.基因工程概念 二、基因工程的基本工具 操作环境 _____ 操作方法 人工“_____”和“_____” 操作过程 将外源目的基因与载体 进行组合形成_____，然后导入_____，并使其在受体细胞中_____ 操作原理 基因重组 目的 产生人类需要的_____ 体外 剪切 拼接 重组 受体细胞 表达 基因产物 2.基因工程基本工具： “分子剪刀”：限制酶“分子黏合剂”：DNA 连接酶“分子搬运工”：载体 （1）“分子剪刀”———限制性内切核酸酶 来源： 主要是从原核生物中分离纯化出来的 功能： 能识别 DNA 分子上特定的脱氧核苷酸序列，并使每条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开 结果： 形成黏性末端或平末端 5’ 5’ 3’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ EcoR I （在 G 与 A 之间切割） 中轴线 黏性末端 Sma I （在 G 与 C 之间切割） 平末端 中轴线 错位切 平切 常见的两种限制酶———EcoRI 限制酶和SmaI 限制酶 EcoRⅠ 黏性末端 黏性末端 动画演示 SmaⅠ 平末端 平末端 动画演示 1.你能推测限制酶存在于原核生物中的作用是什么吗？ 2.为什么限制酶不剪切细菌本身的DNA？ 缺乏特定的核苷酸序列或该序列被修饰 破坏外源DNA，保护自我 小组讨论1： 5’—G 3’—CCTAG ① 5’—T 3’—ACTAG ② 5’— 3’—CTAG ③ GATCC—3’ G—5’ GATCA—3’ T—5’ GATC—3’ —5’ ④ ⑤ ⑥ 5’—TGATCA—3’ 3’—ACTAGT—5’ 5’—GATC—3’ 3’—CTAG—5’ 5’—GGATCC—3’ 3’—CC ... ...
