课件52张PPT。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DNADNA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 。 ②双链DNA分子的空间结构相同：都是规则的 。 ③DNA碱基对之间的关系相同：均遵循严格的 原则。 (2)外源基因能够在受体内表达，并使受体表现出相应的性状的原因分析 ①基因的功能特点：控制生物体性状的 单位，具 ... ...
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