《高二生物苏教版选修3课件 1.1 基因工程概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二生物苏教版选修3课件 1.1 基因工程概述（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一章 基因工程 一节 基因工程概述 一节 基因工程概述 首 页 础知识 点难点 堂练习 情境导入 课程目标 使大米拥有某些细菌才具有的抗虫基因能够减少化学杀虫剂的使用量 , 既高产又环保。你知道拥有某些细菌抗虫基因的大米是通过何种技术培育出来的吗 ? 该技术需要哪些基本的工具 ? 1 . 简述基因工程的发展历程。 2 . 简述基因工程的概念。 3 . 举例说出基因工程的工具。 4 . 简述基因工程的实施过程。 一节 基因工程概述 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 三 一、基因工程的发展历程 1 . 诞生背景 ( 1 ) 沃森和克里克阐明了 子的 双螺旋结构 。 ( 2 ) 科恩伯格及其合
2、作者发现 合酶 。 ( 3 ) 梅塞尔森和斯塔尔发现 半保留复制的机理。 ( 4 ) 克里克提出了描述遗传信息流向的 中心法则 。 ( 5 ) 尼伦伯格等破译了 遗传密码 。 ( 6 ) 限制性核酸内切 酶和 接 酶等工具酶、质粒等载体和 反转录酶的发现 , 直接促使了基因工程的诞生。 一节 基因工程概述 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 三 2 . 定义 ( 1 ) 概念 : 基因工程是指在体外通过人工 “ 剪切 ” 和 “ 拼接 ” 等方法 , 对生物的基因进行 改造 和 重新组合 , 然后 导入 受体细胞 , 并使重组基因在受体细胞中 表达 , 产生人类需要的 基因产物 的技术。
3、( 2 ) 操作水平 : 基因水平 。 3 . 创立 1973 年 , 美国科学家科恩等人将两种不同来源的 分子进行体外重组 , 并首次实现了 重组 子 在大肠杆菌中的表达 , 标志着基因工程的创立。 一节 基因工程概述 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 三 4 . 发展早期的成果 ( 1 ) 将第一个真核生物 非洲爪蟾的基因导入大肠杆菌 , 使大肠杆菌产生非洲爪蟾的 m R 表明真核生物的基因可以在原核生物中表达。 ( 2 ) 1976 年 , 博耶用质粒为载体 , 将生长抑制素 释放因子 的基因转入大肠杆菌 , 并成功表达。 ( 3 ) 1 9 7 7 年 , 基因公司生产出生长抑制
4、素释放因子。 ( 4 ) 1982 年 , 美国科学家帕米特等采用 显微注射 法 , 将带有大鼠生长激素基因的重组 子转入小鼠的受精卵内培育出巨型小鼠 , 表明外 源基因可以转入动物的受精卵基因组中 , 且其新个体会表现出外源基因所决定的性状 。 ( 5 ) 1 9 8 3 年 , 科学家利用 农杆菌转化法 培育出转基因烟草。 一节 基因工程概述 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 三 温故知新 从 化学成分和结构分析 , 为什么不同生物的 够重组 ? 提示 : ( 1 ) 化学成分相同 , 基本单位都是 4 种脱氧核苷酸。 ( 2 ) 碱基配对方式相同 , 均为 A T , G C 、
5、T A 、 C G 。 ( 3 ) 空间结构相同 , 均为双螺旋结构。 一节 基因工程概述 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 三 二、基因工程的工具 酶与载体 1 .“ 分子手术刀 ” 限制性核酸内切酶 ( 1 ) 主要来源 : 原核生物 。 ( 2 ) 作用 : 能够识别双链 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核苷酸之间的 磷酸二酯键 断开。 ( 3 ) 结果 : 限制酶切割 子的方式有 错位切 和 平切 , 产生的 段末端有两种形式 , 即 黏性末端 和 平口末端 。 2 .“ 分子针线 ” 接酶 将双链 段 “ 缝合 ” 起来 , 恢复被限制酶切开的两个核苷
6、酸之间的磷酸二酯键 。 一节 基因工程概述 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 三 3 .“ 分子搬运工 ” 目的基因进入受体细胞的载体 ( 1 ) 定义 : 将 外源基因 导入受体细胞并使其在细胞中稳定遗传和 表达 的运载工具。 ( 2 ) 种类 : 常用的载体有 质粒 、 噬菌体 的衍生物、动植物 病毒 等。 ( 3 ) 质粒的特点 : 是细菌细胞中的一种很小的 环状 D 子 , 必须包括三个部分 : 复制区 ; 独特的 标记 基因 ; 目的 基因 ( 外源基因 ) 插入位点 , 即限制性核酸内切酶的切割位点。 一节 基因工程概述 础知识 首 页 点难点 堂练习 一 二 三 三、基因工
7、程的实施过程 获取目的基因 ( 基因文库 、 P C R 技术 、人工合成 ) 构建 基因表达载体 ( 同一种限制性核酸内切酶、体外 重组 ) 导入目的基因 ( 将基因表达载体导入 受体 细胞 ) 检测 和 鉴定 目的基因 ( 平检测、 R 平检测、蛋白质水平检测和个体水平检测 ) 一节 基因工程概述 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 探究点三 基因工程的概念理解 问题导引 小麦是我国北方地区主要的粮食作物。为了减少尿素的施用量 , 避免过多增施化肥对土壤造成的负面影响 , 最好通过何种技术培育出具有何种优良性状的小麦新品种 ? 提示 : 通过基因工程技术培育出具有固氮性状的
8、新品种。 一节 基因工程概述 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 探究点三 名师精讲1 . 分析基因工程的七个方面 基因工程的别名 组技术 操作环境 生物体外 操作对象 基因 操作水平 子水平 基本过程 剪切 拼接 导入 表达 结果 产生人类需要的基因产物 特点 定向改变生物的遗传性状 变异类型 基因重组 一节 基因工程概述 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 探究点三 2 . 优点 ( 1 ) 克服远缘杂交不亲和的障碍。 ( 2 ) 目的性强 , 能定向地改造生物的性状。 【例题 1 】 基因工程是一种新兴生物技术 , 实施该工程的最终目的是( ) A. 定向
9、提取生物体 子 B. 定向对 子进行人工 “ 剪切 ” C. 在生物体外对 子进行改造 D. 定向改造生物的遗传性状 解析 : 基因工程也称 D 组技术 , 它是按照人类的意愿 , 将某种基因有计划地转移到另一种生物中去的新技术 , 故实施该工程的最终目的是定向改造生物的遗传性状。 答案 : D 一节 基因工程概述 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 探究点三 基因工程的工具 问题导引 在基因工程中 , 要用载体将外源基因运送到细胞内 , 直接把外源基因导入可以吗 ? 提示 : 不可以。直接把外源基因导入细胞 , 外源基因在细胞内不能进行复制、转录和稳定保存。 一节 基因工程概
10、述 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 探究点三 名师精讲1 .“ 分子手术刀 ” 限制性核酸内切酶 ( 1 ) 来源 : 主要从原核生物中分离纯化而来。 ( 2 ) 特点 : 只能识别双链 分子中某种特定的核苷酸序列 ; 能在合适的反应条件下使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 ( 3 ) 结果 : 切出黏性末端。 切出平口末端。 一节 基因工程概述 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 探究点三 特别提醒 ( 1 ) 限制性核酸内切酶切割断裂的化学键不是氢键。 ( 2 ) 将一个基因从 子上切割下来 ,形成 2 个切口 ,同时产生 4 个黏性
11、末端或平口末端。 ( 3 ) 限制性核酸内切酶具有专一性 ,所以用同一种限制性核酸内切酶切割不同的 子产生的黏性末端的碱基互补配对 ,可以连接在一起形成重组 子。 ( 4 ) 限制性核酸内切酶是一类酶 ,而不是一种酶。 一节 基因工程概述 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 探究点三 2 .“ 分子针线 ” 接酶 ( 1 ) 接酶作用的部位。 能恢复被限制性核酸内切酶切断的磷酸二酯键 , 而不能连接互补碱基对之间的氢键。 如下图 , 接酶连接 G 、 A 之间的磷酸二酯键 , 而不是连接 A 、T 之间的氢键。 一节 基因工程概述 点难点 首 页 础知识 堂练习 探究点一 探究点二 探究点三 ( 2 ) 合酶与 接酶的比较。 接酶 合酶 作用实质 都是催化两个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键 是否需要模板 不需要 需要 作用过程 在两个 段之间形成磷酸二酯键 将单个核苷酸加到已存在的核酸片段的3 端的羟基上 , 形成磷酸二酯键 作用结果 将两个 段连接成重组 子 合成新的 子 一节 基因工程概述
