高中生物 专题1 基因工程 1 DNA重组技术的基本工具学案 新人教版选修3-新人教版高二选修3生物学案

DNA 重组技术的基本工具1.概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科的基础上发展而来的。2.阐明 DNA 重组技术的实现需要利用限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和载体三种基本工具。知识点一 基础理论和技术的发展催生了基因工程1．对基因工程概念的理解基因工程的别名基因拼接技术或 DNA 重组 技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA 分子 水平基本过程剪切→拼接→导入→表达原理基因重组结果创造出人类需要的新的生物类型和生物产品2.将人的胰岛素基因导入大肠杆菌体内，通过大肠杆菌能大量生产人胰岛素。该事例说明生物共用一套遗传密码。3．基因工程的基础理论和技术支持[连一连]1．基因工程的原理是基因重组基因重组有两种情况：减数第一次分裂前期四分体的非姐妹染色单体间的交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合。基因工程突破了生殖隔离，实现了不同种生物间的基因重组。2．基因工程的理论基础(1)拼接的基础① 基本组成单位相同：不同生物的 DNA 分子都是由脱氧核苷酸构成的。② 空间结构相同：不同生物的 DNA 分子一般都是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链形成的规则的双螺旋结构。③ 碱基配对方式相同：不同生物的 DNA 分子中两条链之间的碱基配对方式均是 A 与 T配对，G 与 C 配对。(2)表达的基础：生物共用一套遗传密码，相同的遗传信息在不同生物体内可表达出相同的蛋白质。科学家们经过多年的努力，创立了一种新兴生物技术——基因工程。实施该工程的最终目的是( )A．定向提取生物体的 DNA 分子B．定向地对 DNA 分子进行人工“剪切”C．在生物体外对 DNA 分子进行改造D．定向地改造生物的遗传性状解析：选 D。基因工程的内容就是在生物体外，通过对 DNA 分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需的基因产物，也就是定向地改造生物的遗传性状。知识点二 基因工程的基本工具——工具酶1．限制性核酸内切酶——“分子手术刀”(1)来源：主要来自原核生物。(2)特点：具有专一性。① 识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列。② 切割特定核苷酸序列中的特定位点。(3)作用：断开每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(4)结果：产生黏性末端和平末端。2．DNA 连接酶——“分子缝合针”(1)种类(2)作用：形成磷酸二酯键。(3)结果：形成重...