高中生物 专题1 基因工程 1.1 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

1．1 DNA 重组技术的基本工具[学习目标] 1.基因工程的概念、诞生和发展。2.DNA 重组技术所需三种基本工具的作用。3.基因工程中载体需要具备的条件。方式一 抗虫棉的研究开发是中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、基因工程的概念和诞生1．基因工程的概念基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外 DNA 重组 和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。又称为 DNA重组技术。2．基因工程的诞生(1)理论基础①DNA 是遗传物质的证明。②DNA 双螺旋结构和中心法则的确立。③ 遗传密码的破译：所有生物共用一套遗传密码。(2)技术支持① 基因转移载体的发现：质粒有自我复制能力，并且可以在细菌细胞间转移。② 工具酶的发现：陆续发现了多种限制酶、连接酶以及逆转录酶。③DNA 合成和测序技术、体外重组技术的实现。④ 重组 DNA 表达实验的成功。归纳总结1．对基因工程概念的理解1操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA 分子水平原理基因重组结果按照人类的需要定向改造生物的遗传特性2.基因工程的理论基础(1)几乎所有生物的 DNA 分子都具有相似的成分和结构，即都是由 4 种脱氧核苷酸形成规则的双...