高中生物 第1章 基本工程 第1节 基因工程概述 第1课时 基因工程的发展历程和工具学案 苏教版选修3-苏教版高中选修3生物学案

第 1 课时 基因工程的发展历程和工具1．简述基因工程的发展历程。2．掌握限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶的作用、特点。(重、难点)3．掌握质粒的含义、特性及其在基因工程中的作用。(重、难点)知识点一| 基因工程的发展历程和概念1．理论与技术基础的发展1953 年：沃森和克里克建立了 DNA 分子双螺旋 结构模型。 ↓1957 年：科恩伯格等首次发现 DNA 聚合酶 。 ↓1958 年：梅塞尔森和斯塔尔发现 DNA 半保留复制 的机理。克里克提出中心法则。 ↓1961～1966 年：尼伦伯格等破译遗传密码。 ↓1967 年：罗思和赫林斯基发现运转工具质粒。同年，科学家在大肠杆菌细胞中发现 DNA连接酶。 ↓1970 年：特明和巴尔的摩各自在 RNA 病毒中发现逆转录酶。史密斯等人分离到限制性核酸内切酶。 ↓1977 年：桑格首次完整基因组的测序工作。2．重组 DNA 技术的发展(1)1972 年科学家伯格等实验。① 过程：――――→② 成就：世界上首次 DNA 分子体外重组。(2)1973 年科学家科恩等实验。――――――→重组 DNA 分子 ――→大肠杆菌―→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→转入大肠杆菌→转录出相应 mRNA。② 成就：打破了传统的种间遗传物质不能交换的重重壁垒，开创了基因工程。3．基因工程的概念方法在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法原理对生物的基因进行改造和重新组合操作水平基因水平目的产生人类需要的基因产物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。请你结合以上内容探究下列问题。探讨：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？提示：基因工程。探讨：通过分析基因工程的概念，讨论基因工程的原理是什么？与有性杂交育种有何区别？提示：原理：基因重组。区别：打破物种限制，实现不同物种间的基因交流。探讨：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。请分析人胰岛素基因能在大肠杆菌体内表达的理论基础是什么？提示：生物共用一套遗传密码。1．基因重组的三种主要类型(1)交叉互换：减数第一次分裂四分体时期，同源染色体上的非姐妹染色单体间的交叉互换。(2)自由组合：减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合。(3)基因工程：转基因生物因外源基因导入而获得的新性状...