高中生物 第一章 基因工程 第一节 基因工程概述 第1课时 基因工程的发展历程和工具同步备课教学案 浙科版选修3-浙科版高二选修3生物教学案

第 1 课时 基因工程的发展历程和工具[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。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1．理论与技术基础的发展1953 年：沃森和克里克建立 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：罗思和赫林斯基等发现运转工具质粒和 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：桑格首次完成基因组的测序工作。2．重组 DNA 技术的发展(1)1972 年科学家伯格等实验① 过程――――→重组的杂种 DNA 分子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...