苏教版生物选修3 现代生物科技专题《第一章 基因工程 第一节 基因工程概述 基因工程的发展历程》优质课教案

苏教版生物选修3 现代生物科技专题《第一章 基因工程 第一节 基因工程概述 基因工程的发展历程》优质课教案

活动一、基因工程的诞生和发展

【识记】

1．理论基础：艾弗里证明了 、沃森和克里克阐明的 、尼伦贝格等破译了 ，这些为基因工程的创立作出了重要的理论铺垫。

2．技术支持： 等工具酶、质粒等载体和 的发现，直接促使了基因工程应运而生。显微注射技术、DNA碱基分析技术、PCR技术等促进了基因工程的发展。

3．基因工程的概念：指在体外 通过人工 和 等方法，对生物的基因进行 ，然后导入受体细胞并使 在受体细胞中表达，产生人类需要的 的技术。基因工程是在 水平上操作、改变生物 的技术，包括 、 及在受体细胞的 和 等过程。

4．基因工程的诞生和发展：

（1）1973年，美国科学家科恩等将两种不同来源的DNA分子进行体外重组，并首次实现了在大肠杆菌中的表达。创立了基因的定向改造生物的新技术。

（2）1982年，美国科学家帕米特等采用 法，将经过重组的带有大鼠生长激素基因的质粒转入小鼠的 内，并将 植入小鼠体内妊娠，分娩出了带有大鼠生长激素基因的小鼠。这是基因工程发展史上的一个里程碑。

二、基因工程的工具——酶与载体

1．“分子手术刀”—— ，简称 ，它主要存在于 中，它作用的特点是 。DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段未端通常有两种形式——黏性末端和平末端。当限制酶在它的识别序列的中心轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开时，产生的叫黏性末端，它带有伸出的 ，它们之间正好 。当限制酶在它的识别序列的中心轴线处切开时，产生的则是平末端。

[思考]：基因剪刀的实质是“剪开”DNA分子中的什么部位？

2．“分子缝合针”——DNA连接酶：

DNA连接酶可把两条DNA的切口处连接起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 。

根据DNA连接酶的来源不同，可将这些酶分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称E·coliDNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。E·coliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而T4噬菌体连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的的黏性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平末端之间的效率比较低。

【当堂检测】

例1．下列四条DNA分子，彼此间具有粘性末端的一组是 （ ）

A．①② B．②③ C．③④ D．②④

例2．实施基因工程第一步的一种方法是把所需的基因从供体细胞内分离出来，这要利用限性内切酶。一种限制性内切酶能识别DNA中的GAATTC顺序，切点在G和A之间，这是应用了酶的 （ ）

A．高效性 B．专一性 C．多样性 D．催化活性受外界条件影响

例3．下列关于限制酶的说法不正确的是 （ ）

A．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B．限制酶可用于提取目的基因

C．不同的限制酶切割DNA的切点不同 D．限制酶广泛存在于动植物及微生物中

例4．对基因工程中两种酶的认识，不正确的是 （ ）

A．限制性内切酶主要存在于微生物体内，识别位点具有特异性

B．限制性内切酶因其本身带有特定的碱基序列，所以能识别特定的位点