第二课时基因重组·重组DNA技术(苏教版必修)

1、ATCCGTAGGC缺失（正常基因片段）替换增添AACCGTTGGCATTCCGTAAGGC ACCGT GGC1 2 3 4 51甲 乙 丙 丁拓展:基因突变后性状一定改变吗?2第二课时 基因重组重组DNA技术31.理解基因重组的概念和意义；2.了解重组DNA技术的一般过程和应用。45思考：（1）获得转基因生物的核心技术是什么？（2）“龙生龙，凤生凤，老鼠生来会打洞”，谚语中体现了生物界存在什么现象？导致这种现象发生的主要原因是什么？6一、 基因重组1.概念：基因重组是指生物体在进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因重新组合的过程。积极思维：为什么会出现亲代没有的性状？事实： 研究发现，鸡

2、冠的形态是由两对基因决定的。若玫瑰冠鸡和豆冠鸡交配，则子一代全部是胡桃冠鸡。如果子一代胡桃冠鸡相互交配，子二代出现了4种不同的性状。7鸡冠形态遗传示意图8鸡冠形态遗传基因型决定鸡冠形（基因相互作用导致新性状）PRRpp(玫瑰冠) rrPP(豆冠)F1RrPp(胡桃冠)(相互交配)胡桃冠R、P基因相互作用F2R_P_ R_pprrP_ rrpp单冠r、p基因相互作用胡桃冠玫瑰冠豆冠单冠玫瑰冠R_pp（R存在）9/163/163/161/16豆冠rrP （P存在）分析：9 F2出现亲代没有的性状胡桃冠（R、P基因相互作用）、单冠（r、p基因相互作用） F2性状分离比为9331，形成原因是基因自由组

3、合。（1）在生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，位于这些染色体上的基因也自由组合。（2）同源染色体之间遗传物质的交换导致基因重组。2.类型：10同源染色体之间的交换示意图 这种类型的交换导致了染色单体上基因的组成和排列次序的改变，从而可能出现新的性状。 113.意义： 通过有性生殖过程实现的基因重组和基因突变与染色体变异一样，既是生物进化的源泉，也是形成生物多样性的重要原因之一。12设想一 能否培养出具有抗虫性状的抗虫棉呢？13 胰岛素是治疗糖尿病的特效药,长期以来只能从猪、牛等动物的胰腺中提取，产量低成本高。 而微生物生长迅速，容易控制。于是科学家设想，若能将人的胰岛素

4、基因导入微生物体内，并得以表达，就不仅能解决产量问题，还能大大降低生产成本，使药品价格大幅下降。设想二 能否让微生物产生出人的胰岛素等珍贵药物？14 这些定向改造基因的设想能实现吗？ 经过多年的努力，科学家终于在20世纪70年代创立了可以定向改造生物的新技术 重组DNA技术15二、重组DNA技术1. 什么叫重组DNA技术： 重组DNA技术是指将从一个生物体内分离得到或人工合成的目的基因导入另一个生物体中，使后者获得新的遗传性状或表达所需要的产物的技术。16 1973年，美国科学家科恩等将两种不同生物的DNA分子进行体外重组，并首次在大肠杆菌中得到表达。重组DNA，需要有能在特定位置上切割DNA

5、分子的限制性内切酶和能将DNA片段连接起来的DNA连接酶。17分离目的基因：从生物细胞内直接分离或人工合成，获得目的基因。选择基因工程载体：运载目的基因需要载体，常用的载体有质粒、噬菌体等。体外重组DNA：用同一种限制性内切酶切割的目的基因和载体，在DNA连接酶的作用下形成重组DNA。 重组DNA技术的一般过程（重组DNA技术是基因工程的核心技术）18 导入目的基因：将带有目的基因的重组DNA导入受体细胞，基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、酵母菌和动植物细胞等。 筛选、培养受体细胞：筛选并大量培养已获得重组DNA分子的受体细胞。 目的基因表达：目的基因在受体细胞中表达产生蛋白质。1920 基

6、因工程的应用价值 例如，治疗糖尿病的胰岛素、治疗侏儒症的人的生长激素等基因工程药物和防治乙肝的疫苗等基因工程疫苗已广泛应用。 基因工程中的转基因技术可使人类按照自己的愿望定向地改造生物，特别是改造高等动植物。21 转基因作物已经在我国和美国、阿根廷、加拿大等许多国家大面积种植。 转基因微生物已经被用于生产各种药品等。 转基因动物的研究也取得了令人瞩目的进展。22普通棉花 抗虫棉23基因工程培育抗虫棉的简要过程：普通棉花(无抗虫基因)苏云金芽孢杆菌提取抗虫基因与运载体DNA拼接导入棉花细胞(含抗虫基因)转基因棉花植株上述培育抗虫棉的关键步骤是什么？24解决培育抗虫棉的关键步骤需要哪些工具？“分子

7、手术刀” 限制性核酸内切酶关键步骤一：抗虫基因从苏云金芽孢杆菌细胞内提取出来关键步骤二：抗虫基因与棉花DNA“缝合”关键步骤三：抗虫基因进入棉花细胞“分子缝合针” DNA连接酶“分子运输车” 运载体25 1 .1、DNA重组技术的基本工具“分子手术刀”-“分子缝合针”-“分子运输车”-限制性核酸内切酶DNA连接酶运载体261.生物界是千姿百态，多种多样的，这都要建立在生物丰富变异的基础上。生物丰富的变异主要来源于（ ）A.基因重组 B.基因突变C.染色体变异 D.环境变化解析：基因突变是生物变异的根本来源，但是突变率很低。基因重组会导致后代产生多种基因型和表现型。A272.基因重组发生在（ ）

8、A.减数分裂形成配子的过程中B.受精作用形成受精卵的过程中C.有丝分裂形成子细胞的过程中D.通过嫁接、砧木和接穗愈合的过程中解析：基因重组是指在减数分裂形成配子的过程中，控制生物不同性状的基因在配子中重新组合，配子一旦形成，基因重组就结束了。A283.1993年，我国科学工作者培育成的抗棉铃虫的转基因抗虫棉，其抗虫基因来源于（ ）A.普通棉花的基因突变 B.棉铃虫变异形成的致死基因C.寄生在棉铃虫体内的线虫 D.苏云金芽孢杆菌体内的抗虫基因D294.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的。在基因操作的基本步骤中，不进行碱基互补配对的是（ ）A.人工合成目的基因B.目的基因与运载体结合C.将目的基因导入受体细胞D.目的基因的检测和表达解析：合成目的基因及其与运载体的结合都有碱基互补配对；目的基因的检测实质是标记基因的表达，也有碱基互补配对，与目的基因的表达原理一样。C305.图为一种限制酶切割DNA分子示意图。请据图回答：（1）这种限制酶的切点是_，形成_个_末端，特点是_。（2）