3.1基因工程及其技术第1课时课件高二下学期生物选择性必修3

第一节

基因工程及其技术第1课时

基因工程的发展历程及基本工具学习目标学科核心素养1.掌握

重组技术所需的三种基本工具的作用。2.了解基因工程载体所需要具备的条件。1.生命观念——熟练说出

重组技术的基本工具及其特点。2.科学思维——掌握限制酶及

连接酶的作用；理解载体需具备的条件。教材预习·必备知识全过关一、基因工程是在多学科基础上发展而来的时间科学家发现1957科恩伯格首次在大肠杆菌中发现了

聚合酶1967罗思和海林斯基发现转运工具——______（细菌拟核之外一种具有___________能力的__________分子）；其他科学家发现了__________1970特明和巴尔的摩在

“肿瘤”病毒中发现了逆转录酶史密斯从流感嗜血杆菌中分离到一种特异性很强的__________________1972伯格首次实现了

分子______重组质粒

自我复制

限制性内切核酸酶体外时间科学家发现1973科恩将大肠杆菌不同的质粒重组，并转化大肠杆菌，获得了成功1973科恩和博耶将非洲爪蟾核糖体蛋白基因的

片段与大肠杆菌的质粒进行重组，再用重组质粒转化大肠杆菌，成功转录出相应的

，这说明_________________________________________1976—科学家用质粒为载体，将生长激素释放抑制因子基因转入大肠杆菌，并于1977年首次生产出生长激素释放抑制因子1977桑格测定了一种噬菌体的基因组序列，人类首次对____________的核苷酸排列顺序进行测定

真核生物的基因可以在原核生物中进行表达完整基因组续表二、基因工程的基本工具1.

基因工程的概念操作环境______操作方法人工“______”和“______”操作过程将外源目的基因与载体

进行组合形成__________，然后导入__________，并使其在受体细胞中______操作原理基因重组目的产生人类需要的__________体外剪切拼接

受体细胞表达基因产物2.

基因工程的工具（1）

“分子剪刀”——限制性内切核酸酶（又称限制酶）特点及作用________（专一性）很强，能识别___________上特定的脱氧核苷酸序列，并使每条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的____________断开切割方式①错位切：在

分子两条链的______部位进行切割，切割后形成的两个

分子片段的末端均留下一段游离的______，这种单链称为___________。②平切：在

分子两条链上______的部位进行切割，切割后形成_________特异性

磷酸二酯键不同单链

黏性末端相同平末端

碱基互补配对磷酸二酯键修复④种类种类来源作用_

__________连接酶大肠杆菌可以用于连接具有__________的

分子

连接酶

噬菌体可以用于连接具有黏性末端或________的

分子

黏性末端平末端3.

“分子搬运工”——载体（1）

概念：将外源基因导入__________，并使其在受体细胞中稳定____________，还需要一定的“分子搬运工”，基因工程上将它们称为载体。受体细胞遗传和表达

序列原因__________使外源基因在受体细胞中稳定复制和遗传标记基因用于____________重组

分子多种________的切割位点供外源基因的插入复制原点鉴定和选择限制酶核心要点·能力素养全提升要点一

基因工程的工具酶

2.对限制酶切割位点的三点要求（1）位置要求：限制酶的切割位点所处的位置必须在标记基因外，只有这样才能保证标记基因的完整性。（2）数量要求：选择限制酶切割目的基因时，被选择的限制酶在目的基因的两侧都要有识别序列，这样才能切割出完整的目的基因。

比较项目

连接酶限制酶

聚合酶解旋酶作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键氢键作用对象

片段

单个的脱氧核苷酸

作用结果将两个

片段连接成完整的

分子切割

分子将单个的脱氧核苷酸连接到

单链末端将双链

分子局部解旋为单链典例1

对下图所示黏性末端的相关说法，不正确的是(

)

C

B

BCD

要点二

基因工程的载体1.质粒作为载体所具备的条件条件原因稳定存在并能自我复制（有复制原点）目的基因稳定存在且数量可扩大有多种限制酶切割位点可携带多个或多种外源基因具有特殊的标记基因便于重组

分子的鉴定和选择无毒害作用避免受体细胞受到损伤2.标记基因的筛选原理载体上的标记基因一般是某种抗生素的抗性基因，而受体细胞没有抵抗该抗生素的能力。将含有某抗生素抗性基因的载体导入受体细胞，抗性基因在受体细胞内表达，受体细胞对该抗生素产生抗性。在含有该抗生素的培养基上，能够生存的是被导入了载体的受体细胞。如图所示：典例2

［多选］[2022江苏淮安高二期中]作为基因的运输工具——载体，其必须具备的条件之一及理由是(

)

ABA.能够在宿主细胞中稳定地保存下来并大量复制，以便提供大量的目的基因B.具有多个限制酶切点，以便于目的基因的插入C.具有某些标记基因，以便目的基因能够与其结合D.载体的参与一定能够使目的基因在宿主细胞中成功表达[解析]

作为载体必须具备的条件之一是具有某些标记基因，以便检测目的基因是否导入了受体细胞，C项错误；基因是选择性表达的，所以目的基因导入受体细胞后不一