生物：《现代生物科技专题》(新人教版选修3)

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1、生物选修3现代生物科技专题标志：1973年重组DNA技术的诞生目录专题1基因工程专题2细胞工程专题3胚胎工程专题4生物技术的安全性和伦理问题专题5生态工程专题1基因工程基因工程的诞生基因工程的原理及技术基因工程的应用蛋白质工程水母荧光水母普通热带斑马鱼能发荧光的热带斑马鱼基因工程的诞生和发展1.基础理论艾弗里证明：沃森和克里克：克里克：尼伦贝格：DNA是遗传物质DNA双螺旋结构的发现中心法则的确立遗传密码的破译2.工具基础酶：载体：限制性核酸内切酶、DNA连接酶、逆转录酶质粒等基因工程的诞生和发

2、展3.诞生1973年，美国斯坦福大学分子生物学家科恩第一个建成“基因工程菌”。科学界把这一年定为“基因工程元年”基因工程的概念：书P8金榜基因工程的发展1、经过哪几个时期？2、基因工程是如何曲折发展的？1974～1976：1977：1978～1980：1982：基因工程的工具分子手术刀：分子缝合针：分子运输车：一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”1、来源——主要是从原核生物中分离纯化而来（流感嗜血杆菌）2、功能——一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子

3、。寻根问底：根据你掌握的知识，你能推测这类酶存在于原核生物中的作用是什么吗？原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵，但是生物在长期的进化过程中形成了完善的防御机制，以防止外来病原物的侵害。限制性核酸内切酶就是细菌的防御性工具，当外源DNA侵入时，限制性核酸内切酶会将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。所以，限制性核酸内切酶在原核生物中主要起到切割外源DNA、使之失效，从而保护自身的作用。限制性核酸内切酶作用的是DNA分子中的什么键？磷酸二酯键即脱氧核糖、磷酸之间的连接ATGGCATCTTCGAA

4、GPAPGAATTCCTTAAGCCCGGGGGGCCCCTTAAGAATTCG黏性末端平末端CCCGGGGGGCCC限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列：科学家为何对“黏性末端”很感兴趣？GAATTCCGTAGAATTCGGATT尝试写出下列序列受EcoRI限制酶作用后的黏性末端CTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTCTTAAGGCATCTTAAGCCTAACTTCATGAATTCCCTAAGAAGTACTTAAGGGATTGGCATCTTAAAATTCCGTA

5、G二、DNA连接酶——“分子缝合针”1、作用——把两条DNA末端之间的缝隙“缝合”起来。GAATTCCTTAAG即脱氧核糖、磷酸基之间的连接GPAP2、分类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，不能将双链DNA平末端之间进行连接T4DNA连接酶——既可将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，也能将双链DNA平末端之间进行连接，但连接平末端的效率比较低寻根问底：DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？为什么？不是。两者的差别在于（1）DNA聚合酶只能将单个的

6、核苷酸加到已有的核酸片段的3‘末端的羟基上，形成磷酸二脂键，而DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二脂键。（2）DNA聚合酶是以一条DNA为模板，将单个核苷酸通过形成磷酸二脂键形成一条与摸板互补的DNA链；而DNA连接酶是将双链上的两个缺口同时连接起来。因此DNA连接酶不需要摸板。三、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”1、通常以质粒作为载体质粒——细菌细胞中一种很小的环状DNA分子。裸露的、结构简单、独立于细菌之外，并且有自我复制能力氨苄青霉素抗性基因质粒拟核大肠杆菌细胞目的基因插入

7、位点复制原点思考：具备什么样的条件才能充当“分子运输车”？能自我复制有一个或多个切割位点有标记基因对受体细胞无害等。2、作用将外源DNA携带进受体细胞后，停留在细胞中进行自我复制或整合到染色体上，随染色体DNA进行同步复制。质粒DNA分子上有特殊的遗传标记基因，如抗四环素、氨苄青霉素等标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。3、其他载体噬菌体、动植物病毒在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。基因工程的一般过程与技术1、据图1-4说出基因工程的基本过程。2、认

8、真阅读13页图1-6，讨论：目的基因是什么？受体细胞是什么？基因表达产物是什么？土壤农杆菌在其中可能起什么作用？1、从基因文库中获取将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。一、目的基因的获取基因组文库含有一种生物全部基因的基因文库部分基因文库含有一种生物部分基因的基因文库像国家图书馆像市图书馆如cDNA文库基因文库像“图书馆”每个基因是一本书①概念：PCR全称为_______________，是一项在生物____复制_