高中生物 专题1 基因工程 1.1 DNA重组技术的基本工具课前预习素材 新人教版选修3.doc

课时1 DNA重组技术的基本工具专题概览内容提要 本专题包括“DNA重组技术的基本工具”“基因工程的基本操作程序”“基因工程的应用”及“蛋白质工程的崛起”，另外还在“科技探索之路”中，回顾了基因工程的诞生和发展历程。 教材首先讲述了基因工程的概念、基本工具，在此基础上又讲述了基因工程的基本操作程序，使我们对基因工程有了一个较完整的认识。基因工程的应用则主要从植物基因工程、动物基因工程和基因治疗等几个方面进行了阐述，旨在激发学生学习生物学的兴趣，培养科学探索和奉献的精神。蛋白质工程是以基因工程为基础，延伸出来的第二代基因工程，其基本原理和操作方法与基因工程既有区别又有联系。在本专题内容中，DNA重组技术的基本工具、基因工程的基本操作程序是高考中经常涉及的重点内容，也是难点。学法指导1.学习时要注意联系DNA分子的结构以及基因控制蛋白质的转录和翻译过程，充分理解基因工程的原理和方法，牢记DNA重组技术的基本工具、基本操作程序，了解基因工程的应用。2.学习蛋白质工程时，要结合蛋白质的分子组成、结构特点与功能，理解其原理和应用。课前预习情境导入 1973年，美国科学家科恩等人从大肠杆菌中提取出了两种质粒，一种含有卡那霉素抗性基因，另一种含有四环素抗性基因。他们将这两种基因分别“切割”下来，并拼接在同一个质粒上，然后导入大肠杆菌，产生了既抗卡那霉素又抗四环素的大肠杆菌。双重抗性大肠杆菌的培育成功，宣告了基因工程的诞生。 由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的，而DNA分子的直径只有2.0 nm，其长度也是极其短小的。如流感嗜血杆菌的DNA，长度只有0.83 m，即使较大的大肠杆菌，其长度也只有1.36 m。要在如此微小的DNA分子上进行剪切和拼接，必须要有专门的工具。 科恩等人的成功，得益于两种酶的发现，你知道是哪两种酶吗？答案：一种是限制性内切酶，它能识别特定的脱氧核苷酸序列，并在特定的位点上对DNA进行切割，使两个核苷酸间的磷酸二酯键断开；另一种是DNA连接酶，它是连接双链DNA的专用工具。知识预览答案：原核生物 特定的核苷酸序列 进行切割 磷酸二酯键 特异性 黏性末端 平末端 大肠杆菌 黏性末端 T4噬菌体 黏性末端 平末端 将DNA链连接起来 送入 限制酶切割点 外源基因插入 自我复制 染色体DNA 标记基因 质粒 衍生物