北师版高中生物学选择性必修3生物学技术与工程精品课件 第3章 基因工程 第一节 基因工程的原理.ppt

本课结束第一节基因工程的原理第3章内容索引自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结课标定位素养阐释1.概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的。2.阐明基因工程的概念和基本原理。1.结合基因工程的基本原理,形成细胞遗传物质的结构与功能观等生命观念。2.认同“基因工程赋予生物新的遗传特性”。自主预习·新知导学一、基因工程是在体外进行的重组DNA技术1.基因工程的原理将外源基因经过剪切加工,与一个具有自我复制能力的DNA载体在体外进行拼接和重组,得到重组DNA,再将重组DNA导入另外一种生物体细胞,外源基因随着细胞的繁殖进行复制和表达,使生物体获得新的性状。2.基因工程的三大要素(1)供体:提供外源基因的生物体。(2)受体:接受重组DNA的生物体细胞。(3)载体:用于外源基因重组拼接的载体均为DNA分子。3.重组人胰岛素生产过程二、遗传学等学科的快速发展为基因工程奠定了理论基础1.基因工程的学科基础:基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的。2.基因工程的发展(连线)【预习检测】1.判断正误。(1)重组人胰岛素生产的环节之一是将编码人胰岛素基因与质粒在体外进行拼接。()(2)质粒是细菌细胞内能够独立复制的小型环状DNA分子。()(3)限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体是基因工程的三大要素。()(4)用于外源基因重组拼接的载体均为DNA分子。()√××√(5)DNA分子双螺旋结构的确立、“中心法则”的阐明、遗传密码的破译均为基因工程的建立奠定了理论基础。()(6)DNA连接酶、质粒、DNA聚合酶的发现均为基因工程的实现提供了保障。()(7)接受重组DNA的生物体细胞为受体,常用的受体中没有动物细胞。()(8)基因工程的建立与生物化学的发展有密切关系。()√√×√2.实施基因工程的最终目的是()。A.提取生物体的DNA分子B.对DNA分子进行人工剪切C.在生物体外对DNA分子进行改造D.让外源基因在受体细胞内复制和表达,使受体生物获得新性状答案:D解析:实施基因工程的最终目的是通过基因操作定向改造生物的遗传物质,使受体生物获得新性状。A、B、C三项均为基因工程操作的具体内容,不是实施基因工程的最终目的。3.下列有关基因工程建立的说法,错误的是()。A.基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科的基础上发展而来的B.限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体的发现使基因工程的实施成为可能C.遗传密码的破译为基因的分离和合成提供了理论依据D.基因工程必须在同物种间进行答案:D解析:基因工程可以在不同物种间进行。4.下列有关基因工程的叙述,错误的是()。A.重组DNA技术需使用载体B.细菌常常作为重组质粒的受体细胞C.利用基因工程获得具有新性状的生物的原理是基因重组D.生产基因重组乙肝疫苗的受体细胞常常是动物细胞答案:D解析:生产基因重组乙肝疫苗的受体细胞常常是酵母细胞。5.分子生物学、生物化学等学科的基础理论和相关技术的发展为基因工程奠定了基础,下列研究成果使基因工程的建立成为可能的是()。①质粒的发现和分离②精子获能才具备受精能力③限制性内切核酸酶和DNA连接酶的发现④蛋白质分子结构的改造⑤艾弗里等人证明DNA是遗传物质⑥DNA聚合酶的发现A.②③⑤⑥B.①③⑥C.②④⑤⑥ D.①③④⑥答案:B合作探究·释疑解惑知识点一基因工程是在体外进行的重组DNA技术【问题引领】1.试分析基因工程的操作水平和操作环境。提示:基因工程是在DNA分子水平上操作的。操作环境是体外,在体外完成基因的剪切、加工和拼接。2.基因工程使生物体获得新性状,这种变异属于哪种可遗传的变异?提示:基因重组。【归纳提升】从七个角度分析基因工程的原理操作环境生物体外操作对象基因基本过程剪切→拼接→导入→表达操作水平DNA分子水平结果产生人类需要的基因产物特点定向改变生物的遗传性状变异类型基因重组【典型例题】棉铃虫是一种严重危害棉花的害虫。我国科学家发现一种生活在棉铃虫消化道内的苏云金芽孢杆菌,它能分泌一种毒素蛋白使棉铃虫死亡,而此毒素蛋白对人、畜无害。我国科学家根据苏云金芽孢杆菌产生毒素蛋白的特点,采用科学方法把苏云金芽孢杆菌的毒素蛋白基因导入棉花细胞内,并使其成功表达,培育出一种新型抗棉铃虫的棉花。由于棉铃虫吃了这种棉花的植株后就会死亡,所以该棉花新品种在推广后,取得了很好的经济效益。根据上