基因工程賦予生物新的遺傳特性高二生物高效課件（滬科2020選擇性必修3）

第1節(jié)基因工程賦予生物新的遺傳特性選修3生物技術(shù)與工程

第3章基因工程本節(jié)重點1、基因工程的基本概念2、基因工程的應(yīng)用什么是基因工程觀看《基因工程》視頻很多都是采用基因工程技術(shù)改造過的，因此基因工程是現(xiàn)代生物工程的核心技術(shù)?；蚬こ淌侵笇⒁环N或多種生物（供體）的基因與運載工具在體外進行拼接重組，然后轉(zhuǎn)入另一種生物體（受體）內(nèi)，使之按照人們的意愿遺傳并表達出新產(chǎn)物或新性狀。由于重組拼接的基因和運載工具都是DNA分子，因此，基因工程也稱為重組DNA技術(shù)。對于有性生殖的生物而言，不同物種之間存在生殖隔離，難以進行基因交流；即便生活在同一個棲息地的大多數(shù)細菌物種也很難交換遺傳信息。重組DNA技術(shù)誕生的科學(xué)意義在于打破這種隔離，使跨物種間基因的定向轉(zhuǎn)移成為可能。另一方面，發(fā)酵工程所用的微生物菌種以及細胞工程所涉及的細胞株，這項遺傳學(xué)研究是基因工程中基因轉(zhuǎn)移操作的先驅(qū)性工作。理論基礎(chǔ)（1）揭示DNA是遺傳物質(zhì)：1944年，著名的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗不僅揭示了生物體的遺傳物質(zhì)是DNA，同時還顯示DNA可以從一種生物個體轉(zhuǎn)移到另一種生物個體。闡明了遺傳信息流動的方向。理論基礎(chǔ)（2）確立DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)和中心法則：1953年，DNA雙螺旋模型的建立促進了DNA半保留復(fù)制的實驗證明。隨后不久確立的中心法則解開了DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和mRNA翻譯過程之謎，這些分子生物學(xué)原理為基因工程中提升目的基因的復(fù)制和表達水平奠定了基礎(chǔ)。理論基礎(chǔ)（3）破譯遺傳密碼：1963～1966年期間，遺傳密碼的破譯不僅使人們認識到自然界幾乎所有生物共用一套遺傳密碼，而且為基因的鑒別和合成等提供了理論依據(jù)。技術(shù)支撐（1）發(fā)現(xiàn)運載工具：1953年，發(fā)現(xiàn)細菌細胞內(nèi)除了擬核DNA外，還存在一類具有獨立復(fù)制能力的小型DNA（稱為質(zhì)粒），它們可在細菌細胞之間轉(zhuǎn)移，這一發(fā)現(xiàn)為基因轉(zhuǎn)移找到了一種運載工具。技術(shù)支撐（2）開發(fā)工具酶：1970年，在細菌中鑒定了第一種能切割DNA的酶；隨后，又相繼分離純化了多種能連接DNA和具有其他功能的酶。這些生物化學(xué)發(fā)現(xiàn)為DNA的切割、連接以及基因的獲取奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。技術(shù)支撐（3）實現(xiàn)DNA體外重組：1972年，首次在體外嘗試DNA的切割和拼接操作，并成功地構(gòu)建了第一個體外重組DNA分子。并使大腸桿菌表達出相應(yīng)的抗生素抗性，由此宣告了基因工程的誕生。具備其他生物物種的特殊生物功能，如光合作用和抗生素合成等。微生物以其無性繁殖、生長迅速以及易于基因操作等優(yōu)勢為基因工程的問世作出了重大貢獻。可用來高效生產(chǎn)人們感興趣的目標產(chǎn)物。1973年，美國科學(xué)家考恩和博耶等人在體外構(gòu)建出含有四環(huán)素和青霉素兩個抗性基因的重組DNA分子，將之導(dǎo)入大腸桿菌后，這種重組DNA分子能穩(wěn)定復(fù)制，考恩在評價其實驗結(jié)果時指出，基因工程技術(shù)完全有可能使大腸桿菌每個經(jīng)基因工程改造過的細胞就如同性能優(yōu)良的微型生物反應(yīng)器，基因工程有哪些應(yīng)用？觀看《基因工程的應(yīng)用》視頻本堂小結(jié)1、基因工程的基本概念將一種或多種生物（供體）的基因與運載工具在體外進行拼接重組，然后轉(zhuǎn)入另一種生物體（受體）內(nèi)，使之按照人們的意愿遺傳并表達出新產(chǎn)物或新性狀。也稱為重組D