3.1 重组DNA技术的基本工具课件高二下学期生物人教版（2019）选择性必修3.pptx

第3章基因工程转基因荧光鱼利用基因工程生产的药物转基因蓝玫瑰3.1DNA重组技术的基本工具3.2基因工程的基本操作程序3.3基因工程的应用3.4蛋白质工程的崛起

指按照人们的愿望,通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作DNA重组技术。操作环境：操作对象：操作水平：原理：目的：生物体外基因DNA分子水平定向改造生物的遗传特性，获得人类需要的生物和产品基因重组基因工程的概念

基因工程的诞生和发展阅读教材68~69页“科技探索之路”的内容，沿着时间顺序，划出基因工程得以实现的理论基础和相关技术。3min学生活动1

1944年艾弗里等人证明了DNA可以在同种生物的不同个体之间转移。1950年埃特曼发明了一种测定氨基酸序列的方法。1958年梅塞尔森和斯塔尔用实验证明了DNA的半保留复制。1953年沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型。1961年尼伦伯格和马太破译了第一个编码氨基酸的密码子。1967年，科学家发现，在细菌拟核DNA之外的质粒有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移。1970年科学家在细菌中发现了第一个限制性内切核酸酶（简称限制酶）。20世纪70年代初，多种限制酶、DNA连接酶和逆转录酶被相继发现。1972年，伯格成功构建了第一个体外重组DNA分子。1973年，证明质粒可以作为基因工程的载体，构建重组DNA，导入受体细胞，使外源基因在原核细胞中成功表达，基因工程正式问世。1977年，桑格等科学家发明了DNA序列分析的方法。此后，DNA合成仪的问世为体外合成DNA提供了方便。1982年，第一个基因工程药物-重组人胰岛素被批准上市。1983年，科学家采用农杆菌转化法培育出世界上第一例转基因烟草。1984年，我国科学家朱作言领导的团队培育出世界上第一条转基因鱼。1985年，穆里斯等人发明了PCR。1990年，人类基因组计划启动。2003年完成21世纪以来，科学家发明了多种高通量测序技术，加速了人们对基因组序列的了解。2013年，华人科学家张锋及其团队首次报道利用必威体育精装版的基因组编辑技术编辑了哺乳动物基因组。该技术可以实现对特定基因的定点插入、敲除或替换。基因工程发展历程

1、不同生物的基因为什么能拼接？2、外源基因为什么能在受体细胞中表达？(1)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。(2)DNA分子都遵循碱基互补配对原则(3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。(2)遗传信息的传递都遵循中心法则。(3)生物界共用一套遗传密码。基因工程诞生的理论基础(1)基因是控制生物性状的遗传物质的结构和功能单位。

我国科学家将从苏云金芽孢杆菌基因中剪切出BT毒蛋白基因与农杆菌的Ti质粒（环状DNA分子）进行拼接导入到棉花细胞中，并培养出产生BT毒蛋白的抗虫棉花植株。减少了农药的使用和环境污染。3.1DNA重组技术的基本工具普通棉花抗虫棉思考：基因工程培育抗虫棉的基本步骤是什么？

“分子手术刀”“分子缝合针”“分子运输车”步骤一：抗虫基因剪切出来步骤二：抗虫基因与质粒拼接步骤三：抗虫基因导入棉花细胞DNA双螺旋的直径只有2nm,对如此微小的分子进行操作，是一项非常精细的工作，更需要专门的“分子工具”。

一、限制性内切核酸酶——“分子手术刀”阅读课本第71页的内容，思考限制性内切核酸酶的来源、特点、切割结果。2min学生活动21．定义切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，简称限制酶2．来源主要从原核生物中分离纯化出来的

3．作用特点（1）能够专一性识别双链DNA分子的特定核苷酸序列；一般由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由4个、8个或其他数量的核苷酸组成。（2）使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。EcoRI限制酶5′GAATTC3′一、限制性内切核酸酶——“分子手术刀”

4．作用结果限制酶在它识别序列的中心轴线两侧，将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是粘性末端。一、限制性内切核酸酶——“分子手术刀”（1）黏性末端被限制酶切割一次，产生几个黏性末端？它们相同吗？相同2个

（2）平末端限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。一、限制性内切核酸酶——“分子手术刀”4．作用结果

EcoRⅠ属名Escherichia首字母种名coli前两个字母R型菌株从中分离的第一个限制酶例如：流感嗜血杆菌(Haemophilusinfluenza