重组DNA技术的基本工具课件高二下学期生物人教版选择性必修3.pptx

第三章基因工程

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.基因是什么？2.基因的功能是什么？基因通过控制蛋白质的合成，直接或间接控制生物的性状。转录DNAmRNA蛋白质翻译（RNA聚合酶）——体现相关的生物性状知识回顾——基因基因是有遗传效应的DNA片段。

①DNA中文全称:②组成元素:③基本单位:脱氧核糖核酸CHONP脱氧核糖核苷酸=磷酸+脱氧核糖+含氮碱基脱氧核糖含氮碱基磷酸1′4′3′2′5′ATGC脱氧核苷酸(4种)知识回顾——DNA鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸

脱氧核糖A磷酸脱氧核糖G磷酸脱氧核糖T磷酸T磷酸脱氧核糖C磷酸脱氧核糖A磷酸脱氧核糖氢键磷酸二酯键单个脱氧核苷酸如何链接成脱氧核苷酸链的呢？知识回顾——DNA

双螺旋结构知识回顾——DNA

DNA的结构特点：5’3’3’5’知识回顾——DNA②和交替连接，排列在外侧，构成；排列在内侧。③两条链上的碱基通过连接成碱基对，且遵循。①DNA是由两条单链组成的，这两条链按方式盘旋成双螺旋结构。反向平行脱氧核糖磷酸碱基基本骨架氢键碱基互补配对原则

……ATGCCGTGGAATTCC…………TACGGCACCTTAAGG……①②①磷酸二酯键②氢键简图：知识回顾——DNA

基因工程的别名：操作环境：操作对象：操作水平：基本过程：原理：结果：重组DNA技术、转基因技术生物体外基因DNA分子水平剪切基因重组创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品→拼接→导入→表达优点：克服远缘杂交不亲和障碍、改造生物性状定向基因工程

【思考】为什么不同生物的DNA可以进行拼接？①DNA分子的基本组成单位相同，都是4种脱氧核苷酸；②空间结构相同，都是规则的双螺旋结构。脱氧核糖含氮碱基磷酸1＇-C2＇-C3＇-C4＇-C5＇-CA腺嘌呤G鸟嘌呤C胞嘧啶T胸腺嘧啶③都遵循碱基互补配对原则

【思考】为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？①基因是控制生物性状的独立遗传单位。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。相同的遗传信息在不同生物体内表达出相同的蛋白质。

3.1重组DNA技术的基本工具

从社会中来番木瓜容易受番木瓜环斑病毒的侵袭。当番木瓜被这种病毒感染后，产量会大大下降。科学家通过精心设计，用“分子工具”培育出了转基因番木瓜，它可以抵御番木瓜环斑病毒。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”。科学家究竟用到了哪些“分子工具”？这些“分子工具”各具有什么特征呢？转基因番木瓜（左）与非转基因番木瓜（右）从社会中来

一.“分子手术刀”限制性内切核酸酶（简称：限制酶）1.来源：主要从中分离纯化出来的。原核生物2.种类：数千种（限制酶不是一种酶，而是一类酶）3.作用：能识别