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33.pptx

第3章基因工程第1节重组DNA技术的基本工具

1944年艾弗里等人通过肺炎链球菌的转化实验，不仅证明了遗传物质是DNA，还证明了DNA可以在同种生物个体间转移。1961年尼伦伯格和马太破译了第一个编码氨基酸的密码子。截至19666年，64个密码子均被破译成功。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）1972年，伯格首先在体外进行了DNA的改造，成功构建了第一个体外重组DNA分子。1982年，第一个基因工程药物-重组人胰岛素被批准上市。基因工程药物成为世界各国研究和投资开发的热点。1953年沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型并提出了遗传物质自我复制的假说。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。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。这些发现为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。1973年，科学家证明了质粒可以作为基因工程的载体，并实现了物种间的基因交流。至此，基因工程正式问世。1985年，穆里斯等人发明PCR,为获取目的基因提供了有效手段。基因工程的发展历程

项目S型细菌R型细菌菌落菌体有无毒性表面光滑表面粗糙有无多糖类的荚膜肺炎链球菌基因工程

基因工程第一组有R型细菌的培养基S型细菌的细胞提取物+第二至四组有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取物+混合混合第五组有R型细菌的培养液S型细菌的细胞提取物+混合DNA酶蛋白酶（或RNA酶、酯酶）S型细菌R型细菌S型细菌R型细菌只长R型细菌实验结论（1）DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质。（2）蛋白质等其他物质不是遗传物质。

基因工程基因重组R型细菌转化为S型细菌的实质：S型细菌荚膜控制荚膜形成的X基因加热杀死被破坏的S型细菌X基因吸附在R型细菌表面X基因进入R型细菌重组R型细菌转化成S型细菌DNA具有热稳定性。加热使蛋白质变性失去活性，DNA的结构也会被破坏，但当温度降低到55℃左右时，DNA的结构会恢复，但蛋白质却不能恢复。

基因工程1.基因工程概念：指按照人们的愿望,进行严格的设计并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性,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。操作对象：操作水平：原理：结果：意义：基因（DNA）DNA分子水平基因重组创造出人类需要的新的生物类型和生物产品定向改造生物遗传特性；克服远缘杂交不亲和障碍水母的绿色荧光蛋白基因

基因工程2.图解“基因工程实质”转移A生物B生物萤火虫普通动植物发光基因

基因工程【问题】为什么不同生物的DNA分子能拼接起来？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。③都遵循碱基互补配对原则脱氧核糖含氮碱基磷酸DNA平面结构DNA立体结构

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。基因工程【问题】为什么一种生物的基因可以在另一种生物细胞内表达？相同的遗传信息在不同生物体内表达出相同的蛋白质。

转基因木瓜（视频）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”。问题:解决培育番木瓜的关键步骤需要哪些分子工具呢？这些“分子工具”各具有什么特征呢？转基因番木瓜

基因工程思考：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”。“分子手术刀”准确切割DNA分子“分子缝合针”“分子运输车”将DNA片段连接起来将体外重组好的DNA分子导入受体细胞

二、限制性内切核酸酶——“分子手术刀”切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，又称。限制酶1.来源：主要来自原核生物，可人工合成2.种类：数千种限制酶不是一种酶，而是一类酶。3.作用特点：专一性能识别的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。作用部位一般为4~8个或其他数量的核苷酸，最常见的为6个核苷酸。双链DNA分子

二、限制性内切核酸酶——“分子手术刀”3.作用特点：能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。限制酶TGCCGTAA5353磷酸二酯键氢键

二、限制性内切核酸酶——“分子手术刀”1’2’3’4