3.1DNA重组技术的基本工具 课件（42张PPT） 2023—2024学年高二下学期生物人教版选择性必修3

(课件网) 基因工程的诞生和发展 基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的，正是这些学科的基础理论和相关技术的发展催生了基因工程。 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可以在同种生物的不同个体之间转移。 1950 年 埃德曼发明了一种测定氨基酸序列的方法。 2年后，桑格首次完成了对胰岛素氨基酸序列的测定。 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。 1958 年 梅塞尔森和斯塔尔用实验证明了DNA的半保留复制。 随后不久，克里克提出中心法则。 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1966年，64个密码子均被成功破译。 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。 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。 1972 年 伯格首先在体外进行了 DNA 改造的研究，成功地构建了第一个体外重组 DNA 分子。 1973 年 科学家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，并实现物种间的基因交流。 1977 年 桑格等科学家发明了DNA序列分析的方法，为基因序列图的绘制提供了可能。 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。 基因工程药物成为世界各国研究和投资开发的热点。 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。 此后，基因工程进入了迅速发展的阶段。 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PCR，为获取目的基因提供了有效手段。 1990 年 人类基因组计划启动。2003年，该计划的测序任务顺利完成。 21世纪以来 科学家发明了多种高通量测序技术，可以实现低成本测定大量核酸序列，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最新的基因组编辑技术一CRISPR技术编辑了哺乳动物基因组。 DNA 重组技术的基本工具 高中生物选择性必修三 第一节 重组DNA技术所需的三种基本工具及DNA粗提取与鉴定。 生命观念 模拟重组DNA分子的操作过程，说出合成新DNA分子的基本原理。 科学思维 关注基因工程的社会议题，参与讨论基础理论和技术发展如何催生基因工程。 社会责任 核心素养 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。 -01- 阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。 -02- 阐明限制性核酸内切酶的作用特点和作用结果。 阐明2类DNA连接酶的作用和类型。 -03- 课标要求 回顾前面所学，思考哪个结构上面携带遗传信息？ 基因的结构 是有 效应的DNA 片段 基因 遗传 基本单位 脱氧核糖核苷酸 基因在DNA上，那么回顾一下：基因具备哪些功能？ 基因的功能 遗传信息 储存、传递、表达遗传信息 复制 子代 DNA 控制蛋白质合成 转录、翻译 控制生物性状 蛋白质合成 结构 蛋白 酶的 合成 直接控制 间接控制 控制 代谢 基因的具体结构 DNA 基因 A 基因 B 基因 C 基因 D 基因 B 5’ 3’ 5’ 3’ 非编码区 编码区 非编码区 与RNA聚合酶结合位点 启动子 终止子 能够编码，合成蛋白质 原核生物的基因结构 非编码区 编码区 非编码区 与RNA聚合酶结合位点 启动子 终止子 编码区上游 编码区下游 不能转录为mRNA，不能编码蛋白质 能够转录为mRNA，能够编码蛋 ... ...