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课件网) 第35讲 基因工程 重组DNA技术的基本工具 基因工程的应用 基因工程的基本操作程序 蛋白质工程的原理和应用 重组DNA技术的基本工具 基因工程发展历程及概念 分子手术刀 分子缝合针 分子运输车 基因工程的发展历程及概念 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核酸内切酶（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，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。 I 科技探索之路 I 基因工程的发展历程及概念 基因工程：是指按照人们的愿望，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制品。从技术操作层面看，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 重组DNA技术 1.操作环境： 2.原理： 3.操作对象： 4.操作水平： 5.结果： 体外环境 基因 分子水平 基因重组 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制品 定向改造生物性状；克服远缘杂交不亲和障碍 6.意义： 基因工程概念 基因工程的发展历程及概念 理论基础 1.DNA的基本组成单位相同(都是四种脱氧核苷酸) 2.都遵循碱基互补配对原则 3.DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构 理论基础 1.基因是控制生物性状的结构与功能单位 2.遗传信息传递都遵循中心法则 3.所有生物几乎共用一套遗传密码 复制 基因工程理论基础 从社会中来（教材P70） 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侵染后，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。 转基因番木瓜 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”。 重组DNA技术的基本工具 那么，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？ “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 一、限制性核酸内切酶———分子手术刀” 来源：主要从 中分离纯化出来，目前分离出数千种。 功能：识别特定的核苷酸序列，使特定部位的磷酸二酯键断开。 EcoR I 限制酶： 黏性末端 黏性末端 只能识别GAATTC序列,并在G和A之间切开,产生粘性末端。 产生了几个游离的磷酸基团 产生几个末端？ 2 2 原核生物 （特异性） 作用的化学键： 磷酸二酯键 注意：限制酶是一类酶，而不是一种酶。 Sma I 限制酶： 只能识别CCCGGG序列,并在C和G之间切开，产生平末端。 一、限制性核酸内切酶———分子手术刀” 几种常见的限制酶的识别序列及切割位点： ①大多数限制酶的识别序列由 个核苷酸组成，少数限制酶的识别序列由4个、8个 ... ...
