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课件网) 3.1 重组DNA技术的基本工具 一、基因工程（P70） 1.概念 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。 2原理：基因重组 ①减Ⅰ前期：同源染色体的非姐妹染 色单体发生交叉互换 ②减Ⅰ后期：非同源染色体自由组合 一、基因工程（P70） 3.发展过程 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。 1.3 传统发酵技术 思考·讨论：基因工程（P70） 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.生物界几乎共用一套遗传密码 重组DNA技术所需的三种工具 “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 限制性内切核酸酶 DNA连接酶 基因进入受体细胞的载体 二、限制性内切核酸酶———分子手术刀”（P71） 1.概念 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。 3.种类 迄今分离的限制酶有数千种。（ps：是一类酶而不是一种酶） 二、限制性内切核酸酶———分子手术刀”（P71） 4.命名 EcoRⅠ Escherichia coli 属名(大写) 种名 (小写) 属名的头一个字母 种加词的头两个字母 大肠杆菌的R型菌株分离来的 R型菌株中分离出来的第一种限制酶 二、限制性内切核酸酶———分子手术刀”（P71） 5.作用 ⑴识别双链DNA分子的特定核苷酸序列， ⑵并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。 还记得磷酸二酯键在哪吗？ 磷酸二酯键 磷酸二酯键 简化 简化 —AGTC— —TCAG— 5’ 3’ 3’ 5’ 识别序列： ⑴概念：限制酶所识别的序列，呈现碱基互补对称。 大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成。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。 ⑵特点： ①都可以找到一条中（心）轴线 ②中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的，称为回文序列。 正向读与另一条链反向读的碱基顺序完全一致 EcoRⅠ限制酶 5' 5' 3' 3' SmaⅠ限制酶 5' 5' 3' 3' 5’ 3’ 5’ 3’ 中轴线 eg：EcoRⅠ限制酶的识别序列为 从5’→3’方向的识别序列均为GAATTC，并切断G和A之间的磷酸二酯键。 eg：EcoRⅠ限制酶的识别序列为 从5’→3’方向的识别序列均为GAATTC，并切断G和A之间的磷酸二酯 ... ...
