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课件网) 人教版（2019）选择性必修三 重组DNA技术的基本工具 第3章 基因工程 基因工程的诞生 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 1953年沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型 1958年梅塞尔森和斯塔尔用实验证明了DNA的半保留复制 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 基因工程的诞生 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 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 基因工程的诞生 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最新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 1.理解基因工程的概念 2.运用结构与功能观，说明基因工程的各种工具的作用及特点 3.比较限制酶、DNA连接酶的差异，区分DNA连接酶和DNA聚合酶 4.关注基因工程的社会议题 学习目标 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 2 nm，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”。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？ 目录 01 限制性内切核酸酶———分子手术刀” 02 DNA 连接酶———分子缝合针” 03 基因进入受体细胞的载体 ———分子运输车” 基因工程概述 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。 （1）操作对象：基因 （2）操作水平：DNA分子水平 （3）工程实质：基因重组 （4）意义：定向改造生物性状 转基因超级鼠 正常小鼠 限制性内切核酸酶———分子手术刀” 1.定义 2.来源 3.种类 4.作用特点 （1）能够识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列 （2）使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开 5.作用部位 4~8个核苷酸组成 ：切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，又称限制酶 ：原核细胞中分离 ：数千种 ：具有专一性 ：特定切点上的磷酸二酯键 限制性内切核酸酶———分子手术刀” DNA双螺旋 结构图 限制酶：切断磷酸二酯键 限制性内切核酸酶———分子手术刀” 限制酶的识别序列 能被限制性内切酶特异性识别的切割部位都具有回文序列： 限制酶所识别序列的特点是：呈现碱基互补对称，无论是6个碱基还是4个碱基，都可以找到一条中心轴线，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。 限制性内切核酸酶———分子手术刀” 6.切割结果 （1）黏性末端———EcoR I限制酶切割 识别序 ... ...
