科技探索之路　基础理论和技术的发展催生了基因工程 (5).ppt

,专题一基因工程科技探索之路-基础理论和技术的发展催生了基因工程,人教版选修3,福建龙岩第二中学翁燕霞,指导老师：钟圣黄笑银,贺建奎与免疫艾滋病的基因编辑婴儿,露露和娜娜一个基因经过修改，使她们出生后即能天然抵抗艾滋病，通过基因编辑进行婴儿定制。,基因编辑,思考：科学实验与伦理道德的问题？,一.,基因工程的概念（课本P1）,基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，再导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物，又叫DNA重组技术。,基因工程的概念,DNA重组技术,生物体外,基因,DNA分子水平,剪切,拼接,导入,表达,定向地改造生物的性状，获得人类所需要的品种。,一.,基因工程的探索之路是什么?,思考,认识基因,1.1866年，奥地利学者孟德尔提出分离和自由组合定律；2.1909年丹麦学者W.L.约翰森命名基因；3.1910年美国遗传学家兼胚胎学家T.H.摩尔根在采用果蝇证明基因在染色体上；4.40年代以前，对于基因的化学本质并不了解。1944年埃弗里等证实肺炎双球菌的转化因子是DNA，首次用实验证明了基因是有遗传效应的DNA片段。5.1955年赫尔希和蔡斯用大肠杆菌T4噬菌体作材料，证明了DNA是遗传物质。,资料搜集基因工程的前世今生,小组活动,操作步骤,发展前景,基因工程的产品生化药物、化工原料、能源、生物防治剂以及食品和饮料，可以为人类提供治理环境、提取金属、临床诊断、基因治疗和改良农作物品种等社会服务。,第一步：提取目的基因；第二步：基因表达载体的构建；第三步：将目的基因导入受体细胞；第四步：目的基因的检测和表达。,基因工程是在分子生物学和分子遗传学综合发展基础上于20世纪70年代诞生的一门崭新的生物技术科学。,资料搜集基因工程的前世今生,小组活动：,学科起源,基础理论和技术的发展催生了基因工程,达尔文提出生物进化论,孟德尔提出分离定律和自由组合定律,1.基因工程研究的理论基础,二.,基础理论和技术的发展催生了基因工程,摩尔根证明基因在染色体上,艾弗里证明DNA是遗传物质，DNA可从一种生物个体转移到另一种生物个体。,二.,1.基因工程研究的理论基础,基础理论和技术的发展催生了基因工程,沃森、克里克提出DNA的双螺旋结构模型,1.基因工程研究的理论基础,二.,1根据沃森、克里克提出DNA的双螺旋结构模型如图是某同学制作的脱氧核糖核苷酸对模型，其中正确的是（）,B,C,D,牛刀小试：,A,D,基础理论和技术的发展催生了基因工程,梅塞尔松、斯塔尔证明DNA的半保留复制,1.基因工程研究的理论基础,二.,基础理论和技术的发展催生了基因工程,克里克等提出中心法则,二.,1.基因工程研究的理论基础,3.DNA为遗传物质的生物遗传信息的传递,2.烟草花叶病毒遗传信息的传递,1.艾滋病病毒遗传信息的传递,写一写：以下生物遗传信息的传递过程,2图甲所示为基因表达过程，图乙为中心法则，表示生理过程下列叙述正确的是（）,A图甲所示过程需要多种酶参与，是真核细胞的基因表达过程B图乙所示过程均需要核苷酸为原料C图甲所示过程为图乙中的过程D图乙中涉及碱基A与U之间配对的过程为,体验高考：,D,基础理论和技术的发展催生了基因工程,1963年尼伦伯格和马太破译遗传密码，1966年霍拉纳证明遗传密码的存在。,二.,1.基因工程研究的理论基础,3（2019年卷）用体外实验的方法可合成多肽链。已知苯丙氨酸的密码子是UUU，若要在体外合成同位素标记的多肽链，所需的材料组合是（）同位素标记的tRNA蛋白质合成所需的酶同位素标记的苯丙氨酸人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸除去了DNA和mRNA的细胞裂解液ABCD,体验高考：,C,2.基因工程操作技术的突破,1)基因转移载体的发现1967年，罗思和赫林斯基发现细菌拟核之外的质粒能自我复制2)工具酶的发现1970年，阿尔伯，内森斯，史密斯发现限制酶和连接酶,二.基础理论和技术的发展催生了基因工程,2.基因工程操作技术的突破,3)DNA合成和测序技术的发明1965年，桑格发明氨基酸序列分析技术，1977年，科学家发明DNA序列分析技术。4)DNA体外重组的实现1972年，伯格体外重组DN分子。5)重组DNA表达实验的成功1973年，博耶和科恩证明外源目的基因可以在原核细胞中成功表达，实现物种之间的基因交流。,二.基础理论和技术的发展催生了基因工程,2.基因工程操作技术的突破,6)第一例转基因动物问世1980年，科学家首次通过显微技术培育第一转基因小鼠。,二.基础理论和技术的发展催生了基因工程,2.基因工程操作技术的突破,7)PCR技术的发明1988年，美国科学家穆里斯发明PCR技术，是一种DNA分子“复印机”，1993年的诺贝尔化学奖。,二.基础理论和技术的发展催生了基因工程,PCR与生活的联系：,用于治疗感染性疾病，肿瘤及遗传病，只要样本有一个病原体（乙肝病毒）存在，PCR就可以检测到，能准确检测癌基因的表达量，可据此进行肿瘤早期诊断