科技探索之路　基础理论和技术的发展催生了基因工程.ppt

1、人教版 选修3 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 陕西省宝鸡市陇县第二高级中学 谭 璠,一、基因工程的概念,1、原理：,2、操作水平：,3、操作环境：,4、优点：,基因重组,DNA分子水平,生物体外, 定向改造生物性状, 克服远缘杂交不亲和的障碍, 育种周期短,二、20世纪中叶 基础理论取得了重大突破,1、DNA是遗传物质的证明,2、DNA双螺旋结构和中心法则的确立,3、遗传密码的破译,（一）肺炎双球菌转化实验,光滑Smooth,粗糙rough,有多糖类的荚膜,无多糖类的荚膜,有毒性，可致死,无毒性,实验材料,一、DNA是遗传物质的证明,比较第一、二组实验，

2、 能说明什么？,比较第二、三组实验， 又能说明什么？,在第四组试验中，已经加热杀死的S型细菌怎么又“复活了”？,S型活细菌使小鼠死亡,加热杀死的S型细菌不能使小鼠死亡,思考：,实验者：,格里菲斯,实验结论：,加热杀死的S型细菌中，含有促成R型细菌转化成S型活细菌的“转化因子” 。,艾弗里和他的同事们,S型活细菌,DNA酶,DNA,蛋白质,多糖,实验者：,设计思路,？,S型细菌的DNA,R型菌,S型菌的蛋白质或 S型菌的荚膜多糖,R型菌,R型菌,S型菌的DNA +DNA酶,只长R型菌,只长R型菌,加入,加入,加入,对比各组，发现只有混合加入S型菌的完整DNA才能发生转化，说明了什么？,DNA水解

3、产物不是转化因子,艾弗里实验设计的关键思路是什么？,第三组，经DNA酶处理过的DNA用于实验，我们可以得出什么？,思考：,多个变量分解为单个变量,实验结论：,DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，即DNA是“转化因子”。,蛋白质不是“转化因子”。,（二）噬菌体侵染细菌的实验,1952年，赫尔希和蔡斯利用放射性同位素标记法，利用噬菌体侵染大肠杆菌繁殖过程，完成了一个有说服力的实验。,大肠杆菌,实验结论：,DNA是真正的遗传物质，但该实验不能证明蛋白质不是。,1953年，沃森、克里克和英国物理学家威尔金斯因发现生命的双螺旋而荣获1962年诺贝尔奖。,左一：威尔金斯 左三：克里克 左五：沃森,

4、二、DNA双螺旋结构和中心法则的确立,DNA分子的结构特点,磷酸、脱氧核糖交替连接 构成基本骨架,碱基:2条链上的碱基通过氢键形成碱基对,3.内侧:,2.外侧：,1.空间结构：,由2条链按反向平行方式盘绕成双螺旋结构,三、遗传密码的破译,尼伦伯格和马太的实验 ：,蛋白质体外合成的实验示意图,苯丙氨酸的密码子为UUU,三、技术发明 使基因工程的实施成为可能,1、基因工程基本工具的发现,1967年，罗思和赫林斯基发现了质粒,史密斯,1970年发现了第一个限制性核酸内切酶,阿尔伯,内森斯,1978年诺贝尔医学和生理学奖,2、基因工程技术的发明,1965年，桑格发明了氨基酸序列分析技术 1977年，科

5、学家发明了DNA序列分析技术 之后，DNA合成仪问世，为引物、探针、小分子量DNA基因的获得提供了方便。,1972年 Paul Berg重组出第一个DNA分子，使其在大肠杆菌中成功表达，被誉为“重组技术之父”，荣获1980年诺贝尔化学奖 。,3、基因工程取得的成就,1980年，科学家利用显微注射技术培育出世界上第一个转基因小鼠。,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。 我国科学家利用独创的花粉管通道法培育出转基因抗虫棉。,一、基因工程的概念 二、20世纪中叶，基础理论取得了重大突破 1、DNA是遗传物质的证明 2、DNA双螺旋结构和中心法则的确立 3、遗传密码的破译 三、技术发明使基因工程的实施成为可能,小结,21:04,1.在肺炎双球菌的转化实验中,使R型活菌转化成S型活菌的转化因子是（ ） A、荚膜 B、蛋白质 C、多糖 D、S型细菌的DNA,D,练一练,2.以下说法正确的是 （ ） A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 B、质粒是基因工程中唯一的运载体 C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连