科技探索之路　基础理论和技术的发展催生了基因工程.pptx

1、离离原上草 一岁一枯荣 野火烧不尽 春风吹又生,致同学们：,接天莲叶无穷碧 映日荷花别样红,现代生物科技专题,基因工程 细胞工程 胚胎工程 生物技术的安全性和伦理问题 生态工程,基础理论和技术的发展催生了基因工程,科技探索之路,20世纪中叶，基础理论取得了重大突破,DNA是遗传物质的证明 1944年，艾弗里的肺炎双球菌转化实验：S型细菌的 能够使R型细菌转化为S型细菌。,也就是说：DNA可以从一种生物个体转移 到 ，并且可以稳定表达。,DNA,基因工程的先导,另一种生物个体,DNA双螺旋结构和中心法则的确立,碱基互补配对,（1）1953年，沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型：DNA的结构及

2、 原则。,（2）1958年，梅塞尔松和斯塔尔用实验证明DNA的复制方式 ，揭示了遗传物质在亲子代之间的传递方式。,半保留复制,（3）中心法则的确立： 解开了DNA复制、 和 之谜，阐明了遗传信息流动的方向,转录,翻译,遗传密码的破译,1963年，尼伦伯格和马太破译编码 的遗传密码； 1966年，霍拉纳实验证实了遗传密码的存在。,自然界中 生物共用一套遗传密码为基因的分离和合成等提供了理论依据。,所有,氨基酸,基因工程基础理论小结,DNA是遗传物质，并可在不同种生物间 ； DNA的结构和遗传信息流动的 ； 遗传密码的破译和在自然界中的 。,转移,方向,共性,技术发明使基因工程的实施成为可能,基因

3、转移载体的发现 1967年，罗思和赫林斯基发现细菌拟核DNA之外的质粒具有自我复制能力，并可以细菌细胞间转移。,为基因转移找到了一种 工具。,运载,工具酶的发现,1970年，阿尔伯、内森斯、史密斯在细菌中发现了第一个限制性内切酶；,这些相关酶的发现为DNA的 、 以及功能基因的获得创造了条件。,20世纪70年代初相继发现了多种限制酶和连接酶，以及逆转录酶。,切割,连接,1965年，桑格发明氨基酸序列分析技术；,DNA合成仪的问世,1977年，科学家又发明了DNA序列分析的方法。,DNA合成和测序技术的发明,为引物、探针和小分子量DNA基因的获得提供了方便。,DNA体外重组的实现,1972年，伯

4、格首先在体外进行了DNA改造的研究，成功构建了第一个体外重组DNA分子；,1973年，博耶和科恩的实验证明了质粒不仅可以作为基因工程的载体，重组DNA还可以进入受体细胞， 可以在原核细胞中成功表达，并实现 之间的基因交流。,重组DNA表达实验的成功,外源基因,物种,基因工程正式问世,第一例转基因动物问世,1980年，科学家首次通过 培育出世界上第一个转基因小鼠；,1988年，由穆里斯发明的PCR技术，使基因工程技术得到了进一步发展和完善。,PCR技术的发明,1983年，科学家又采用 “ “，培育出世界上第一例转基因烟草。,显微注射,农杆菌转化法,基因工程梦想的实现,基因转移载体的发现,基因的运

5、载工具,DNA分子的处理和功能基因的获得,工具酶的发现,DNA合成和测序,实现人工合成DNA,体外重组DNA,重组DNA表达成功,转基因生物问世,基因工程迅速发展,PCR技术,基因工程正式问世,科学提供对自然界的说明，技术将科学原理转化为工艺和产品，从而造福于人类。科学、技术、社会的互动，不断调整着人类与自然界的关系，推动着文明的进展。,课堂练习 回答下列与基因工程研究历程有关的问题： （1）20世纪中叶，一系列基础理论研究取得了重大突破，如艾弗里等人通过细菌的转化实验不仅证明了 ，还证明了 。 （2）接下来，技术发明使基因工程的实施成为可能。 如 酶的发现为DNA的切割、连接创造了条件； 技术的发明为目的基因的体外大量扩增提供了可能。 细菌中的质粒分松散型质粒和严谨型质粒两种。当宿主菌蛋白质合成停止时，严谨型质粒DNA复制随之停止，松散型质粒DNA复制仍可进行。通常