專題1基因工程一、基因工程的誕生和發展早期基礎理論達爾文提出生物進化論后期基礎理論

艾弗里證明DNA是遺傳物質，DNA可從一種生物個體轉移到另一種生物個體?；蚬こ痰恼Q生和發展早期基礎理論孟德爾提出基因的分離定律和自由組合定律基因工程的誕生和發展后期基礎理論

沃森、克里克提出DNA的雙螺旋結構模型?；蚬こ痰恼Q生和發展后期基礎理論梅塞爾松、斯塔爾證明DNA的半保留復制基因工程的誕生和發展早期基礎理論

摩爾根證明基因在染色體上，并提出基因的連鎖互換定律?；蚬こ痰恼Q生和發展后期基礎理論克里克等提出中心法則DNARNA蛋白質轉錄翻譯逆轉錄復制基因工程的誕生和發展后期基礎理論

1963年尼倫伯格和馬太破譯編碼氨基酸的遺傳密碼，1966年霍拉納用實驗加以證明。基因工程的誕生和發展基因工程的產物什么叫基因工程？基因工程是指在體外通過人工“剪切”拼接“等方法，對生物的基因進行改造和重新組合，然后導入受體細胞，并使重組基因在受體細胞中表達，產生人類需要的基因產物的技術。由于基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的，因此又叫做DNA重組技術。剪切

拼接

導入

表達

拼接

導入

表達

問題探討：蘇云金芽孢桿菌含有一種可以合成毒蛋白的基因。讓細菌的毒蛋白基因在棉花細胞中表達，可培育出抵抗棉鈴蟲害的抗蟲棉。

想一想需要做哪些關鍵工作？蘇云金芽孢桿菌毒蛋白普通棉花抗蟲棉基因工程培育抗蟲棉的簡要過程：在以上過程中關鍵步驟或難點是什么？普通棉花(無抗蟲特性)蘇云金芽孢桿菌提取抗蟲基因通過運載體導入轉基因棉花含抗蟲基因轉基因棉花產生毒蛋白轉基因棉花有抗蟲特性解決培育抗蟲棉的關鍵步驟需要哪些工具？“分子手術刀”——限制性核酸內切酶關鍵步驟一：抗蟲基因從蘇云金芽孢桿菌細胞內提取出來關鍵步驟二：抗蟲基因與棉花DNA“縫合”關鍵步驟三：抗蟲基因進入棉花細胞“分子針線”——DNA連接酶“分子運載體”——基因進入受體細胞的載體二、DNA重組技術的基本工具閱讀課本10頁以及練習冊P4“限制性核酸內切酶——分子手術刀”的相關內容，填寫下表自主學習主要從原核生物中分離純化而來已經分離出大約4000種1、識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列2、使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開。形成兩種末端：黏性末端或平末端1’2’3’4’5’脫氧核苷酸的結構磷酸二酯鍵

T12345

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T12345

A12345HHHHOH2O+O限制性內切酶與DNA解旋酶的區別切割特定的核苷酸序列的磷酸二酯鍵將DNA兩條鏈的氫鍵打開形成兩條單鏈限制性內切酶與DNA水解酶的區別切割特定的核苷酸序列的磷酸二酯鍵，形成片段的DNA.切割磷酸二酯鍵，形成單個的脫氧核苷酸。Goback中軸線在G與A之間切割大腸桿菌的一種限制酶(EcoRⅠ)只能識別GAATTC序列，并在G和A之間切開。EcoRI限制酶的作用

黏性末端黏性末端EcoRI限制酶的切割

被限制酶切開的DNA兩條單鏈的切口，帶有幾個伸出的核苷酸，他們之間正好互補配對，這樣的切口叫黏性末端。SmaI只能識別CCCGGG序列，并在C和G之間切開。中軸線SmaI限制酶的作用在G與C之間切割平末端平末端SmaI限制酶的切割當限制酶從識別序列的中心軸線處切開時，切開的DNA兩條單鏈的切口，是平整的，這樣的切口叫平末端。24類型來源功能相同點差別E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶大腸桿菌T4噬菌體恢復磷酸二酯鍵只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端(效率較低)閱讀課本第11頁以及練習冊P5“分子縫合針”——DNA連接酶的相關內容，填寫下表自主學習把切下來的DNA片段拼接成新的DNA，即將脫氧核糖和磷酸連接起來催化形成磷酸二酯鍵DNA連接酶的作用兩DNA片段要具有互補的黏性末端才能拼起來DNA連接酶的縫合作用可把黏性末端之間的縫隙“縫合”起來，注意：DNA連接酶可連接雙鏈DNA中的DNA單鏈缺口，但不能連接單鏈DNA！DNA連接酶與DNA聚合酶是一回事嗎？T4DNA連接酶還可把平末端之間的縫隙“縫合”起來，但效率較低