基因工程专题PPT课件

5.重组DNA体外表达实验 的成功（转基因细菌）----- 1973年，博耶和科恩用 含单一EcoRⅠ酶切位点的 载体质粒pSC101，使之 与非洲爪蟾核糖体蛋白基 因（外源基因）的DNA片 段重组，重组的DNA导入 大肠杆菌（受体细胞）中， 成功表达出mRNA（外源 基因导入、复制、表达， 实现物种间基因交流）， 基因工程正式问世。
基因工程的概念：基因工程是指按照人们的意愿，进 行严格的设计，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 生物新类型和新产品。由于基因工程是在DNA分子水 平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。
.
8
.
9
.
10
.
11
.
12
.
13
一、基础研究的发展催生了基因工程的梦想
基因工程------梦想与理论、实验与技术、生产与专
利、伦理与安全
.
1
2000年超级杂交稻第一个阶段达到亩产700公斤。
第二个阶段亩产800公斤，在2004年实现了。我们
现在向第三期亩产900公斤攻关，计划2015年实现，
争取提前两到三年。
.
2
转基因抗虫稻（螟虫）
.
3
用除草剂Barstar处理的抗除草剂转基因水稻(中)
DNA测序仪
DNA合成仪
.
17
4.体外重组DNA的实现 1972年伯格第一个实现体外 重组DNA分子
P·伯格 ，美国生物化学家、 现代基因工程的创始人。1972 年，伯格把两种病毒的DNA 用同一种限制性内切酶切割后， 再用DNA连接酶把这两种 DNA分子连接起来，于是产 生了一种新的重组DNA分子， 首次实现两种不同生物的 DNA体外连接，获得了第一 批重组DNA分子，这标志着 基因工程技术的诞生。伯格因 此.获得了1980年诺贝尔化学1奖8 。
和非转基因水稻对照(两侧.)
4
转基因超级稻（含玉米基因）
.
5
饮食安全？
生态安全？
.
6
生存与 粮食安 全？
国家安 全？
我国正在申请商业化种植及在研的8个转基因水稻品系 共涉及至少28项国外专利技术。即我国的转基因水稻 品系没有任何一种拥有独立的自主知识产权。其中一 些品系还受到国际性条约《材料转移协议》的制约。 其中任何一种通过商业化种植，将意味着我国13亿人 的主粮控制权被完全拱手交给拜耳和孟山都等国外生 物公司。我们将不得不为每一粒米饭付出专利费，中 国的过亿稻农也将不得不为.每一粒种子付出专利费。7
.
科恩和博耶
19
6.1980年 显微注射法获得第一个转基因小鼠（动物） 1983年农杆菌转化法第一例转基因烟草（植物） 基因 工程迅速发展。
.
20
7.1988年 穆里斯发明PCR仪，快速扩增所需基因
科学与技术的关系？
.
完
21
.
22
.
23
.
24
科恩和博 耶
1973年，美国斯坦福大学教授S·科 恩和加利福尼亚大学旧金山分校教 授H·W·博耶将两个不同的质粒（一 个是抗四环素质粒，另一个是抗链 霉素质粒）拼接在一起，组成嵌合 质粒，并将其导入大肠杆菌，当该 重组质粒进入大肠杆菌体内后，这 些大肠杆菌能抵抗两种药物，而且 这种大肠杆菌的后代都具有双重抗
药性。这表明“杂合质粒”在大肠杆菌的细胞分裂时也能
自我复制。科恩随后以DNA重组技术发明人的身份向美
国专利局申报了世界上第一个基因工程的技术专利。这
标志着自然界不同物种间在亿万年中形成的天然屏障被
打破了，人类可以根据自己的意愿定向地改造生物的遗
传特性，甚至创造新的生命. 类型。
25
个人观点供参考，欢迎讨论！
3.1963年，尼伦伯格和马太破译了遗传密码，1966 年霍拉纳实验证实了遗传密码的存在。--------自然界 的生物共用一套遗传密码。
.
14
二、技术的发明--------基因工程梦想的实现成为可能 1.基因转移载体的发现：1967年，罗思和海林斯基发 现细菌染色体DNA之外，具有自我复制能力，并能够 在细菌细胞之间转移的质粒--------运载工具
.
15
2.工具酶的发明，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后，20世纪70 年代相继发现了多种限制酶和连接酶以及逆转录酶， 这些发现为DNA的切割、连接以及功能基因的获得 创造了条件。
.
16
3.DNA合成和测序技术的发明 自1965年，桑格发 明氨基酸序列分析技术，1977年发明DNA氨基酸 序列分析技术，为基因序列图的绘制提供了可能。 之后DNA 合成仪的问世又为引物、探针和小分----基因工程的理论基础）
1.1944年艾弗里证明了DNA是遗传物质，DNA在不 同生物之间是可以转移的！----------DNA是大多数生 物的遗传物质，不同生物之间的DNA能够重组。
2.1953年沃森，克里克建立了DNA的双螺旋结构模 型，1958年梅塞尔松和斯塔尔证明了DNA的半保留 复制，随后中心法则的确立------DNA具有共同的结 构基础，遗传信息具有共同的传递表达规律。