定向基因改造设想 设想设想一一能否让禾本科的植物也能够固定空气中能否让禾本科的植物也能够固定空气中的氮?的氮?能否让细菌能否让细菌“ “吐出吐出” ”蚕丝?蚕丝?设想设想二二能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰能否让微生物产生出人的胰岛素、干扰素等珍贵的药物?素等珍贵的药物?设想设想三三 经过多年的努力,科学家于经过多年的努力,科学家于2020世纪世纪7070年代创立年代创立了可以定向改造生物的新技术了可以定向改造生物的新技术基因工程基因工程有抗虫基因的植株结出的玉米基因拼接技术或基因拼接技术或DNADNA重组技术重组技术生物体外生物体外基因基因DNADNA分子水平分子水平人类需要的基因产物人类需要的基因产物剪切剪切 拼接拼接导入导入 表达表达打破种的界限,定向改造生物打破种的界限,定向改造生物基因重组基因重组 相关概念的把握相关概念的把握基因工程的理论基础基因工程的理论基础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. 遗传密码的破译基因工程的先导基因工程的先导 1949 1949年,艾弗里等人不同类型的肺炎双球菌转年,艾弗里等人不同类型的肺炎双球菌转化实验,不仅证明了化实验,不仅证明了DNADNA是遗传物质,还证明了是遗传物质,还证明了DNADNA可以从一种生命个体转移到另一种生命个体。
可以从一种生命个体转移到另一种生命个体艾弗里19531953年,奥森和克里克建立了年,奥森和克里克建立了DNADNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型19581958年,梅塞尔松和斯塔尔证明年,梅塞尔松和斯塔尔证明DNADNA的半保留复制的半保留复制随后不久,确立中心法则,阐明了遗传信息流动方向随后不久,确立中心法则,阐明了遗传信息流动方向DNA双螺旋结构模型19631963年,尼伦伯格和年,尼伦伯格和马太破一编码氨基酸马太破一编码氨基酸的遗传密码的遗传密码19661966年,霍拉纳用实验年,霍拉纳用实验证明了尼伦伯格提出的证明了尼伦伯格提出的遗传密码的存在遗传密码的存在不仅认识到自然界从微生不仅认识到自然界从微生物到人类共用一套遗传密物到人类共用一套遗传密码,还为基因的分离和合码,还为基因的分离和合成提供了理论基础成提供了理论基础技术发明使基因工程的实施成为可能技术发明使基因工程的实施成为可能基因转移载体的发现工具酶的发现DNA成和测序技术的发明DNA体外重组的实现重组DNA表达实验的成功第一例转基因动物问世PCR技术的发明1967年,罗思和赫林斯基发现细菌拟核DNA之外的质粒可以作为基因转移的运载工具。
19701970年,阿尔伯、内森斯年,阿尔伯、内森斯、史密斯在细菌中发现了、史密斯在细菌中发现了第一个限制性内切酶第一个限制性内切酶2020世纪世纪7070年代初,相继发年代初,相继发现多种限制性内切酶、连现多种限制性内切酶、连接酶和逆转录酶接酶和逆转录酶19651965年,桑格发明氨年,桑格发明氨基酸序列分析技术基酸序列分析技术19771977年,科学家发明年,科学家发明DNADNA序列分析方法序列分析方法DNADNA合成仪问世,为合成仪问世,为引物、探针和基因获引物、探针和基因获取提供方便取提供方便1972年,伯格首先在体外进行了DNA改造的研究,成功的构建了第一个体外重组DNA分子这个实验证明了质粒不仅可这个实验证明了质粒不仅可以作为基因工程的载体,重以作为基因工程的载体,重组组DNADNA还可以进入受体细胞还可以进入受体细胞,外源基因可以在原核细胞,外源基因可以在原核细胞中成功表达,并实现物种之中成功表达,并实现物种之间的基因交流间的基因交流基因工程正式问世19731973年,博耶和科恩将重组年,博耶和科恩将重组DNADNA导入大肠杆导入大肠杆菌的菌的DNADNA中,转录出相应的中,转录出相应的mRNA.mRNA.1980年,科学家首次通过显微注射培育出世界上第一个转基因小鼠。
19831983年,科学家用农杆菌转化法,培育出世界年,科学家用农杆菌转化法,培育出世界上第一例转基因烟草上第一例转基因烟草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科学、技术、社会的关系科学、技术、社会的关系 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,从而造福于人类社会科学、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DNA重组技术的基本工具基因工程的基本操作程序基因工程应用蛋白质工程的崛起本专题将展开学习本专题将展开学习。