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课件网) 选修第三章 遗传与基因工程 第三节 基因工程简介 复习重点： 1.基因操作的工具 2.基因程操作的基本步骤 基因工程的概念 : ①别称：基因拼接技术或DNA重组技术； ②操作环境：生物体外③操作水平：分子水平 ④目的：定向改造生物的遗传性状； ⑤实质：基因重组；⑥生殖类型：无性生殖 二）基因操作的工具 ①分布：主要在微生物中。 ②作用特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。 ③结果：产生黏性未端（碱基互补配对）。 ④举例：大肠杆菌的一种限制酶能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开。 1)基因的剪———限制性内切酶（限制酶） 2)基因的针线———DNA连接酶 ①作用：将两段DNA连接起来 ②连接的部位：磷酸二酯键（梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板） 3)基因的运输工具———运载体 ①作用：将外源基因送入受体细胞。 ②具备的条件：★能在宿主细胞内复制并稳定地保存。 ★具有多个限制酶切点。 ★具有某些标记基因(如抗生素抗性基因)。 ③常用种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。 ④关于质粒：★质粒是基因工程中最常用的运载体。 ★最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。培育转基因植物时，常用土壤农杆菌的质粒 ★存在于许多细菌及酵母菌等生物中。 ★质粒的存在对宿主细胞无影响。 ★质粒的复制只能在宿主细胞内完成。 ★细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子。 二)基因操作的基本步骤 1)直接分离基因:鸟枪法 ①过程:供体细胞中的DNA\限制酶切成许多DNA片段\分别载入运载体\分别导入受体细胞\受体细胞增殖,外源DNA扩增\找出含目的基因的细胞并分离目的基因 ②优点：操作简便 ③缺点：工作量大，具盲目性 ④适应范围：原核细胞基因的提取 1.提取目的基因 ①反转录法：a.过程：提取mRNA\反转录得单链DNA\合成双链DNA（目的基因） b.优点：专一性强，目的基因不含内含子 c.缺点：操作过程麻烦，mRNA生存时间短，技术要求高 ②根据已知氨基酸序列合成目的基因 a.过程：已知蛋白质氨基酸序列\推测信使RNA序列\推测DNA序列\ 人工合成基因 b.优点：专一性强，目的基因不含内含子,适合于较简单的基因 c.缺点：对于许多复杂的尚不知道核苷酸序列的基因不能用此方法合成 2)人工合成基因 2.目的基因与运载体结合 用同一种限制酶切割目的基因和质粒，加入DNA链接酶，形成重组DNA（重组质粒）。 3.将目的基因导入受体细胞 1）导入原理：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径 2）举例：如果运载体是质粒，受体细胞是细菌，一般将细菌用氯化钙处理，以增大细菌细胞壁的通透性，使含有目的基因的重组质粒进入受体细胞。 4.目的基因的检测和表达 1）目的基因是否导入的检测 2）目的基因是否表达的检测 一、书本知识梳理 1.熟记学案上的基础知识 2.不懂之处请提问 二、说疑解难 1.限制酶为什么存在于微生物中 它的存在对微生物有什么意义 细菌等单细胞生物容易受到外源DNA（如噬菌体）的入侵。这类生物在长期进化过程中形成了一种自我保护机制———限制性内切酶，可将外源DNA切断使其失去作用。 二、说疑解难 2.如果要获得某个基因，必须用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 两个切口，产生四个黏性末端 目的基因 二、说疑解难 2.如果要获得某个基因，必须用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？ 两个切口，产生四个粘性末端 目的基因 ① ② ③ ④ 二、说疑解难 3.限制酶和DNA连接酶作用的部位相同吗 请在下图中标出限制酶(能识别GAATTC,切点:G和A之间)和DNA连接酶作用部位. T P T P C P G P A P A P T P G P A P A P T P T P C P A P 中轴线 中轴线 黏性末端 平末端 限制酶有两大类，一类切割DNA后产生黏性末端，一类切割DNA后产生平末端 二、说疑解难 ... ...
