(
课件网) (十二)基因工程 高三生物三轮考前冲刺 1.基因工程:按照人们的愿望,进行严格的设计,通过 和 ,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在 水平上进行设计和施工的,又叫作DNA重组技术。 体外DNA重组 转基因技术 DNA分子 2.基因工程的基本工具 (1)“分子手术刀”——— 来源:主要是从 中分离纯化出来的。 功能:能够识别双链DNA分子的某种 的核苷酸序列,并且使每一条链中 部位的两个核苷酸之间的 断开,因此具有 性。 结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有 和 两种形式。 限制性核酸内切酶(限制酶) 原核生物 特定 特定 磷酸二酯键 专一 平末端 黏性末端 (2)“分子缝合针”——— 两种DNA连接酶(E·coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶)的比较: 相同点:都缝合 键。 不同点:E·coli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的 之间的磷酸二酯键连接起来;而T4 DNA连接酶能缝合 ,但连接平末端的效率较 。 DNA连接酶 磷酸二酯 黏性末端 两种末端 低 (3)“分子运输车”——— ①载体具备的条件:能在受体细胞中 ;具有一至多个 ,供外源DNA片段插入;具有 ,供重组DNA的鉴定和选择。 ②最常用的载体是 ,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外,并具有 的双链 DNA分子。 ③其他载体: 。 载体 复制并稳定保存 限制酶酶切位点 标记基因 质粒 自我复制能力 环状 λ噬菌体的衍生物、动植物病毒 3.基因工程的基本操作程序 (1)第一步: ①目的基因是指 。 ②原核基因采取 获得,真核基因是人工合成。人工合成 目的基因的常用方法有 和 。 ③PCR技术扩增目的基因 原理: 。 过程:a.加热至90~95 ℃, ;b.冷却到55~60 ℃, 结合到互补DNA链;c.加热至70~75 ℃, 从引物起始进行互补链的合成。 目的基因的获取 编码蛋白质的结构基因 直接分离 反转录法 化学合成法 DNA双链复制 DNA解链 引物 热稳定DNA聚合酶 (2)第二步: ①目的:使目的基因在受体细胞中 ,并且可以 给下一代,使目的基因能够 。 ②组成: + + + 。 启动子是一段有特殊结构的 ,位于基因的 ,是 识别和结合的部位,能驱动基因 ,最终获得所需的蛋白质。 终止子也是一段有特殊结构的 ,位于基因的 。 标记基因的作用:为了鉴别受体细胞中 ,从而将 筛选出来。常用的标记基因是 。 基因表达载体的构建 稳定存在 遗传 尾端 目的基因 启动子 终止子 标记基因 DNA片段 首端 RNA聚合酶 转录出mRNA DNA片段 是否含有目的基因 含有目 的基因的细胞 抗生素基因 表达和发挥作用 (3)第三步: ①转化的概念: 。 ②常用的转化方法: 将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是 ;其次还有 ,这是单子叶植物中常用的一种基因转化方法,但是成本较高; 是我国科学家独创的一种方法,是一种十分简便经济的方法(我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的)。 将目的基因导入受体细胞 目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持 稳定和表达的过程 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 。此方法的受体细胞多是 。 将目的基因导入微生物细胞: 。 重组目的基因导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是 是否表达。 显微注射技术 受精卵 感受态细胞法 标记基因 (4)第四步: ①首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是 。 ②其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是 。 ③最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是 。 ④有时还需进行 的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 目的基因的检测和鉴定 DNA分子杂交技术 分子杂交技术 抗原—抗体杂交技术 个体生物学水平 4.基因工程的应 ... ...
