选修三 现代生物科技 第一讲 基因工程 考纲解读 知识内容 考试属性及要求 加试 基因工程 工具酶的发现和基因工程的诞生 a 基因工程的原理和技术 b 基因工程的应用 a 活动：提出生活中的疑难问题，设计用基因工程技术解决的方案 c 基础知识 考点一 基因工程 一、工具酶的发现和基因工程的诞生 1、基因工程的概念： （1）广义的遗传工程：泛指把一种生物的遗传物质（细胞核、染色体脱氧核糖核酸等）移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。 （2）基因工程：是狭义的遗传工程。就是把一种生物的基因转入另一种生物体中，使其产生我们需要的基因产物，或者让它获得新的遗传性状。基因工程的核心是构建重组DNA分子，因此又称为重组DNA技术。 2、基因工程的基本工具 （1）限制性核酸内切酶———分子手术刀” ① 来源：主要是从微生物中分离纯化出来的。 ② 功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并能切割（使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开），具有专一性。 ③ 结果：能将DNA分子切割成许多不同的片段，产生粘性末端或平末端。 例如：某种限制性核酸内切酶能识别的序列是GAATTC,能在G和A之间切割DNA，如下图所示。 注：不同DNA分子用同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端都相同； 同一个DNA分子用不同限制性核酸内切酶切割，产生的黏性末端一般不相同。 （2）DNA连接酶———分子缝合针” 作用：将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起（形成磷酸二酯键），形成的DNA分子称为重组DNA分子。因此，DNA连接酶具有缝合DNA片段的作用，可以将外源基因和载体DNA连接在一起。 （3）载体———分子运输车” ① 载体具备的条件： a.能在受体细胞中复制并稳定保存。 b.具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 c.具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ② 最常用的载体———质粒 质粒：在细菌中以独立于拟核之外的方式存在，是一种特殊的遗传物质，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。 ③ 其它载体： 噬菌体的衍生物、动植物病毒等 二、基因工程的基本操作步骤 1. 获得目的基因：即获得我们所需要的基因，如人的胰岛素基因。 （1）目的基因：是指能编码蛋白质的结构基因。 （2）获得目的基因的方法： ①目的基因的序列已知：用化学方法合成目的基因，如胰岛素基因。或用聚合酶链式反应（PCR）扩增目的基因 ②目的基因的序列未知：建立一个包括目的基因在内的基因文库，从基因文库中提取目的基因。 2、形成重组DNA分子：将目的基因与载体DNA连接在一起。通常是用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体DNA（如质粒），就会在目的基因和载体DNA的两端形成相同的粘性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体DNA连接在一起，形成重组DNA分子。 3、将重组DNA分子导入受体细胞：用适当的方法将形成的重组DNA分子转移到合适的受体细胞中。常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。 生物种类 植物细胞 动物细胞 微生物细胞 常用方法 农杆菌转化法 显微注射技术 Ca2+处理法 受体细胞 体细胞 受精卵 原核细胞 4、筛选含有目的基因的受体细胞：并不是所有细胞都接纳了重组DNA分子，因此需要筛选含有目的基因的受体细胞。利用质粒上的抗性基因通过选择性培养基进行筛选。 5、目的基因的表达：目的基因在宿主细胞中表达，能产生人们需要的功能物质。 （1）检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。 （2）个体生物学水平的鉴定：如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 第二讲 克隆技术 考纲解读 知识内容 考试属性及要求 加试 植物的克隆 b 动物的 ... ...
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