生物選修三基因工程知識點

1、-作者xxxx-日期xxxx生物選修三基因工程知識點【精品文檔】專題基因工程 DNA重組技術(shù)的基本工具基因工程又叫DNA重組技術(shù)，是指按照人們的愿望，進行嚴格的設(shè)計，并通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。操作水平是DNA分子水平，操作環(huán)境是在體外?！胺肿邮中g(shù)刀”限制性核酸內(nèi)切酶。這類酶主要是從原核生物中分離純化出來的。迄今已從近300種微生物中分離出了約4000種限制酶。能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列；切開兩個兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵，形成黏性末端或平末端?！胺肿涌p合針”DNA連接酶。將切下來的DNA片段拼接

2、成新的DNA分子，恢復(fù)被限制酶切開的磷酸二酯鍵。種類：1）E.coli DNA連接酶：只能將雙鏈DNA片段互補的粘性末端之間連接起來2）T4 DNA連接酶：既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補的粘性末端，又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端，但連接平末端之間的效率比較低“分子運輸車”基因進入受體細胞的載體。作為載體的必要條件：能自我復(fù)制、有切割位點、有遺傳標(biāo)記基因等。載體的種類：細菌質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒1.2 基因工程的基本操作程序基因工程的基本操作步驟主要包括：目的基因的獲??；基因表達載體的構(gòu)建；將目的基因?qū)胧荏w細胞；目的基因的檢測與鑒定。.目的基因的獲取方法：從基因文庫中獲取、利

3、用PCR提取目的基因、人工合成法。3.PCR是一項在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。原理DNA雙鏈復(fù)制。條件：模板DNA；RNA引物；四種脫氧核苷酸；熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）。方法：DNA受熱變性解旋為單鏈、冷卻后RNA引物與單鏈相應(yīng)互補序列結(jié)合、DNA聚合酶作用下延伸合成互補鏈。4基因表達載體的功能：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在；可以遺傳給下一代；使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。5基因表達的載體的組成目的基因 + 啟動子 + 終止子 + 標(biāo)記基因6轉(zhuǎn)化：目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。 7.導(dǎo)入植物細胞：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（表達載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌，再讓農(nóng)桿

4、菌感染植物細胞）這是雙子葉植物和裸子植物中常用的基因轉(zhuǎn)化方法；基因槍法，這是單子葉植物中常用的基因轉(zhuǎn)化方法；花粉管通道法，這種方法十分簡便經(jīng)濟，我國的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉就是用這種方法得到的。8.導(dǎo)入動物細胞：顯微注射法，將基因表達載體提純，用顯微注射儀注射到受精卵中。9.導(dǎo)入微生物細胞：Ca2處理受體細胞成為感受態(tài)細胞，再進行混合。10.檢測是否插入目的基因，利用DNA分子雜交技術(shù)，目的基因DNA一條鏈（作探針）與受體細胞中提取的DNA雜交，看是否有雜交帶。檢測是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，利用DNA分子雜交技術(shù)，目的基因DNA一條鏈（作探針）與受體細胞中提取的mRNA雜交，看是否有雜交帶。檢測目的基因是否

5、翻譯成蛋白質(zhì)?？贵w與蛋白質(zhì)進行抗原抗體雜交，看是否有雜交帶。還可以根據(jù)其性狀進行個體水平的鑒定。1.3 基因工程的應(yīng)用一、植物基因工程成果1抗蟲轉(zhuǎn)基因植物殺蟲基因：主要有Bt毒蛋白基因、蛋白酶抵制劑基因、淀粉酶抑制劑基因、植物凝集素基因等。2抗病轉(zhuǎn)基因植物抗病基因：使用最多的是病毒外殼蛋白基因和病毒的復(fù)制酶基因；抗真菌轉(zhuǎn)基因植物中可使用的基因有幾丁質(zhì)酶基因抗毒素合成基因。3其他抗逆轉(zhuǎn)基因植物：抗逆基因：調(diào)節(jié)滲透壓的基因（使植物細胞滲透壓升高以適應(yīng)鹽堿或干旱環(huán)境）、抗凍蛋白基因、抗除草劑基因。4利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)舉例：將必需氨基酸含量多的蛋白質(zhì)編碼基因?qū)胫参镏?，或者改變這些氨基酸合成途徑

6、中某種關(guān)鍵酶的活性，以提高植物氨基酸含量。二、動物基因工程1用于提高動物生長速度：外源生長激素基因2用于改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)：腸乳糖酶基因，轉(zhuǎn)基因牛的乳糖含量減少。3用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物基因來源：藥用蛋白基因 + 乳腺蛋白基因的啟動子成果：乳腺生物反應(yīng)器 4用轉(zhuǎn)基因動物作器官移植的供體原理：使移植動物器官沒有抗原，就不會發(fā)生免疫排斥反應(yīng)方法：將器官供體基因組導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達，或設(shè)法除去抗原決定基因。5基因工程藥品來源：轉(zhuǎn)基因工程菌。成果：白細胞介素、干擾素、抗體、疫苗、激素等。三、基因治療1概念：把正常基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達到治療疾病的目的，

7、這是治療遺傳病的最有效手段。2種類：體外基因治療和體內(nèi)基因治療。3原理：遺傳病患者一般缺少正?；颍詫?dǎo)入正?；蚝螅够磉_，即可對病情起到緩解作用。1.4 蛋白質(zhì)工程的崛起1.基因工程的實質(zhì)：將一種生物的基因轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，后者可以產(chǎn)生它本來不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進而表現(xiàn)出新的性狀?；蚬こ淘谠瓌t上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)，天然蛋白質(zhì)不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。2.蛋白質(zhì)工程的目的：生產(chǎn)符合人們生活需要的并非自然界已存在的蛋白質(zhì)3.蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)：根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進行分子設(shè)計4. 蛋白質(zhì)工程的基本途徑：預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測應(yīng)有的氨基酸序列找到相對應(yīng)的脫氧核苷序列，可以創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)5.概念：以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。也就是說，蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基