文档介绍：-1- 生物选修三知识点专题一基因工程一、基因工程的概念及基本工具 1 、概念: 操作环境:体外操作水平: 原理: 优点:定向改造生物性状 2 、基因工程的基本工具(1)“分子手术刀”: 1 )来源:主要是从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, 并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开,因此具有专一性。 3 )结果:经限制酶切割产生的 DNA 片段末端通常有两种形式: 2.“分子缝合针”—— DNA 连接酶常用类型 E· coliDNA 连接酶 T 4- DNA 连接酶来源T 4 噬菌体功能连接黏性末端连接结果缝合被限制酶切开的两个核苷酸之间的 3.“分子运输车”——载体(1 )载体具备的条件: ①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点,供外源 DNA 片段插入。③具有标记基因,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、独立于之外, 并具有能力的双链环状 DNA 分子。(3 )其它载体: 噬菌体的衍生物、等二、基因工程的基本操作程序(一) 、目的基因的获取 1. 目的基因是指: 编码蛋白质的结构基因。 2. 获取方法:从基因组文库中获取、利用扩增目的基因、利用人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。 技术扩增目的基因(1 )原理: (2 )过程: 第一步:加热至 90~ 95℃ DNA 解链; 第二步:冷却到 55~ 60℃,引物结合到互补 DNA 链; 第三步:加热至 70~ 75℃,热稳定 DNA 聚合酶从引物起始互补链的合成。(二) 、基因表达载体的构建 1. 目的:使目的基因在受体细胞中,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够和发挥作用。 2. 组成:目的基因、、、等-2- (1 )启动子:是一段有特殊结构的 DNA 片段,位于基因的,是识别和结合的部位,能驱动基因转录出 mRNA ,最终获得所需的蛋白质。(2 )终止子:也是一段有特殊结构的 DNA 片段,位于基因的。(3 )标记基因的作用:是为了受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞出来。常用的标记基因是抗生素基因。(三) 、将目的基因导入受体细胞 1. 转化的概念: 是目的基因内,并且在受体细胞内维持的过程。 2. 常用的转化方法: 将目的基因导入植物细胞: 、基因枪法、花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞: ,受体细胞多是。将目的基因导入微生物细胞: 先用处理细胞, 使其成为, 再将重组表达载体 DNA 分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合, 在一定的温度下促进感受态细胞吸收 DNA 分子, 完成转化过程。原核生物作为受体细胞的原因是: (四) 、目的基因的检测和表达 1 、检测:分子水平检测是否有目的基因: DNA 分子杂交技术(+ 转基因生物) 检测目的基因是否转录:分子杂交技术( DNA 探针+ 转基因生物) 检测目的基因是否翻译: 2 、鉴定: 个体水平。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。三、基因工程的应用 1. 植物基因工程:培育抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。 2. 动物基因工程: 提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物,用转基因动物作的供体 3. 基因治疗:把导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用,从而治疗疾病, 分为体内基因治疗和体外基因治疗四、蛋白质工程蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础, 通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质) 1 、崛起缘由:天然蛋白质人类生存和生活的需要。 2 、目标:根据人们对蛋白质功能的特定需求,对进行分子设计。 3 、操作手段:基因修饰或基因合成 4、设计流程: 预期蛋白质功能→设计预期蛋白质结构→推测应有的序列→找到对应的序列转录翻译-3- 专题 2 细胞工程一、细胞工程的概念: 1 、原理和方法:应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法 2 、操作水平: 水平或细胞器水平 3 、目的:按照人的意愿来改造细胞内的遗传物质或获得 4 、分类:根据操作对象的不同,分为植物细胞工程和动物细胞工