專(zhuān)題1 基因工程(一輪復(fù)習(xí))

專(zhuān)題一基因工程一、基因工程的概念基因工程：按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(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(lèi)型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在DNA分子水平上設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫DNA重組技術(shù)對(duì)基因工程的概念理解1.供體：提供__________2.操作環(huán)境：______3.操作水平：__________4.原理：__________5.受體：表達(dá)目的基因6.本質(zhì)：性狀在______體內(nèi)表達(dá)7.優(yōu)點(diǎn)：克服_______________障礙，定向改造生物_____目的基因體處分子水平基因重組受體遠(yuǎn)緣雜交不親和性狀一、基因工程的基本工具（1）來(lái)源：主要從______生物中分離純化出來(lái)。（2）作用：識(shí)別特定的___________并切開(kāi)相應(yīng)兩個(gè)核苷酸之間的_____________。（3）結(jié)果：產(chǎn)生__________或平末端。原核核苷酸序列磷酸二酯鍵黏性末端1.限制性核酸內(nèi)切酶（簡(jiǎn)稱(chēng)：限制酶）2.DNA連接酶（1）種類(lèi)：按來(lái)源可分為E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶。（2）作用：在兩個(gè)核苷酸之間形成____________以連接______________。磷酸二酯鍵兩段DNA片段GAATTCGCTTAAAATTCG限制酶切割ＤＮＡ分子示意圖

CTTAAG思考

要想獲得某個(gè)特定性狀的基因必須要用限制酶切幾個(gè)切口？可產(chǎn)生幾個(gè)黏性末端？?jī)蓚€(gè)切口，四個(gè)黏性末端。一、基因工程的基本工具作用：具備的條件種類(lèi)：將外源基因送入受體細(xì)胞。能在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定地保存具有多個(gè)限制酶切點(diǎn)具有某些標(biāo)記基因質(zhì)粒、噬菌體和動(dòng)植物病毒。使用運(yùn)載體的目的：用它作為運(yùn)載工具，將目的基因送到宿主細(xì)胞中去。一、基因工程的基本工具３、基因的運(yùn)輸工具——運(yùn)載體質(zhì)粒的特點(diǎn)1、質(zhì)粒是基因工程中最常用的運(yùn)載體；2、存在于許多細(xì)菌及酵母菌等生物中；3、細(xì)胞染色體外能自主復(fù)制的小型環(huán)狀DNA分子；4、最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒；5、質(zhì)粒的存在對(duì)宿主細(xì)胞無(wú)影響；6、質(zhì)粒的復(fù)制只能在宿主細(xì)胞內(nèi)完成。（１）質(zhì)粒上會(huì)存在某些標(biāo)記基因，標(biāo)記基因有什么用途？（２）要想將某個(gè)特定基因與質(zhì)粒相連，需要用幾種限制性內(nèi)切酶和幾種DNA連接酶處理？思考一、基因工程的基本工具1、提取目的基因取出DNA用限制酶切斷DNA目前被較廣泛提取使用的目的基因有：蘇云金桿菌抗蟲(chóng)基因、人胰島素基因、人干擾素基因、種子貯藏蛋白基因、植物抗病基因等。(1)目的基因的概念：人們需要的特定基因。三、基因工程的基本操作程序（2）提取目的基因的途徑提取目的基因的途徑人工合成基因（真核細(xì)胞）反轉(zhuǎn)錄法根據(jù)已知氨基酸序列合成DNA從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因

方法：鳥(niǎo)槍法

三、基因工程的基本操作程序2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合三、基因工程的基本操作程序（1）由圖可知載體的組成：_________、啟動(dòng)子、終止子、__________。（2）構(gòu)建目的：①使________在_________中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代；②使________能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。目的基因標(biāo)記基因目的基因目的基因受體細(xì)胞載體(質(zhì)粒)同一種限制酶切割帶有黏性末端切口帶有相同黏性末端的目的基因片段重組DNA(環(huán)狀重組質(zhì)粒)DNA連接酶DNA分子(含目的基因)2、目的基因與運(yùn)載體結(jié)合3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將受體細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)增三、基因工程的基本操作程序（1）轉(zhuǎn)化:目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi),并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持___________的過(guò)程。（2）常用方法：導(dǎo)入植物細(xì)胞:_____________、基因槍法、花粉管通道法導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞:_____________

導(dǎo)入微生物細(xì)胞:感受態(tài)細(xì)胞法（或Ca2+處理法）穩(wěn)定和表達(dá)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)生物種類(lèi)植物動(dòng)物微生物常用方法受體細(xì)胞轉(zhuǎn)化過(guò)程農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)感受態(tài)細(xì)胞法體細(xì)胞受精卵原核細(xì)胞將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上→農(nóng)桿菌→導(dǎo)入植物細(xì)胞→整合到受體細(xì)胞的DNA上→表達(dá)將含有目的基因的表達(dá)載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發(fā)育→獲得具有新性狀的動(dòng)物Ca2+

處理細(xì)胞→感受態(tài)細(xì)胞→重組表達(dá)載體DNA分子與感受態(tài)細(xì)胞混合→感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子4、目的基因的檢測(cè)與表達(dá)三、基因工程的基本操作程序（1）_________________→目的基因的有無(wú)（2）分子雜交技術(shù)→________________（3）_______________→目的基因是否翻譯（4）生物性狀的表達(dá)與否→目的基因是否表達(dá)（個(gè)體水平）注：?jiǎn)?dòng)子、終止子與起始密碼子、終止密碼子不同：?jiǎn)?dòng)子、終止子在DNA上,在遺傳信息轉(zhuǎn)錄時(shí)起調(diào)控作用；而起始密碼子、終止密碼子在mRNA上,在翻譯時(shí)起作用,決定翻譯的開(kāi)始和結(jié)束。分子水平DNA分子雜交技術(shù)目的基因是否轉(zhuǎn)錄抗原—抗體雜交三、基因工程的基本操作程序基因工程的基本內(nèi)容基因操作的基本步驟基因操作