生物選修三基因工程知識(shí)點(diǎn)

1、-作者xxxx-日期xxxx生物選修三基因工程知識(shí)點(diǎn)【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(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)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。“分子手術(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(lái)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(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列；切開(kāi)兩個(gè)兩個(gè)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(lái)的DNA片段拼接

2、成新的DNA分子，恢復(fù)被限制酶切開(kāi)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(bǔ)的粘性末端之間連接起來(lái)2）T4 DNA連接酶：既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補(bǔ)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(yùn)輸車”基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體。作為載體的必要條件：能自我復(fù)制、有切割位點(diǎn)、有遺傳標(biāo)記基因等。載體的種類：細(xì)菌質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)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：目的基因的獲取；基因表達(dá)載體的構(gòu)建；將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；目的基因的檢測(cè)與鑒定。.目的基因的獲取方法：從基因文庫(kù)中獲取、利

3、用PCR提取目的基因、人工合成法。3.PCR是一項(xiàng)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(bǔ)序列結(jié)合、DNA聚合酶作用下延伸合成互補(bǔ)鏈。4基因表達(dá)載體的功能：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在；可以遺傳給下一代；使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。5基因表達(dá)的載體的組成目的基因 + 啟動(dòng)子 + 終止子 + 標(biāo)記基因6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)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。 7.導(dǎo)入植物細(xì)胞：農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌，再讓農(nóng)桿

4、菌感染植物細(xì)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(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)，我國(guó)的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉就是用這種方法得到的。8.導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞：顯微注射法，將基因表達(dá)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(xì)胞：Ca2處理受體細(xì)胞成為感受態(tài)細(xì)胞，再進(jìn)行混合。10.檢測(cè)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(xì)胞中提取的DNA雜交，看是否有雜交帶。檢測(cè)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(xì)胞中提取的mRNA雜交，看是否有雜交帶。檢測(cè)目的基因是否

5、翻譯成蛋白質(zhì)?？贵w與蛋白質(zhì)進(jìn)行抗原抗體雜交，看是否有雜交帶。還可以根據(jù)其性狀進(jìn)行個(gè)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(xì)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(dòng)物基因工程1用于提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度：外源生長(zhǎng)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(dòng)物生產(chǎn)藥物基因來(lái)源：藥用蛋白基因 + 乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子成果：乳腺生物反應(yīng)器 4用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體原理：使移植動(dòng)物器官?zèng)]有抗原，就不會(huì)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(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因。5基因工程藥品來(lái)源：轉(zhuǎn)基因工程菌。成果：白細(xì)胞介素、干擾素、抗體、疫苗、激素等。三、基因治療1概念：把正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮功能，從而達(dá)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?；?，所以導(dǎo)入正?；蚝螅够磉_(dá)，即可對(duì)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(shí)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(lái)不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，進(jìn)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(duì)蛋白質(zhì)功能的特定需求，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì)4. 蛋白質(zhì)工程的基本途徑：預(yù)期蛋白質(zhì)功能設(shè)計(jì)預(yù)期蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列找到相對(duì)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(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)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(shuō)，蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基