基因工程知識點梳理

1、生物選修3知識點專題1基因工程基因工程的概念基因工程是指按照人們的愿望， 進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計，通過，賦予生物以，創(chuàng)造出?；蚬こ淌窃谏线M(jìn)行設(shè)計和施工的，又叫做 。（一）基因工程的基本工具i “分子手術(shù)刀” 一一（i）來源：主要是從 中分離純化出來的。（2 ）功能：能夠識別 的核苷酸序列，并且使每一條鏈中 的兩個核苷酸之間的 斷開，因此具有 。（3）結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式： 和。2“分子縫合針” 一一（1）兩種DNA連接酶（）的比較： 相同點：都縫合鍵。 區(qū)另H： 來源于大腸桿菌， 來源于 T4 噬菌體，只能將雙鏈DNA片段互補的 黏性末端 之間的磷酸二酯鍵連接起來:

2、而 能縫合兩種末端，但連接 的之間的效率較 低。 與DNA聚合酶作用的異同：DNA聚合酶只能將 加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接兩個DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。必須需要模板3“分子運輸車” 一一 （1）載體具備的條件： 。 ,供外源DNA片段插入。 ,供重組DNA的鑒定和選擇。（2 ）最常用的載體是,它是一種（3）其它載體：（二）基因工程的基本操作程序第一步:1. 目的基因是指：基生。2. 原核基因采取 獲得，真核基因是 。人工合成目的基因的常用方 和。3. 從基因文庫中獲取基因文庫 （1）概念：將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中儲存

3、，各個受體菌分別含有這種生物的不同的基因，稱為基因文庫。（2）類型：基因組文庫和部分基因文庫（如cDNA文庫）文庫類型基因組文庫部分基因文庫（如 cDNA文庫）構(gòu)建方法將某種生物體內(nèi)的 DNA全 部提取出來，選用適當(dāng)?shù)南?制酶，將DNA切成一定范圍 大小的DNA片段，分別與運 載體連接，導(dǎo)入受體菌群體 中儲存，每個受體菌中都含 有一段不冋的DNA片段。用某種生物發(fā)育的某個時期的mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的多種互補 DNA（也叫 cDNA片段，與載體連接后儲存在一 個受體菌群中。文庫大小1基因中啟動子（具有啟動作用的DNA片段）基因中內(nèi)含子（位于編碼 蛋白質(zhì)序列內(nèi)的非編碼DNA片段）基因多少物種間的基因

4、交流4.PCR技術(shù)擴增目的基因（1）原理：（2） 過程：第一步： 加熱至9095C；第二步： 冷卻到5560 C, ;第三步： 加熱至7075 C, 。第二步:（核心步驟）1. 目的：使目的基因在受體細(xì)胞中 ，并且可以 ，使目的基因能夠。2. 組成：+(1 )啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的 ，位于基因的 ，是識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因 ，最終獲得所需的 蛋白質(zhì)。(2) 終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的 ，位于基因的 。控制 _(3) 標(biāo)記基因的作用： 是為了 受體細(xì)胞中 是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。常用的標(biāo)記基因是基因。第三步:1. 轉(zhuǎn)化的概念：2. 常用的轉(zhuǎn)化方法:將目的基

5、因?qū)胫参锛?xì)胞：采用最多的方法是，其次還有尋氈弟hjfe冷片-碼J.農(nóng)謹(jǐn)生ffl1衣稈曲齡(tie樂槽出桿71此齣石和 卑宅忙那QNA中沽刊艸*云貳理霍唔T駐垮的我匚離將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞：最常用的方法是。此方法的受體細(xì)胞多等。農(nóng)桿菌存在生活在土壤中特點能在自然條件下感染，對大多數(shù)單子葉植物無感染能力。原理植物傷口處細(xì)胞分泌的酚類化合物吸引農(nóng)桿菌移向這些細(xì)胞，使其轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞并整合到上。方法將目的基因插入上，通過轉(zhuǎn)化作用進(jìn)入植物細(xì)胞并插入到染色體DNA上，使目的基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)優(yōu)點比較經(jīng)濟有效，約 80%?；蛑参锿ㄟ^這種方法獲得。TDNA塔71旳將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：

6、原核生物作為受體細(xì)胞的原因是處理細(xì)胞，使其成為 , 再將溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài) 細(xì)胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程。3. 重組細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞后，篩選含有基因表達(dá)載體受體細(xì)胞的依據(jù)是標(biāo)記基因是否表達(dá)。 第四步:分子檢測1. 首先要檢測 轉(zhuǎn)基因生物的染色體 DNA上是否插入了目的基因，方法是采用。具體方法：提取轉(zhuǎn)基因生物的基因組DNA 用作探針； 與基因組DNA雜交； 若 雜交帶就表明目的基因已插入染色體DNA中。意義：目的基因能否在真核細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵2. 其次還要檢測 目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了 mRNA方法是采用 用標(biāo)記的目的基因作探針與mRNA雜交。方法：從轉(zhuǎn)

7、基因生物中提取mRNA 同樣方法標(biāo)記目的基因作探針； 與mRNA雜交；若顯示出雜交帶就表明目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA意義：是檢測目的基因是否發(fā)揮功能作用的第一步3. 最后檢測 目的基因，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的_方法。個體水平的鑒定4. 有時還需進(jìn)行個體生物學(xué)水平的鑒定。女口 轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀。（三）基因工程的應(yīng)用1. 植物基因工程： 抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，。2. 動物基因工程：乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器科學(xué)家將藥用等調(diào)控組件重組在一起，通過等方法，導(dǎo)入哺乳動物的中，然后將受精卵送入母體內(nèi)，使其生長發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動物。轉(zhuǎn)基因動物進(jìn)入后，可以通過分泌的乳汁來生產(chǎn)

8、所需要的藥品。作器官移植的供體科學(xué)家正試圖利用基因工程方法對豬的器官（由于豬的內(nèi)臟構(gòu)造、大小、血管分布與人極為相似，而且豬體內(nèi)隱藏的、可導(dǎo)致人類疾病的病毒要遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于靈長類動物） 進(jìn)行改造，采用 的方法是將器官供體基因組導(dǎo)入 ，以抑制 的表達(dá)，或設(shè)法 除去 基因，再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。3. 基因治療：基因治療概念基因治療是把導(dǎo)入病人體內(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。意義這是治療的最有效的手段舉例：復(fù)合型免疫缺陷癥疾病類型是一種遺傳疾病病因由于腺苷酸脫氨酶基因缺失，造成體內(nèi)缺之腺苷酸脫氨酶（腺苷酸脫氨酶是 人體免疫系統(tǒng)發(fā)揮正常功能作用所必需的）。治療將腺苷酸脫氨酶基因轉(zhuǎn)入取自患者的淋巴細(xì)胞中，使淋巴細(xì)胞能夠產(chǎn)生腺苷 酸脫氨酶，然后，再將這種淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)入患者體內(nèi)。方法基因治療方法先從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞，例如T淋巴細(xì)胞，進(jìn)行培養(yǎng)，然后，在體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。特點大部分基因治療的臨床試驗方法；方法操作復(fù)雜，但效果較為可靠。治療方法直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治病方法舉例1994年美國科學(xué)家利用經(jīng)過修飾的腺病毒作載體，成功地將治療遺傳 性囊性纖維化病的正?；蜣D(zhuǎn)入患者肺組織中。特點簡便（四）蛋白質(zhì)工程的概念1. 蛋白質(zhì)工程是指以 作為基礎(chǔ)，通