专题1 基因工程(一轮复习)

专题一基因工程一、基因工程的概念基因工程：按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在DNA分子水平上设计和施工的，因此又叫DNA重组技术对基因工程的概念理解1.供体：提供__________2.操作环境：______3.操作水平：__________4.原理：__________5.受体：表达目的基因6.本质：性状在______体内表达7.优点：克服_______________障碍，定向改造生物_____目的基因体处分子水平基因重组受体远缘杂交不亲和性状一、基因工程的基本工具（1）来源：主要从______生物中分离纯化出来。（2）作用：识别特定的___________并切开相应两个核苷酸之间的_____________。（3）结果：产生__________或平末端。原核核苷酸序列磷酸二酯键黏性末端1.限制性核酸内切酶（简称：限制酶）2.DNA连接酶（1）种类：按来源可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。（2）作用：在两个核苷酸之间形成____________以连接______________。磷酸二酯键两段DNA片段GAATTCGCTTAAAATTCG限制酶切割ＤＮＡ分子示意图

CTTAAG思考

要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？两个切口，四个黏性末端。一、基因工程的基本工具作用：具备的条件种类：将外源基因送入受体细胞。能在宿主细胞内复制并稳定地保存具有多个限制酶切点具有某些标记基因质粒、噬菌体和动植物病毒。使用运载体的目的：用它作为运载工具，将目的基因送到宿主细胞中去。一、基因工程的基本工具３、基因的运输工具——运载体质粒的特点1、质粒是基因工程中最常用的运载体；2、存在于许多细菌及酵母菌等生物中；3、细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子；4、最常用的质粒是大肠杆菌的质粒；5、质粒的存在对宿主细胞无影响；6、质粒的复制只能在宿主细胞内完成。（１）质粒上会存在某些标记基因，标记基因有什么用途？（２）要想将某个特定基因与质粒相连，需要用几种限制性内切酶和几种DNA连接酶处理？思考一、基因工程的基本工具1、提取目的基因取出DNA用限制酶切断DNA目前被较广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、人胰岛素基因、人干扰素基因、种子贮藏蛋白基因、植物抗病基因等。(1)目的基因的概念：人们需要的特定基因。三、基因工程的基本操作程序（2）提取目的基因的途径提取目的基因的途径人工合成基因（真核细胞）反转录法根据已知氨基酸序列合成DNA从供体细胞的DNA中直接分离基因

方法：鸟枪法

三、基因工程的基本操作程序2、目的基因与运载体结合三、基因工程的基本操作程序（1）由图可知载体的组成：_________、启动子、终止子、__________。（2）构建目的：①使________在_________中稳定存在，并且可以遗传给下一代；②使________能够表达和发挥作用。目的基因标记基因目的基因目的基因受体细胞载体(质粒)同一种限制酶切割带有黏性末端切口带有相同黏性末端的目的基因片段重组DNA(环状重组质粒)DNA连接酶DNA分子(含目的基因)2、目的基因与运载体结合3、将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞将受体细胞进行扩增三、基因工程的基本操作程序（1）转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持___________的过程。（2）常用方法：导入植物细胞:_____________、基因枪法、花粉管通道法导入动物细胞:_____________

导入微生物细胞:感受态细胞法（或Ca2+处理法）稳定和表达农杆菌转化法显微注射技术生物种类植物动物微生物常用方法受体细胞转化过程农杆菌转化法显微注射技术感受态细胞法体细胞受精卵原核细胞将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA上→表达将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物Ca2+

处理细胞→感受态细胞→重组表达载体DNA分子与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子4、目的基因的检测与表达三、基因工程的基本操作程序（1）_________________→目的基因的有无（2）分子杂交技术→________________（3）_______________→目的基因是否翻译（4）生物性状的表达与否→目的基因是否表达（个体水平）注：启动子、终止子与起始密码子、终止密码子不同：启动子、终止子在DNA上,在遗传信息转录时起调控作用；而起始密码子、终止密码子在mRNA上,在翻译时起作用,决定翻译的开始和结束。分子水平DNA分子杂交技术目的基因是否转录抗原—抗体杂交三、基因工程的基本操作程序基因工程的基本内容基因操作的基本步骤基因操作