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1、选修3易考学问点背诵专题1基因工程基因工程的概念基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平基本过程剪切一拼接导入一表达结果产生人类须要的基因产物特点打破种的界限，定向改造生物本质基因重组(一)基因工程的基本工具1 .“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶(限制制)(1)来源：主要是从原核生物中分别纯化出来的。(2)功能：能够识别双链DNA分子的某种拉定的核甘酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核昔酸之间的磷酸二崩键断开,因此具一特异性。(3)结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。2 .“分子缝合针”DNA连接辞两
2、种DNA连接酶(ECOliDNA连接酶和T%DNA连接酶)的比较：相同点：都缝合磷酸二酯键。区分：ECOliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T,DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核昔酸加到已有的核甘酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。3 .“分子运输车”载体(1)载体具备的条件：能在受体细胞中复制并稳定保存C具有一至多个限制一切点，供外源DNA片段插入。具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择C(2)最常用的载体是质
3、粒,它是一种袒露的、结构简洁的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制实力的双链环状DNA分子o(3)其它载体：噬菌体、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获得1 .目的基因是指：是人们所须要转移是改造的基因2 .获得目的基因的方法3 .原核基因实行干脆分别获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法一和化学合成法,4 .PCR技术扩增目的基因(1)原理：DNA双链复制(2)过程：第一步：加热至9095。CDNA解链；其次步：冷却到556(C,引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70750热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。其次步：重组DNA分子1.
4、目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。2 .组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因+复制原点(1)启动子：是一段有特别结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。(2)终止子：也是一段有特别结构的DNA片段，位于基因的尾端。(3)标记基因的作用：是为了鉴定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筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。第三步：转化受体细胞1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。3 .常用的转化方法：将目的基
5、因导入植物细胞：采纳最多的方法是农杆菌转化法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是卵。将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的缘由是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，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,在肯定的温度下促进感受态细胞汲取DNA分子，完成转化过程。4 .重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。第四步：目的基因的检测和表达1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是
6、否插入了目的基因，方法是采纳DNA分子杂交技术。5 .其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采纳用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。6 .最终检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。7 .有时还需进行个体生物学水平的鉴定。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：抗虫、抗病、，: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。3 .基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。（四）蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以
7、蛋白质分子的结构规律与其生物功能的关系作为基础,通过基因基因合成,对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质,以满意人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产宜然界已存在的蛋白质）蛋白质工程. 预期功能生物功能有NaS心法则转录翻棒蛋白质的改造大改:设计并制造自然界中不存在的全新蛋白质，使之具有特定的氨基酸序列、空间结构和预期功能中改:在蛋白质分子中替代某一个肽段或一个特定的结构域小改:通过基因工程中的定点诱变技术，有目的改造蛋白质分子中某活性部位的1个或几个氨基酸残基，以改善蛋白质的性质和功能定点谖变技术是变更蛋白质结构的核心之一EQR技术是基因定点诱变的常用方法蛋白质工程与基因工程的关系蛋白质工程基因工程实质通过改造基因，以定向改造自然蛋白质，甚至创建自然界不存在的蛋白质将目的基因从供体转移到受体细胞，并在受体细胞中表达结果合成自然界不存在的蛋白质只能生产自然界已存在的蛋白质联系蛋白质工程是在基因工程基础上，延长出的其次代基因工程
