选修3
专题1基因工程
基因工程的概念
基因工程是指按照人们的愿望进行严格的设计通过体外DNA重组和转基因技术赋予生物以新的遗传特性创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的又叫做DNA重组技术。
操作水平DNA分子水平
原理基因重组
优点1突破物种界限2定向改造生物的遗传特性
一基因工程的基本工具
1“分子手术刀”限制性核酸内切酶限制酶
1来源主要是从原核生物中分离纯化出来的。
2功能能够识别特定的核苷酸序列并在特定的切点切割因此具有专一性。
3作用的化学键切割磷酸二酯键
4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连接酶
1作用将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来形成重组DNA
2连接的化学键磷酸二酯键
3与DNA聚合酶作用的异同
DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷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。
DNA连接酶DNA聚合酶
不同点连接的DNA双链单链
模板不要模板要模板
连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸添加到已存在的单链DNA片段上
相同点作用实质形成磷酸二酯键
化学本质蛋白质
3“分子运输车”运载体
1载体具备的条件①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点供外源DNA片段插入。
③具有标记基因供重组DNA的鉴定和选择。
2最常用的载体是质粒它是一种环状DNA分子。
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取
1从基因文库中获取不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用
2人工合成。常用方法有1反转录法已经获得mRNA的情况下采用
2化学合成法知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用
3PCR技术扩增目的基因知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用
1PCR的含义是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
2目的获取大量的目的基因
3原理DNA双链复制
4过程第一步变性加热至9095℃DNA解链为单链高温解旋
第二步复性冷却到5560℃引物与两条单链DNA结合
第三步延伸加热至7075℃热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。
5特点指数2
形式扩增
第二步基因表达载体的构建核心
1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。
f2组成目的基因启动子终止子标记基因
1启动子是一段有特殊结构的DNA片段位于基因的首端是r