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1、 专题一 基因工程 1. 1 DNA重组技术的基本工具 / 一、基因工程的基本概念1. 概念：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过_和_等技术，赋予生物以新的_，从而创造出更符合人们需要的新的_和_。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做_。2. 基本原理：_3. 理论基础(1) 不同生物的基因可以拼接的结构基础细胞生物的遗传物质都是_，都是以_为基本单位构成的双链大分子。(2) 目的基因转入后可以表达的基础所有生物共用一套_。(3) 生物遗传信息的表达都遵循_。4. 优点(1) 目的性强，能_的改造生物的性状。(2) 克服_的障碍。二、限制性核酸切酶分子手
2、术刀1. 简称：_。2. 来源：主要是从_中分离纯化而来。3. 功能特点：特异性，即识别双链DNA分子某种特定_，并且使每一条链中_的两个核苷酸之间的_断开。4. 酶切结果：_末端和_末端。画出EcoR酶切后的结果：GAATTCCTTAAG三、DNA连接酶“分子缝合针”1. 作用实质：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的_。2. 作用前提：两个DNA分子必须含有_。3. 种类(1) Ecoli DNA 连接酶 来源：_ 功能：只能连接_(2) T4DNA连接酶 来源：_ 功能：既可以连接_，又可以连接_，但连接_时效率比较低。拓展 比较DNA连接酶与DNA聚合酶D
3、NA 连接酶DNA 聚合酶作用实质都是催化两个核苷酸之间形成_是否需模板_连接DNA链_链_链作用过程在两个DNA片段之间形成_将_加到已存在的核苷酸链上，形成_作用结果将两个DNA片段连接成_合成_四、基因进入受体细胞的载体“分子运输车”1. 基因工程中最常用的载体_(1) 来源：_等微生物(2) 结构：裸露的、结构简单、独立于_ 之外，并具有_的_分子。 2. 基因的载体必须具备的条件(1) 有_个限制酶切割位点，供外源DNA片段（基因）插入其中。(2) 能在宿主细胞_，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行_。(3) 有特殊的_，如四环素抗性基因等，供重组DNA的鉴定和选择。(4)
4、必须是_的，不会对受体细胞有害。(5) _适合，以便提取和在体外进行操作。3. 载体的种类：除质粒外，还有_、_等。4. 在进行基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过_的。1. 2 基因工程的基本操作程序一、基因工程的基本操作程序1. _的获取。2. _的构建。3. 将目的基因_。4. 目的基因的_。二、目的基因的获取1. 目的基因主要是_的结构基因。2获取目的基因的方法(1) 从基因文库中获取目的基因 基因文库概念：将含有某种生物不同基因的许多_，导入_的群体中储存，各个_分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。 基因文库分类：可分为_文库和_文库(如cDNA
5、文库)。 (2) 利用PCR技术扩增目的基因 PCR技术是_的缩写。PCR是一项在生物体外_的核酸合成技术。 PCR技术的原理：DNA 的_。 PCR扩增的前提：要有一段已知目的基因的_，以便根据这一序列合成引物。 PCR扩增的条件：_、_(目的基因)，原料_(即dCTP、dATP、dGTP、dTTP)，耐高温的_酶(Taq酶)。 PCR 扩增的过程a. 变性：加热到90-95，DNA受热变性后_b. 复性（退火）：冷却到55-60，_与_结合c. 延伸：加热到70-75，在热稳定的_(Taq酶)的作用下进行延伸 结果：目的基因以_的方式成指数形式扩增。(3) 人工合成法：如果基因比较_，且_
6、，可以通过_用化学方法直接人工合成。拓展 PCR 技术和 DNA 复制的比较PCR技术DNA复制一样点原理_原料_条件_、_、_不同点解旋_解旋_催化场所_复制_酶热稳定的DNA 聚合酶细胞含有的DNA聚合酶结果在短时间形成_形成_三、基因表达载体的构建基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的_1. 基因表达载体构建目的：使目的基因在受体细胞中_，并且可以_给下一代，同时，使目的基因能够_。 2. 基因表达载体的组成：除了目的基因外，还必须有_、_以与_等。(1) 启动子：位于目的基因的_，是一段有特殊结构的DNA序列，是_识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA ，
7、最终获得所需的蛋白质，即转录开始的部位。 (2) 终止子：位于目的基因的_，也是一段有特殊结构的DNA序列，使转录在所需的地方停止下来，即转录停止的部位。(3) 标记基因：用于鉴别受体细胞中是否_，从而将含有目的基因的细胞_出来，常为_，如氨苄青霉素抗性基因、四环素抗性基因。3表达载体构建过程中，获取目的基因与切割质粒时一般用_限制性核酸切酶，目的是产生一样的_，以便于连接。四、将目的基因导入受体细胞 _的概念：目的基因进入受体细胞，并且在受体细胞维持稳定和表达的过程，称为_。 1. 将目的基因导入植物细胞(1) 常用受体细胞：植物的_或_。 (2) 方法：_法、_法、_法，其中，_法是导入植
8、物细胞最常用的方法。 农杆菌特点：易感染双子叶植物和裸子植物。当植物体受到伤害是，伤口处的细胞会分泌大量的_，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的_上的_(可转移的DNA)可转移到受体细胞染色体的DNA上。 转化过程：将_插入到_上，通过农杆菌的转化作用，可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA，使目的基因的遗传特性得以_。2. 将目的基因导入动物细胞 (1) 常用受体细胞：_。 (2) 常用方法：_。 (3) 基本操作程序：_含有目的基因的表达载体_(受精卵)_胚胎移植新性状动物3. 将目的基因导入微生物细胞(1) 常用受体细胞：_细胞，其中_最为广泛。 (2) 原
9、核生物的特点：_；多为单细胞；遗传物质相对_ (3) 转化方法： _法。 (4) 转化过程 用_处理受体细胞（如大肠杆菌），使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，这种细胞称为_。 将重组表达载体DNA分子溶于_中与_混合，在一定_下促进_吸收DNA分子，完成转化过程。五、目的基因的检测与鉴定目的基因导入受体细胞是否可以_，只有通过检测与鉴定才能知道，这是基因工程的第四步，也是检查基因工程是否成功的一步。类型步骤检测容方法结果显示_检测第一步检测转基因生物的染色体上是否插入了目的基因_(DNA 探针转基因生物DNA )是否_第二步检测目的基因是否转录_(DNA 探针转基因生物 mR
10、NA )是否_第三步检测目的基因是否翻译成蛋白质_是否_水平的检测包括抗虫、抗病的接种实验，以确定是否具有抗性的与抗性程度；基因工程产品需要与天然产品的功能进行活性比较等1. 3 基因工程的应用一、植物基因工程硕果累累植物基因工程技术主要用于提高农作物的_(如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等)，以与改良农作物的_和利用植物生产_等方面。 二、 动物基因工程前景广阔动物基因工程主要应用于动物品种_、建立_、器官移植等多方面。 (1) 用于提高动物生长速度：将_导入动物体，以提高动物生长速率。 (2) 用于改良畜产品的品质。 (3) 用转基因动物生产药物：将药用蛋白基因与_的启动子等调控组件重组在一起，通过_等方法，导入哺乳动物的_中，然后，将受精卵送入母体，使其生长发育成_。转基因动物进人泌乳期后，可以通过分泌的_来生产所需要的药品，称为乳腺(房)生物反应器。(4) 用转基因动物作器官
