高中生物選修三專題復(fù)習(xí)(已修改)
2025-01-20 13:11 本頁(yè)面
【正文】 基因工程又叫做 ____ ___或 __________ 。 基因工程 基因拼接技術(shù) DNA重組技術(shù) 基本工具： “分子手術(shù)刀” : “分子縫合針” : 基因進(jìn)入受體細(xì)胞的載體 : 基本操作步驟： 運(yùn)載體 DNA連接酶 限制性核酸內(nèi)切酶 目的基因的 獲取 基因表達(dá)載體的 構(gòu)建 （核心） 將目的基因 導(dǎo)入 受體細(xì)胞 目的基因的 檢測(cè) 與鑒定 黏性末端 黏性末端 一種限制性內(nèi)切酶只能 識(shí)別 雙鏈 DNA分子的某種 特定的核苷酸序列 ，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的 磷酸二酯鍵 斷開(kāi)（ 切割DNA分子） 來(lái)源：主要從原核細(xì)胞分離 作用： 作用結(jié)果： EcoRI 重難點(diǎn)剖析 : 基因工程的“專用工具” 形成 平未端 （ SmaI）及 黏性未端 （ EcoRI） 1)、種類： 2)、作用部位： Ecoli DNA連接酶 （黏性末端） T4 DNA連接酶 （黏性末端和平末端） 磷酸二酯鍵 DNA連接酶 可把平未端或黏性末端之間的縫隙“縫合”起來(lái)，即相當(dāng)于把梯子兩邊的扶手的斷口連接起來(lái)，這樣一個(gè) 重組 DNA分子 就形成了。 —— “ 分子縫合針 ” —— 運(yùn)載體 （ 1） 作用： 將目的基因送入受體細(xì)胞 （ 2） 具備的條件： . . . . 質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒 （ 3）種類： 質(zhì)粒 —— 細(xì)菌擬核 DNA之外結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能 自主復(fù)制 的很小的 環(huán)狀 DNA分子 。 （一）目的基因的提取 目的基因：主要是指 ___________________ 。 獲取方法： ____________中獲取目的基因 人工合成法：化學(xué)方法合成 DNA片段（反轉(zhuǎn)錄法、直接合成法） PCR反應(yīng)擴(kuò)增 DNA 基本操作步驟 從基因文庫(kù) 編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因 原理： DNA復(fù)制 過(guò)程：加熱 DNA解鏈 冷卻引物結(jié)合到互補(bǔ) DNA鏈 互補(bǔ)鏈合成 條件 ： 耐高溫 DNA聚合酶 （ 二）基因表達(dá)載體構(gòu)建 基因表達(dá)載體由 ________、 ________ ________、 _____ 四部分組成。 目的基因 啟動(dòng)子 標(biāo)記基因 終止子 啟動(dòng)子作用： 標(biāo)記基因的作用： RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄的“開(kāi)關(guān)”。 鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因 ，從普通細(xì)胞中篩選出含目的基因的受體細(xì)胞 （ 1）用一定的 _________切割質(zhì)粒，使其出現(xiàn)一個(gè)切口，露出 ____________。 （ 2）用 _______________切斷目的基因，使其產(chǎn)生 ____________。 （ 3）將切下的目的基因片段插入質(zhì)粒的 ______處，再加入適量 ___________，形成了一個(gè)重組 DNA分子（重組質(zhì)粒） 限制酶 黏性末端 同一種限制酶 相同 的黏性末端 切口 DNA連接酶 重組質(zhì)粒形成過(guò)程 : 導(dǎo)入植物 細(xì)胞： （三）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 導(dǎo)入動(dòng)物 細(xì)胞： 導(dǎo)入微生物細(xì)胞： 受體細(xì)胞 導(dǎo)入方法 體細(xì)胞 受精卵 受精卵 顯微注射法 Ca2＋ 處理法 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 基因槍法 花粉管通道法 將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞 原核生物 繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少，故早期常作為受體細(xì)胞。 大腸桿菌細(xì)胞 用 Ca2+處理 感受態(tài)細(xì)胞 重組表達(dá)載體 DNA 溶于緩沖液 混合 導(dǎo)入 目的基因是否插入轉(zhuǎn)基 因生物染色體的 DNA上 （四）目的基因的檢測(cè)與鑒定 目的基因是否表達(dá)： 目的基因是否轉(zhuǎn)錄 ： 方法 : DNA分子雜交 方法 : 核酸分子雜交 方法 : 抗原抗體雜交 個(gè)體水平鑒定—— 抗蟲(chóng)性鑒定、抗病性鑒定、生物活性鑒定等（ 生理、性狀水平的檢測(cè) ） 檢測(cè) 轉(zhuǎn)基因生物 轉(zhuǎn)基因生物是指利用 技術(shù)導(dǎo)入 培育出的能夠?qū)⑿滦誀?穩(wěn)定地 給后代的基因工程生物。 基因工程 外源基因 遺傳 優(yōu)點(diǎn)： 打破了常規(guī)育種難以突破的 的改變了生物的遺傳性狀 . 物種之間的界限 (生殖隔離 ) 定向 （一）植物基因工程碩果累累 : 2. 抗病轉(zhuǎn)基因生物 基 因 工 程 的 應(yīng) 用 方法 : 利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物 動(dòng)物 乳腺生物反應(yīng)器 獲取目的基因 （藥用蛋白基因） 構(gòu)建基因表達(dá)載體 （ 在藥用蛋白基因前加乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子 ） 顯微注射導(dǎo)入哺乳動(dòng)物受精卵中 形成早期胚胎 將胚胎送入母體動(dòng)物 發(fā)育成轉(zhuǎn)基因動(dòng)物（只有在產(chǎn)下的雌性動(dòng)物個(gè)體中，轉(zhuǎn)入的基因才能表達(dá)） （二）動(dòng)物基因工程前景廣闊 : 用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體 供體動(dòng)物： 存在的難題： 解決方法： 豬 免疫排斥 將供體基因組導(dǎo)入某種基因調(diào)節(jié)因子，以 抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因， 再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出 沒(méi)有免疫排斥反應(yīng) 的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。 （三）、基因工程藥品異軍突起 : 工程菌： 用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表達(dá)的菌類細(xì)胞株系。 我國(guó)已生產(chǎn)的產(chǎn)品： 白細(xì)胞介素 干擾素、乙肝疫苗等 （四）基因診斷與基因治療 : 基因診斷： 用放射性同位素等標(biāo)記的 “ DNA探針 ” 檢測(cè)肝炎病毒等病毒感染及遺傳缺陷，不但準(zhǔn)確而且迅速。 基因治療： 把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募?xì)胞中，達(dá)到治療疾病的目的。 體外基因治療 體內(nèi)基因治療 基因治療的類型 比較：基因工程和蛋白質(zhì)工程 基因工程 蛋白質(zhì)工程 相同點(diǎn) 都要改造基因，都屬于分子水平 產(chǎn)生新的 基因型，無(wú)新基因 基因（型） 產(chǎn)生的蛋白質(zhì) 原有的 可以是新的 聯(lián)系 蛋白質(zhì)工程是以基因工程為基礎(chǔ)， 是基因工程的應(yīng)用和延伸；前者可為后者修飾、改造酶 蛋白質(zhì)工程流程圖 1. 從預(yù)期的蛋白質(zhì) 功能 出發(fā) 2. 設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì) 結(jié)構(gòu) 3. 推測(cè)應(yīng)有的 氨基酸 序列 4. 找到相應(yīng)的 脫氧核苷酸序列 (即基因 ) 板書(shū)：用干擾素例子，反推過(guò)程。 第 4步后接著
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