专题 1 基因工程 1.1 DNA 重组技术的基本工具 1.2 基因工程的基本操作程序【高考新动向】1、基因工程的诞生2、基因工程的原理及技术【考纲全景透析】一、基因工程的工具1、基因工程的概念:按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外 DNA 重组和转基因等技术,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。由于基因工程在 DNA 分子水平上进行设计和施工的,因此又叫做 DNA 重组技术。2、DNA 重组技术的基本工具(1)限制酶——分子手术刀全称:限制性核酸内切酶来源:主要从原核生物中分离纯化出来特点:识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。结果:产生黏性末端或平末端(2)DNA 连接酶——分子缝合针类型:根据酶的来源不同,可分为 E·coliDNA 连接酶和 T4DNA 连接酶作用:连接双链 DNA 片段,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二脂键。(3)载体——分子运载体种类:通常利用质粒作为载体,另外还有 λ 噬菌体的衍生物、动植物病毒等质粒:化学本质:小型环状 DNA 分子 特点:能自我复制 有一个至多个限制酶切割位点 有特殊的标记基因二、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取途径(1)目的基因: 编码蛋白质的结构基因 。(2)获取目的基因的方法:从基因文库中获取利用 PCR 技术扩增目的基因通过 DNA 合成仪人工合成(3)PCR 技术扩增目的基因1① 原理:DNA 双链复制② 过程:第一步:加热至 90~95℃DNA 解链;第二步:冷却到 55~60℃,引物结合到互补 DNA 链;第三步:加热至 70~75℃,热稳定 DNA 聚合酶从引物起始互补链的合成。2、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。(2)组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因(如抗生素基因)① 启动子:是一段有特殊结构的 DNA 片段,位于基因的首端,是 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:也是一段有特殊结构的 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。3、将目的基因导入受体细胞生物种类植物细胞动物细胞微生物细...