选修三现代生物科技专题第1——讲基因工程及其安全性(含生物武器)S(1)基因工程的诞生(Ⅰ)(2)基因工程的原理及技术(Ⅱ)(3)基因工程的应用(Ⅱ)(4)蛋白质工程(Ⅰ)(5)转基因生物的安全性(Ⅰ)(6)生物武器对人类的威胁(Ⅰ)一、基因工程的概念及基本工具1．概念(1)操作环境：体外(2)操作水平：分子(DNA)水平，又叫①________(3)原理：②________(4)优点：定向改造生物性状2．基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶(2)DNA连接酶常用类型E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源⑦________T4噬菌体功能连接黏性末端连接⑧________结果恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键(3)载体①常用载体——质粒②其他载体：λ噬菌体衍生物、⑪________等。二、基因工程的基本操作程序1．目的基因的获取(1)目的基因：编码蛋白质的基因。(2)获取方法：从基因文库中获取、利用⑫________扩增目的基因、利用⑬________人工合成。2——．基因表达载体的构建基因工程的核心(1)目的：使目的基因在受体细胞中⑭____________，并可以遗传给下一代；使目的基因能够⑮____________和发挥作用。(2)基因表达载体的组成：目的基因、⑯________、终止子和标记基因等，如图。①与载体相比较，增加启动子、目的基因和终止子三个基因片段，其功能各不相同。②启动子(DNA片段)≠起始密码子(RNA)；终止子(DNA片段)≠终止密码子(RNA)。3．将目的基因导入受体细胞导入植物细胞：⑰________________、基因枪法、花粉管通道法导入动物细胞：⑱____________导入微生物的方法：先用⑲________处理再融合4．目的基因的检测和鉴定(1)检测：分子水平。检测是否有目的基因：分子杂交技术(⑳________＋转基因生物○________)检测是否转录：分子杂交技术(DNA探针＋转基因生物○________)检测是否翻译：○________(2)鉴定：个体水平。三、基因工程的应用技术名称应用植物基因工程培育抗虫转基因植物、抗病转基因植物和○________转基因植物，利用转基因改良植物的品质动物基因工程提高动物生长速度，改善畜产品的品质，用转基因动物生产药物，用转基因动物作○________的供体基因治疗把○________导入病人体内，使其表达产物发挥作用，从而治疗疾病，分为体内基因治疗和体外基因治疗四、蛋白质工程1．崛起缘由天然蛋白质○________人类生产和生活的需要。2．目标根据人们对蛋白质功能的特定需求，对○________进行分子设计。3．操作手段基因修饰或基因合成。4．设计流程预期蛋白质功能―→设计预期蛋白质结构―→推测应有的○________序列―→找到对应的○________序列(基因)。自我校对：①DNA重组技术②基因重组③原核生物④磷酸二酯键⑤特定的脱氧核苷酸序列⑥黏性末端⑦大肠杆菌⑧黏性末端或平末端⑨限制酶○遗传标记基因⑪动植物病毒⑫PCR技术⑬DNA合成仪⑭稳定存在⑮表达⑯启动子⑰农杆菌转化法⑱显微注射法⑲Ca2＋⑳DNA探针○DNA○mRNA○—抗原抗体杂交○抗逆○器官移植○正常基因○不一定完全符合○蛋白质的结构○氨基酸○脱氧核苷酸基因工程的理论基础与操作工具1．基因工程的基本原理和理论基础概括(如下图)2．与DNA分子相关的酶(1)几种酶的比较比较项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脱氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键作用结果形成黏性末端或平末端形成重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子(2)限制酶与DNA连接酶的关系①限制酶不切割自身DNA的原因是：原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。②DNA连接酶起作用时不需要模板。3．载体(1)作用①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。(2)具备的条件①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。②有多个限制酶切割位点，以便与外源基因连接。③具有特殊的标记基因，以便进行筛选。(3)种类①质粒：一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，能够自我复制的很小的双链环状DNA分子。②λ噬菌体的衍生物。③动植物病毒。(1)一般来说，天然载体往往不能满足人类的所有要求，因此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的载体进行人工改造。(2...
