选修3基因工程VIP免费

专题一基因工程★基因工程又叫转基因技术或DNA重组技术。是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。基因工程的概念1.1、DNA重组技术的基本工具1、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”2、DNA连接酶——“分子缝合针”3、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”1、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”（1）性质•一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的核苷酸序列，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。1、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”（2）分布•主要存在于原核生物中。（3）限制性内切酶在原核生物中的作用•当外源DNA侵入时，限制性内切酶将外源DNA切割掉，使之失效，以达到保证自身安全的目的。1、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”（4）为什么细菌中的限制酶不剪切细菌本身的DNA•因为微生物在长期的进化过程中形成了一套完善的防御机制，可将入侵的外源DNA切割掉（5）限制性内切酶所识别的序列具有什么特点？•所识别序列中轴线两侧的双链DNA分子上的碱基是反向对称重复排列的。1、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”（6）作用结果：产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。1、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”（7）用同一种限制性内切酶处理不同的DNA片段，会形成相同的黏性末端，可以进行重组。2、DNA连接酶——“分子缝合针”（1）作用：将双链DNA片段连接起来，恢复被限制性内切酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（2）种类E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶2、DNA连接酶——“分子缝合针”3、基因进入受体细胞的载体★常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。★质粒存在：•存在于细菌遗传物质之外及酵母菌染色体之外。特性：•是一种小型环状DNA分子，能够自我复制。大肠杆菌（E·coli）质粒的分子结构示意图3、基因进入受体细胞的载体作为载体所要具备的条件：（1）必需要有一个或多个限制酶的切割位点（2）必需具备自我复制能力（3）必须带有标记基因（4）必须是安全的（5）分子大小应合适1.2、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取2、基因表达载体的构建3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定1、目的基因的获取•目的基因：是人们所需要转移或改造的基因，获取目的基因是实施基因工程的第一步。1、目的基因的获取★获取方法可以从自然界中已有的物种中分离出来，也可以用人工的方法化学合成。目前常用的方法：（1）从基因文库中获取目的基因（2）利用PCR技术扩增目的基因1、目的基因的获取从基因文库中获取目的基因★基因组文库•基因文库中包含了一种生物的全部基因,这种基因文库叫做基因组文库。★部分基因文库•基因文库中包含了一种生物的部分基因,这种基因文库叫做部分基因文库。利用PCR技术扩增目的基因5/3/GGTC3/5/AGCC5/3/AG引物Ⅰ5/3/GG引物ⅡPCR技术变性复性延伸2基因表达载体的构建—核心2、基因表达载体的构建•单独的目的基因是不能稳定遗传的。•构建基因表达载体的目的是为了使目的基因能够在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够正常表达和发挥作用。构建基因表达载体的目的2、基因表达载体的构建★作为基因表达载体，是不是只需含有目的基因就可以完成任务？为什么？•不可以。因为目的基因要在表达载体中得到表达并发挥作用，还需要有启动子、终止子和标记基因等。2、基因表达载体的构建基因表达载体的组成【目的基因+启动子+终止子+标记基因】启动子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。终止子：一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端，使转录停止下来。2、基因表达载体的构建①用限制性内切酶切割质粒，使其出现一个切口，暴露出黏性末端。②用同一种限制性内切酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。③将切下的目的基因片段插入到质粒的切口处，再加入DNA连接酶，这样就形成了一个重组DNA分子（也称为重组质粒）。3将...