第1章基因工程(自我检测)

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1、第1章基因工程(自我检测)1、基因工程的原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外和(一)DNA重组技术的基本工具,赋予生物以新的遗传特性，创造岀更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于基因工程是在水平上进行设计和施工的，因此又叫做O(1)切割DNA的工具是，又称2、限制性核酸内切酶(2)这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。(3)由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶(简称限制酶)。(4)DNA分子经限制酶切割产生的D

2、NA片段，末端通常有两种形式，即—和3、DNA连接酶一一“分子缝合针”根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E・CO〃DNA连接酶。E・CO〃DNA连接酶只能将—连接起来，不能将双链DNA片段平末端之间进行连接。另一类是从分离出來的，称为T4DNA连接酶。T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的,又可以“缝合”双链DNA片段的,但连接之间的效率比较低。4、基因进入受体细胞的载体一一“分子运输车”(1)基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因

3、进行大量的复制。(2)现在通常使用的载体是,它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA之外的环状DNA,有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。(3)质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以复制，也可整合细菌拟核DNA中，随着拟核DNA的复制而复制。(4)其他载体还有和等。(5)作为载体必须具备以下条件：能够在宿主细胞中复制并稳定地保存，具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有某些标记基因，便于进行筛选，如对抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。(二)基因工程的基本操作程序一、目的棊因的获取：1.目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的O2.获取目的

4、基因的方法(1)从皋因文库中获取目的基因①•慕因文库：将含有某种生物不同•慕因的许多,导人受体菌的群体中—，各个受体菌分别含有这种生物的不同棊因，称为棊因文库。厂棊因组文库：含有一种生物的棊因②种类」IcDNA文库:含有一种生物的基因③目的鈕的获取根据棊因的有关信息：棊因的序列、棊因在上的位置、棊因的—产物mRNA、基因的产物蛋白质等特性获取目的基因。⑵利用PCR技术扩增目的皋因。©PCR：是一项在生物体外特定DNA片段的核酸合成技术。②条件：己知目的基因的序列、、、以及酶促反应所需要的离子等③过程：目的基因DNA受热形成,与结合，然后在的作用下进行延伸形成DNAo

5、④方式：指数扩增=”(n为扩增循环的次数)(3)人工合成法：基因较小，核昔酸序列已知，可以人工合成。二、基因表达载体的构建1•表达载体的组成：日的基因+++标记基因等。2.启动子：位于基因的，它是结合的部位，驱动基因转录产生mRNA。3.终止子：位于基因的,终止o4.表达载体的功能：使日的基因在受体细胞中稳定存在，并且给下一代：使日的基因和发挥作用。5.标记基因：受体细胞是否含有目的基因。6.不同的受体细胞及口的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建上也会有所差别。三、将口的基因导入受体细胞(一)转化：目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和的过程。

6、(二)方法1.将口的基因导入植物细胞(1)农杆菌转化法①农杆菌特点：易感染植物和裸子植物，对植物没有感染力；Ti质粒的可转移至受体细胞，并整兪到受体细胞的染色体上。②转化：口的基因插入到农杆菌一导入植物细胞一口的基因整合到植物细胞染色体上一目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。⑵基因枪法基因枪法：是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高。(3)花粉管通道法花粉管通道法：这是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法。(我的的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的)2.将口的基因导入动物细胞⑴方法：注射技术。⑵操作程序：目的基因表达载体-取卵(受精卵)一显

7、微注射一注射了目的基因的受精卵移植到—性动物的内发育一新性状动物。3.将口的基因导人微生物细胞(1)原核生物特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。(2)转化：处理细胞一细胞一表达载体与感受态细胞混合一细胞吸收DNA分子。四、目的基因的检测与鉴定1.检测⑴方法：标记了的、抗原抗体杂交。(2)内容①检测转基因生物染色体的DNA是否插入°②检测目的基因是否转录。③检测0的基因是否翻译成。2•鉴定:鉴定、抗病鉴定等。(三)基因工程的应用一、植物基因工程的成果：植物基因工程技术主要用于提高农作物的能力，以及改良农作物的—和利用植物生产等方面。（一）抗虫转棊因植物1