第1节基因工程概述

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1、第1节基因工程概述【学习目标】1、说出基因工程的概念(A)2、简述棊因工程的诞生历程(A)3、说；1!DNA®组技术所需的三种基因工具的作用(A)4、简述基因工程皋木操作程序的四个步骤(B)【基础梳理】一、基因工程的概念是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对主物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞并使重纽基因在受体细胞中表达，产生人类所需的基因产物的技术。(1)操作环境：生物体外(2)操作对彖：基因(3)操作水平：DNA分子水平(4)基木过程：剪切一拼接一导入一表达(5)结果：人类需要的基因产物二、基因工程的工

2、具及作用(一)限制性核酸内切酶(简称限制酶)“分子手术刀”1、来源：主要是从原核牛物中分离纯化出来的。2、作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核背酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核昔酸之间的磷酸二酯键断开。3、特点：具有专一性，表现在两个方面：①识别双链DNA分子的某种特定的核苜酸序列。②切割特定序列中的特定位点。4、结果:经限制酶切割产牛的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。例1、下列有关基因工程中限制内切酶的描述，错误的是()A.—•种限制性内切酶只能识别一种特定的脱氧核甘酸序列B.限制性内切卿的活

3、性受温度的影响C.限制性内切酶能别和切割RNAD.限制性内切卿可从原核牛物中提取(二)DNA连接酶“分子针线”1、分类:根据酶的来源不同,可分为E-coliDNA连接酶和T』NA连接酶两类2、作用：恢复被限制酶切开了的两个核廿酸之间的磷酸二酯键。【疑难解析】1、两种DNA连接酶（E•coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：（1）相同点：都缝合磷酸二酯键（2）区别：E.coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能使黏性末端Z间连接;T.DNA连接酶来源于「噬菌体能缝合两种末端，但连接平末端Z间的效率较低。2、DNA连接酶与

4、DNA聚合酶作用的比较DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA双链单链模板不要模板要模板连接的对象2个DNA片段单个脱氧核昔酸加到已存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键化学木质蛋白质（三）载体“分子运输车”1、载体的作用：载体是基因运输工具，在基因操作过程中，使用载体有两个目的：一是用它作为运载工具，将II的基因送到宿主细胞中去；二是利川它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。2、载体必须具备三个条件：（1）能在受体细胞中复制并稳定保存。（2）具有一至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入。（3）具有某些标记

5、基因，以便进行筛选。3、载体的种类：质粒、噬菌体和动、植物病毒等。故早应用故常应用的载体是质粒，它是细菌细胞中的一种很小的双链环状DNA分子。三、基因工程的基本过程（一）获得目的基因（目的基因的获取）1、获取方法主要有两种:（1）从自然界中已有的物种中分离出来,如可从基因文库中获取。（2）用人工的方法合成。★获得原核细胞的目的基因可采取直接分离，获取真核细胞的H的基因一般是人工合成。★人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。2、利用PCR技术扩增H的基因（1）PCR的含义：是一项在牛物体外复制特定DNA片段的核酸合

6、成技术。（2）目的：获取大量的目的基因（3）原理:DNA双链复制（4）过程：第一步：加热至90〜95°CDNA解链为单链；第二步：冷却到55〜60°C,引物与两条单链DNA结合；第三步：加热至70〜75°C,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。（5）特点：指数形式扩增质粒DNA分子理一个切口两个切口两个黏性末端荻得目的基因Jdna连接酶重组DNA分子组质粒）（二）制备重组DNA分子（基因表达载体的构建）1、亜组DNA分子的组成：除了日的基因外，还必须有标记基因。★标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有1=1的基因，

7、从而将含有廿的基因的细胞筛选出來。2、方法：同种限制酶分别切割载体和口的呈因，再用DNA连接酶把两者连接。（三）转化受体细胞（将目的基因导入受体细胞）1、转化的概念：是1=1的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。2、常用的转化方法：（1）将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌介导转化技术（农杆菌转化法）,其次还基因枪介导转化技术（基因枪法）和花粉管通道技术（花粉管通道法）。（2）将H的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。（3）将目的基因导入微牛物细胞：处理法

8、。例2、以重组DNA技术为核心的基因工程正在改变着人类的生活。请回答下列问题。（1）获得目的基因的方法通常包括和。（2）切割和连接DNA分子所使用的卿分别是和o（3）运送kl的基因迹入受体细胞的载体一般选用病毒或,后者的形状成。（4）由于重组DNA分子成功导入BamllIEcoR1Hiru