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1、精品_精品资料_. 专题一 基因工程【高考目标定位】1、专题重点 :DNA重组技术所需的三种基本工具.基因工程的基本操作程可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_序四个步骤. 基因工程在农业和医疗等方面的应用.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_蛋白质工程的原理.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2、专题难点 :基因工程载体需要具备的条件.从基因文库中猎取目的基因.利用 PCR技术扩增目的基因.基因治疗.蛋白质工程的原理.第 1节 DNA重组技术的基本工具教材梳理:学问点一 基因工程的概念:基因工程是指依据人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外 DNA重组和转
2、基因等技术,给予生物以新的遗传特性,从而制造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品.由于基因工程是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在 DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫做留意:对本概念应从以下几个方面懂得:操作环境 生物体外操作对象 基因操作水平 DNA分子水平可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_DNA重组技术.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_基本过程 剪切拼接导入表达结果 人类需要的基因产物学问点二 基因工程的基本工具1. 限制性核酸内切酶“ 分子手术刀”(1)限制性内切酶的 来源 :主要是从原核生物中分别纯化来的.(2)限制性内切酶的
3、作用 :能够识别双链 DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并能将每一条链上特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键切开.(3)限制性内切酶的切割方式及结果 :在中心轴线两侧将DNA切开,切可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_口是黏性末端.沿着中心轴线切开 2.DNA 连接酶“ 分子缝合针”可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_DNA,切口是平末端.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1)来源 :大肠杆菌、 T4 噬菌体可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2)DNA连接酶的 种类 :E.coliDNA可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_连接
4、酶和 T4DNA连接酶.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(3)作用 及作用部位: E.coliDNA 连接酶作用于黏性末端被切开的磷酸二酯键, T4DNA连接酶作用于黏性末端和平末端被切开的磷酸二酯键.留意:比较有关的 DNA酶部分内容来源于网络,有侵权请联系删除;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_. 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1)DNA水解酶:能够将 脱氧核糖和含氮碱基(2)DNA解旋酶:能够将可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_DNA水解成四种脱氧核苷酸,完全水解成膦酸、DNA或 DNA的某一段解成两条长链,作用的部位可编辑
5、资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_是碱基和碱基之间的氢键.留意:使 DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外,在适当的高温(如 94)、重金属盐的作用下,也可使 DNA解旋.(3)DNA聚合酶 :能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成 DNA长链.(4)DNA连接酶 :是通过磷酸二酯键连接双链 DNA的缺口.留意比较 DNA聚合酶和 DNA连接酶的异同点.3. 基因进入受体细胞的载体“ 分子运输车”(1)分子运载车的 种类 :质粒: 常存在于原核细胞和酵母菌中,是一种可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_分子质量较小的环状的暴露的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_D
6、NA分子,独立于拟核之外.病毒:常用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_的病毒有噬菌体、动植物病毒等.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2)运载体 作用 :是用它做运载工具,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_将目的基因转运到宿主细胞中去.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_是利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制.(3)作为运载体必需 具备的条件 :在宿主细胞中储存下来并大量复制 有多个限制性内切酶切点 有肯定的标记基因,便于挑选.第 2节 基因工程的基本操作程序教材梳理:基因工程的基本操作步骤为四步曲:目的基因的猎取.基因表达载体 的构
7、建.将目的基因导入受体细胞.目的基因的检测与鉴定.一目的基因的猎取可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1目的基因:主要是指编码蛋白质的结构基因.用的因子)2目的基因的猎取方法:基因组文库 从基因文库中猎取 cDNA 文库可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(或者是具有调控作可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_人工合成 逆转录法、依据已知的氨基酸序列估计脱氧核苷(真核生物)序列、 PCR技术扩增目的基因、DNA合成仪合成等.部分内容来源于网络,有侵权请联系删除;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_. (1)从基因文库中猎取可编辑资料 - - - 欢
8、迎下载精品_精品资料_基因文库:将含有某种生物不同基因的很多可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_DNA片段,导入受体菌的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_群体储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因.构建基因文库的目的:为了在不知目的基因序列的情形下,便于获得 所需的目的基因.基因组文库:含有一种生物的全部基因.部分基因文库 (如 cDNA文库):含部分基因, 可由 mRNA反转录而来.(2)利用 PCR技术扩增目的基因可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_PCR:是一项在生物体外复制特定 原理: DNA双链复制可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品
9、资料_DNA片段的核酸合成技术.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_原料:模板 DNA.RNA引物.四种脱氧核苷酸. 热稳固 DNA聚合酶(Taq 酶).可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_方法: DNA受热变性解旋为单链、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_冷却后 RNA引物与单链相应互补序可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_列结合、 DNA聚合酶作用下延长合成互补链.过程:热变性(90-95 )、退火( 55-60 )、延长( 70-75 ).特点:指数形式扩增 二基因表达载体的构建(基因工程的核心体外进行)1目的: 使目的基因在受体细胞中稳
10、固存在.可以遗传给下一代.使 目的基因能够表达和发挥作用.部分内容来源于网络,有侵权请联系删除;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_. 目的基因:依据需要来挑选.2基因表达启动子:位于基因首端,RNA 聚合酶识别和结合的部位,驱动转录基因.载体的组成 终止子:位于基因尾端,使转录在所需要的的方停下来.标记基因:鉴别受体细胞中是否含有目的基因.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_3方法: 同种限制酶分别切割载体和目的基因,者连接.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_再用 DNA连接酶把两可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_目的基因与运载体结合(以质
11、粒为运载体)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_4条件:同种限制酶、标记基因)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_DNA 连接酶、(目的基因、启动子、终止子、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_三将目的基因导入受体细胞 转化:目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维护稳固和表达 的过程. 导入植物细胞:常用农杆菌转化法(将构建的载体导入农杆菌,再让农杆菌感染植物细胞),基因枪法、花粉管通道法.(过程重 点介绍 )导入动物细胞: 显微注射法 (将基因表达载体提纯,用显微仪注射 到受精卵中) (过程重点介绍 )导入微生物细胞: Ca 2处理受体细胞成为感受态细
12、胞,再进行混合.提示: 农杆菌转化法的原理是利用农杆菌(胞内寄生菌)对植物的感 染而把目的基因导入受体细胞.四目的基因的检测和鉴定分子检测:导入检测+表达检测DNA一条链(作探导入检测:利用DNA分子杂交技术 ,目的基因可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_针)与受体细胞中提取的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_DNA杂交,看是否有杂交带.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_表达检测:目的为了检测是否转录出了 mRNA,利用 DNA-mRNA分子杂交技术 ,目的基因 DNA一条链(作探针) 与受体细胞中提取的 mRNA杂交,部分内容来源于网络,有侵权请联系删
13、除;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_. 看是否有杂交带.表达检测:目的为了检测目的基因是否翻译成蛋白质.抗体与蛋白 质进行 抗原抗体杂交,看是否有杂交带.个体水平的鉴定: 进行抗虫、 抗病的接种试验, 依据其性状判定是否表达.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_提示:DNA分子杂交技术第一提取受体细胞中的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_DNA,然后高温解成单链,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_再与同位素标记的 DNA探针杂交.抗原抗体杂交所用到的抗体是用表 达出的蛋白质注射动物进行免疫,产生相应的抗体,并提取出而来的第 3 节 基因工
14、程的应用教材梳理 :学问点一 植物基因工程的应用 植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆才能(如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等)以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等 方面.1. 提高抗逆性可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1)常用抗虫基因:用于抗虫(杀虫)的基因主要是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Bt 毒蛋白基因、蛋可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等.(2)常用抗病基因: a. 抗病毒基因有: 病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶 基因. b. 抗真菌基因有:几丁质酶基因和抗毒素合成基因(
15、3)其他抗逆基因: 环境条件对农作物的生产会造成很大影响,并且这些 影响是多方面的,因此,抗逆性基因也有多种多样,如:抗盐碱和干旱的 调剂细胞渗透压基因、抗冻基因、抗除草剂基因等等.2. 改良植物品质 由于人们的食品含有的养分不平稳,不能满意人们对食品的要求,这样,可以通过转基因技术,使植物能够合成某些原来不能合成的物质.如科学 家将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中,或者转变这些氨基 酸合成途径中某种关键酶的活性,以提高氨基酸的含量.学问点二 动物基因工程的应用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1. 用于提高动物生长速度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_:
16、由于外援生长激素基因的表达可以使转基因动可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_物生长得更快,将这类基因导入动物体内,以提高动物的生长速率.如:转基因绵羊和转基因鲤鱼.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 用于改善畜产品的品质可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_:基因工程可用于改善畜产品的品质.如:有些可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_人对牛奶中的乳糖不能完全消化或食用后会显现过敏、腹泻、恶心等不适 症状,科学家将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组,这样所获得的牛奶其成分 不受影响,但乳糖的含量大大减低.3. 生产药物 基因工程不但促进了传统技术的变革,也为人类供应了传统产业难以得到部分内容来源于网络,有侵权请联系删除;可编辑资料 - - - 欢迎下载