选修三知识点填空(答案).doc

选修3《现代生物科技专题》专题1基因工程基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望(定向变异),进行严格的设计,通过体外(体内、体外)DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。基因工程技术的原理:基因重组基因工程的优点:(1)目的性强,能够定向的改变生物的品质。(2)克服远缘杂交不亲和。基因工程的基本工具“分子手术刀”——限制酶(全称:限制性核酸内切酶)(1)主要来源:原核生物。(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列(被识别序列具反向对称特点),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,因此具有专一性。(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。(4)与解旋酶的区别:解旋酶:断开碱基对间氢键限制酶:断开两个脱氧核苷酸之间(即磷酸与脱氧核糖之间)的磷酸二酯键“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都连接磷酸二酯键。②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶:只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶:连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。“分子运输车”——运载体(1)运载体具备的条件:①具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。②能在受体细胞中复制并稳定保存。③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。④能在受体细胞中稳定保存(对受体细胞无害),大小合适。(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。(3)其它载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。(4)在进行基因工程操作中,真正被用作载体的质粒,都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。基因工程的基本操作程序1步骤:1、获取目的基因,2、基因表达载体的构建,3、将目的基因导入受体细胞,4、目的基因的检测和鉴定。第一步:获取目的基因目的基因范围:编码蛋白质的基因、具有调控作用的因子。目的基因来源:自然界获得或人工合成自然界获得:采取直接分离法---用适当的限制酶处理得到。工作量大,多为原核基因来源。人工合成:反转录法和化学合成法。操作复杂,基因结构不完整,多为真核基因的来源。补:基因结构原核基因、真核基因均有两种区域:编码区、非编码。但真核基因的前者是不连续的,分为外显子和内含子。目的基因的(大量)获取方法(1):基因组文库、:据目的基因的有关信息,以及基因的表达产物蛋白质等特性。:基因组文库的目的基因来源于自然界直接分离法获得。cDNA文库的目的基因来源于反转录法人工合成。:书P10表格(2)PCR(多聚酶链式反应的缩写)技术.(发明人:穆里斯等人)::体外复制,指数增加,需要(需要、不需要)模板。:第一步:高温解链(变性):加热至90~95℃,双链DNA受热解成单链(不需解旋酶);第二步:低温引物(复性):冷却到55~60℃,引物与模板单链DNA互补结合;第三步:中温复制(延伸):加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。第四步:重复一至三步。:模板为目的基因,原料为四种脱氧核苷酸,酶为热稳定DNA聚合酶,能量由ATP直接提供。(3)化学合成法人工合成(通过DNA合成仪)特点::基因表达载体的构建目的:将目的基因导入受体细胞,并使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代(复制),使目的基因能够表达和发挥作用。组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因。(具复制原点)(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端(编码区上游的非编区),含有RNA聚合酶识别和结合的位点,有助于RNA聚合酶驱动基因的编码区转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端(编码区下游的非编区)。(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因,此外还有荧光蛋白基因。2第三步:将目的基因导入受体细胞转化的概念:是目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。常用的转化方法:将目的基因导入植物细