基因工程导学案【实用文档】doc.doc

基因工程导学案【实用文档】doc文档可直接使用可编辑，欢迎下载专题五遗传的分子基础时间201８-2-24第二部分基因工程一、考纲要求:1、基因工程的诞生（Ⅰ）２、基因工程的原理及技术（含ＰCR技术)(Ⅱ)3、基因工程的应用（Ⅱ)4、蛋白质工程（Ⅰ）二、知识网络：三、课本填空:【基因工程的概念】基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外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DNＡ分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNＡ重组技术.基因工程的原理是(一）基因工程的基本工具：限制酶、DNA连接酶、载体1.“分子手术刀”—-限制性核酸内切酶(简称为限制酶）(１）来源:主要是从中分离纯化出来的。（真核生物中也有,如:酵母菌）(2）功能:能够识别双链DNA分子的某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断开，因此具有专一性.大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，少数也有4、5、8个组成。（３)结果：经限制酶切割产生的ＤＮＡ片段末端通常有两种形式:和。２。“分子缝合针”-—ＤＮA连接酶（１)两种DNＡ连接酶（DＮA连接酶和ＤＮA连接酶）的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键.②不同点：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DＮA连接酶来源于Ｔ4噬菌体，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连接酶是连接两个DＮＡ片段的末端，形成磷酸二酯键。3.“分子运输车”——载体（１)载体具备的条件:①能在受体细胞中,或整合到染色体DＮA上，随染色体ＤNA进行同步复制。②具有一至多个,供外源ＤNA片段插入.③具有,供重组DＮA的鉴定和选择。（注意：标记基因不一定都是抗性基因)(２）最常用的载体是，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的双链状DNＡ分子。（天然质粒常需进行人工改造）（３）其它载体：、(二)基因工程的基本操作程序：基因工程的操作程序主要包括四个步骤：、、、第一步:目的基因的获取1.目的基因主要是指：编码的结构基因。也可以是一些具有.２.目的基因可以从已有的物种中分离出来，也可以用人工的方法合成.原核基因常采取直接分离获得，真核基因常采用人工合成。３．目前常用的获取目的基因的方法有以下几种：⑴从基因文库中获取目的基因:基因文库分为文库（含一种生物的所有基因）和文库（含一种生物的一部分基因，如：ｃDNA文库)⑵PＣR技术扩增目的基因①原理：②过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链；(高温变性)第二步：冷却到５5～6０℃，引物结合到互补DNA链;（低温退火)第三步：加热至70～75℃，热稳定DＮＡ聚合酶从引物起始互补链的合成。（室温延伸）⑶此外，如果基因比较小，核苷酸序列又已知，也可以通过ＤNA合成仪用方法直接人工合成。第二步:基因表达载体的构建1．目的: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,使目的基因能够表达和发挥作用。2。组成：五部分（1)启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是识别和结合的部位，能驱动基因转录出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。使转录在所需要的地方停止下来。（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有，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抗性基因.第三步：将目的基因导入受体细胞１。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。2．常用的转化方法：⑴将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是，其次还有和等。总结：农杆菌转化法中常考点:①农杆菌在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感染能力，如:不能感染玉米、小麦、水稻等单子叶植物。②当植物体受到损伤时，伤口处的细胞分泌，吸引土壤农杆菌。③农杆菌中的Ti质粒上可转移至受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNＡ上，因此通过转化作用，目的基因就可以进入植物细胞,并整合到染色体DNＡ上。⑵将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是。此方法的受体细胞多是。⑶将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是繁殖、多为单细胞、遗传物质相对，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是:先用处理细胞，使其成为细胞，再将重组表达载体ＤNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成过程。第四步：目的基因的检测和表达1.首先要检测转基因生物的染色体ＤＮA上是否插入了目的基因，方法是采用技术。