现代生物科技专题专题现代生物科技专题专题1,基因工程什么是基因工程?1.1DNA重组技术的基本工具一,"分子手术刀"——限制性核酸内切酶(限制酶)一来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的.能够识别双链DNA分子的某种特定特定的核苷酸序列并且使每一条链中特定部位序列,特定部位的两二功能:特定序列特定部位个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性.三结果: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.二,"分子缝合针"——DNA连接酶一功能:将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子.连接部位:磷酸二酯键,不是氢键.二两种DNA连接酶(EcoliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:⒈相同点:都缝合磷酸二酯键.⒉区别:EcoliDNA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.三与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.三,"分子运输车"——载体(与细胞膜上的载体有什么?)一作为载体的必要条件:能在受体细胞中复制并稳定保存;具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入;具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择;对受体细胞无害,易分离.二最常用的载体是质粒: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.三其它载体:噬菌体的衍生物,动植物病毒.三1.2基因工程的基本操作程序一,目的基因的获取(什么是目的基因?)一获取方法:原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成.二从基因文库中获取目的基因什么是基因文库?什么是基因组文库?什么是部分基因文库?三者间是什么关系?怎样从基因文库中获取目的基因?三利用PCR技术扩增目的基因⒈什么是PCR技术?⒉原理:DNA双链复制.⒊PCR技术需哪些必要条件?PCR的结果是什么?⒋过程:变性→退火→延伸→多次重复.四直接人工合成.四二,基因表达载体的构建(该过程实际上是不同来源的基因重组基因重组的过程,是基因工程的核心)基因重组一构建基因表达载体的目的是什么?怎样构建?二一个基因表达载体的组成:复制原点+启动子+目的基因+终止子+标记基因什么是启动子,终止子?它们分别在基因表达载体上的什么位置?各有什么作用?标记基因有什么作用?三,将目的基因导入受体细胞一转化的概念: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.二常用的转化方法⒈将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法其次还有基因枪法和花粉管农杆菌转化法,农杆菌转化法通道法等.导入到了植物细胞的什么位置?⒉将目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显微注射技术.受精卵.显微注射技术受精卵⒊将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的优点有哪些?最常用的原核细胞是什么?转化方法是什么?三重组DNA导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达.四,目的基因的检测和表达一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:DNA分子杂交技术DNA分子杂交技术.该方法的原理是什么?二其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA.方法:用标记的目的基因作探针与mRNA杂交.杂交三最后检测目的基因是否翻译成蛋白质.方法:从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交抗原-抗原抗体杂交.四有时还需进行个体生物学水平的鉴定.如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状.1.3基因工程的应用一,植物基因工程:抗虫,抗病,抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质.二,动物基因工程:提高动物生长速度,改善畜产品品质,用转基因动物生产药物,作器官移植的供体.三,基因工程药物:细胞因子,抗体,疫苗,激素等.四,基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥功能,多而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段.1.4蛋白质工程的崛起一,天然蛋白质为什么不能完全适应生产和使用需要?实现蛋白质工程的基本途径是什么?二,蛋白质工程:指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求.(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)专题2,细胞工程什么是细胞工程?根据操作对象不同,可分为哪几种?2.1.1植物细胞工程的基本技术一,理论基础(原理):细胞全能性.一什么是细胞的全能性?在生物生长发育过程中,细胞为什么不会表现出全能性?