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2020-08-021570
高中生物基因知识点1
操作水平:DNA分子水平
原理:基因重组
优点:1.突破物种界限。2.定向改造生物的遗传特性。
(一)基因工程的基本工具
1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割,因此具有专一性。
(3)作用的化学键:切割磷酸二酯键。
(4)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。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶
(1)作用:将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来,形成重组DNA
(2)连接的化学键:磷酸二酯键
(3)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”——运载体
(1)载体具备的条件:
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点,供外源DNA片段插入。
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是??质粒,它是一种环状DNA分子。
(3)其它载体:噬菌体、动植物病毒
高中生物基因知识点2
基因工程的基本操作程序
第一步:目的基因的获取
1.从基因文库中获取(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用)
2.人工合成。常用方法有:
(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用)
(2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用)
3.PCR技术扩增目的基因(知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用)
(1)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
(2)目的:获取大量的目的基因
(3)原理:DNA双链复制
(4)过程:
第①步:变性,加热至90~95℃DNA解链为单链;(高温解旋)
第②步:复性,冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合;
第③步:延伸,加热至70~75℃,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
第二步:基因表达载体的构建(核心)
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:目的基因+启动子+终止子+标记基因
(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录mRNA。
(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段 ,位于基因的尾端,使转录停止。
(3)标记基因的作用: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。
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:
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 花粉管通道法等。
将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 显微注射技术。方法的受体细胞多是 受精卵。
将目的基因导入微生物细胞:感受态细胞法:用 Ca2+ 处理细胞
(使其成为 感受态细胞 ,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,完成转化过程)
原核生物作为受体细胞的优点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少
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DNA分子杂交(DNA-DNA)技术。
2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA,方法是采用分子杂交(DNA-RNA)技术。
3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是采用抗原—抗体杂交技术。
4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如生物抗虫或抗病的鉴定等。
高中生物基因知识点3
基因工程的应用
1.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。
2.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:如乳腺生物反应器和膀胱生物反应器,方法是将目的基因导入哺乳动物的受精卵中,使其发育成转基因动物。
3.基因治疗是把正常基因导入病人的体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗的目的,这是治疗遗传病最有效的手段。
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