高中生物：《基因工程》专题-知识要点回顾.doc

本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网基因工程专题知识要点回顾一重组技术的基本工具基因工程的概念基因工程是按照人们的愿望进行严格的设计通过体外重组技术和转基因等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由于它是在分子水平上进行设计和施工的因此又叫重组技术如下表基因工程的别名基因拼接技术或重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平分子水平基本过程剪切拼接导入表达结果人类需要的基因产物特点在分子水平上改造和定向性工具限制性内切酶分子手术刀连接酶分子缝合针基因进入受体细胞的载体分子运输车限制性内切酶分子手术刀主要从原核生物中分离功能能够识别双链分子的某种特定核苷酸序列并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切割后的末端有两种形式黏性末端和平末端连接酶分子缝合针连接酶既能缝合黏性末端也能缝合平末端种类连接酶只能将双链片段互补的黏性末端连接作用实质恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键基因进入受体细胞的载体分子运输车运载体的作用与目的基因结合形成重组并将目的基因导入受体细胞运本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网载体的类型细菌质粒常用是独立于细菌之外的小型环状可以独立复制也可以整合到细菌中随细菌的复制而复制噬菌体或某些动植物病毒如叶绿体或线粒体等也有可能成为运载体如把外源基因导入叶绿体中可减少基因污染具备的条件能在宿主细胞中保存下来并大量复制有一个至多个限制酶切割点有特殊的遗传标记基因便于筛选此外运载体的存在还需对宿主细胞生存没有影响实验操作分析与评价基因工程的实验操作中主要包括基因工具操作结果的分析如产生几个片段酶切位点的判断等还包括酶切后产生黏性末端的确定等二基因工程的基本操作程序目的基因的获取目的基因是指编码蛋白质的结构基因获取方法有从基因文库中获取其优点有了基因文库就可随时从中提取所需要的目的基因引入受体细胞使之表达人工合成可采取反转录法和根据已知氨基酸序列合成利用技术扩增目的基因即体外大量复制技术基因表达载体的构建基因工程的核心目的使目的基因在受体细胞中稳定存在并可以遗传给下一代并使目的基因能够表达和发挥作用基因表达载体的组成目的基因启动子终止子标记基因启动子一段特殊结构的片段位于基因的首端它是与聚合酶结合的部位终止子一段特殊结构的片段位于基因的尾端作用是使转录过程停止标记基因一般为抗生素基因或荧光基因等其作用是鉴别受体细胞中是否含有目的基因目的基因是否导入成功目的基因导入受体细胞目的目的基因进入受体细胞内并在受体细胞内稳定维持和表达的过程受体种类不同导入方法不同转化的含义及实质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称为转化转化的实质是目的基因整合到受体细胞染色体基因组中从而使受体生物获得了新的遗传特性的现象从其变化的实质看这种变异属于可遗传变异的基因重组目的基因的检测与鉴定导入检测分子杂交法使用探针表达检测转录检测分本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网子杂交法检测翻译检测免疫法提取蛋白质用相应的抗体进行抗原抗体杂交个体生物学水平鉴定如作物抗性等三基因工程的应用基因诊断基因治疗基因芯片基因诊断就是利用现代分子生物学和分子遗传学的技术方法直接检测基因结构及其表达水平是否正常从而对疾病作出诊断的方法其特点的以基因作为检查材料和探查目标针对性强分子杂交技术选用特定基因序列作为探针具有很高的特异性适用性强诊断范围广检测目标可为内源基因也可为外源基因常用技术有探针技术技术基因测序技术和基因芯片等基因治疗是指将某种遗传物质转移到患者细胞内使其在体内发挥作用以达到治疗疾病目的的方法常用的方法有基因矫正基因替补基因置换和基因失活等基因治疗的过程包括治疗性基因的选择基因载体的选择靶细胞的选择基因转移外源基因表达的筛检回输体内基因芯片将大量的特定序列的片段有序地固定在尼龙膜玻片或硅片上从而大量快速地对分子的碱基序列进行测定和定量分析主要应用于发现疾病的相关基因用于许多疾病的检测基因身份证基因兴奋剂基因身份证是依据鉴定技术又称指纹法建立起来的它选取若干个固定的遗传基因位点进行鉴定基因型身份证明的号码是由多个能够表示这些遗传基因位点特征的数据来表示利用基因型身份证明可以寻亲找回丢失的孩子可很快找到基因配型相近者输血可以缩短时间找到救助者基因兴奋剂是指通过改良遗传学成分来使机体产生更多激素蛋白质或其他天然物质从而增进运动能力使用者注射的不是那些容易在尿液中检测出的药物而是能刺激身体发生某种改变的基因四蛋白质工程蛋白质工程的概念与基本原理对蛋白质工程的概念的理解应注意几个方面蛋白质工程的基础蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系蛋白质工程的改造对象改造蛋白质的结构本质上是改造控制该蛋白质合成的基因的结构蛋白质工程的产物产生新的蛋白质原理过程和意义原理中心法则的逆推过程预期蛋白质的功能设计本资料来自于资源最齐全的世纪教育网世纪教育网中国最大型最专业的中小学教育资源门户网站版权所有httpwww21cnjycom世纪教育网蛋白质结构推测氨基酸序列推测脱氧核苷酸序列合成表达出蛋白质意义可生产出自然界从来没有过的蛋白质蛋白质工程的实例干扰素是动物体内的一种蛋白质可治疗病毒的感染和癌症但在体外保存相当困难通过蛋白质工程改造蛋白质后可在条件下保存半年玉米体内赖氨酸的含量比较低关键是玉米体内天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶浓度达到一定量时就会抑制这两种酶的活性从而影响赖氨酸含量的提高经过蛋白质工程改造这两种酶后分别使赖氨酸的含量提高了倍和倍蛋白质工程的进展和前景蛋白质工程的进展向人们展示出诱人的前景如通过对胰岛素的改造使其成为一种速效性药品再如将蛋白质工程应用与微电子方面制成电子元件具有体积小耗电少效率高等优点但是由于蛋白质发挥功能必须依赖于它的高级结构空间结构这是相当复杂的所以目前成功的例子还不多还需要人们的努力