基因工程基础知识梳理(一)
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基因工程基础知识梳理(一)
一、DNA重组技术的基本工具
基因工程又叫_______,指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA 重组和_______等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新
的生物类型和生物产品。其操作水平是在_______上进行设计和施工,操作环境是在生物体外。
1.限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
(1)主要来源:_____生物。
(2)特点:能够识别DNA特定的_______,切开两个核苷酸之间的_____。
(3)DNA末端:限制酶切割DNA产生的DNA末端有两种形式:_____和_____。
2.DNA连接酶——“分子缝合针”
(1)作用:将双链___“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的____
_。
(2)种类
①E·coli DNA连接酶:只能缝合DNA的______。
②T4DNA连接酶:即可缝合DNA的黏性末端,又可缝合双链DNA的_____。
3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
(1)载体的种类
①质粒:是一种裸露、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外,并具有_____能力的
_____。
②_____的衍生物。
③动植物病毒。
(2)质粒载体的特点
①能够在细胞内_______。
②具有一个或多个_______,便于供外源DNA片段插入其中。
③具有特殊的_______,供重组DNA的鉴定和选择。
(3)质粒载体的处理:真正被用作载体的质粒,都必须在天然质粒的基础上进行____
______。
二、基因工程的基本操作程序
1.目的基因的获取
(1)目的基因:指编码蛋白质的_____。
(2)获取目的基因的方法
①从基因文库中获取目的基因
a.基因文库的含义:将含有某种生物不同基因的许多_____,导入_____的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同基因,称为基因文库。
b.基因文库和种类
(ⅰ)基因组文库:含有一种生物的_____基因
(ⅱ)部分基因文库:含有一种生物的_____基因
c.目的基因的获取依据:
(ⅰ)基因的_____序列;
(ⅱ)基因的功能;
(ⅲ)基因在染色体上的位置;
(ⅳ)基因的_____产物mRNA;
(ⅴ)基因的翻译产物蛋白质。
②利用PCR技术扩增目的基因
a.PCR的含义:是一项在生物体外_____特定DNA片段的核酸合成技术。b.条件:已知基因的_____。
c.过程:目的基因受热形成_____,与引物结合,在_____的作用下延伸形成DNA。
d.方式:指数扩增=2n(n为扩增循环的次数)
③人工合成法:若基因较小、_____序列已知,可以人工合成。
2.基因表达载体的构建
(1)表达载体的组成:目的基因+_____+终止子+标记基因。
(2)表达载体的功能
①使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且_____给下一代。
②使目的基因_____和发挥作用。
(3)启动子:位于基因的_____,它是_____识别和结合的部位,驱动基因转录产生mRNA。
(4)终止子:位于基因的尾端,终止_____。
(5)标记基因:_____是否含有目的基因。
3.将目的基因导入受体细胞
转化的含义:目的基因进入受体细胞内,并在受体细胞内维持_____的过程。
(1)将目的基因导入植物细胞方法:
①农杆菌转化法
a.农杆菌特点:易感染_____植物和裸子植物,对大多数单子叶植物没有感染能力;Ti质粒的_____可转移至受体细胞,并整合到受体细胞的染色体DNA上。b.转化过程:目的基因插入_____→农杆菌→导入植物细胞→稳定维持和表达
②基因枪法。
③花粉管通道法。
(2)将目的基因导入动物细胞
①方法:_____注射技术。
②操作程序:目的基因表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→_____→新性状的动物。
(3)将目的基因导入微生物细胞
①原核生物特点:繁殖快、多为_____、遗传物质少。
②转化:_____处理细胞→感受态细胞→表达载体与感受态细胞混合→_____
细胞吸收DNA分子。
4.目的基因的检测与鉴定
(1)检测
①方法:采用__________技术,抗原-抗体杂交技术。
②内容:
a.检测转基因生物的_____上的目的基因。
b.检测目的基因是否转录出了mRNA。
c.检测目的基因是否翻译成蛋白质。
(2)鉴定:_____鉴定、抗病鉴定等。
【答案】
一、基因重组技术转基因DNA分子水平
1.原核核苷酸序列磷酸二酯键黏性末端平末端
2.DNA片段磷酸二酯键黏性末端平末端
3.自我复制双链环状DNA分子λ噬菌体自我复制限制酶切割位点遗传标记
基因人工改造
二、1.结构基因DNA片段受体菌所有一部分核苷酸转录复制核苷酸序列单链DNA DNA聚合酶核苷酸
2.启动子终止子遗传表达首端RNA聚合酶mRNA的转录鉴别受体细胞
3.稳定和表达双子叶T-DNA Ti-质粒的T-DNA上显微移植到雌性动物体内单细胞用Ca2+促感受态
4.DNA分子杂交染色体DNA抗虫