高中生物选修3现代生物科技专题

高中生物选修3现代生物科技专题专题1基因工程基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术，是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞内，定向的改造生物的遗传性状。基因工程的定义：理论基础：基本原理：1.不同生物的基因结构上具有一定的相似性：（1）基因的基本单位相同（2）具有相同的碱基互补配对原则（3）都是双螺旋结构2.不同生物共用一套密码子。基因重组基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平剪切→重组→导入→表达定向改造生物性状一、DNA重组技术的基本工具基本工具：限制性核酸内切酶——“分子手术刀”DNA连接酶——“分子缝合针”基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”3.作用结果：切割DNA分子产生两种类型的末端：黏性末端或平末端2.作用：识别特定的核苷酸序列并水解特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。因此具有专一性。大多数限制酶能够识别的序列均为6个核苷酸（个别4、5、8）1.来源：主要来自于原核生物，如：大肠杆菌细胞内可分离出E.coRI限制酶（一）“分子手术刀”——限制性核酸内切酶4.举例：大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成黏性末端，SmaⅠ能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切割形成平末端。切割DNA分子时产生的两种不同末端限制性核酸内切酶——“分子手术刀”•要想获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？要切两个切口，产生四个黏性末端。•如果把两种来源不同的DNA用同一种限制酶来切割，会怎样呢？会产生相同的黏性末端，然后让两者的黏性末端黏合起来，就似乎可以合成重组的DNA分子了。DNA分子的切割和连接E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶（二）DNA连接酶——“分子缝合针”区别：E·coliDNA连接酶只能将双链DNA片段互补的粘性末端之间连接起来，不能将双链DNA片段平末端之间进行连接T4DNA连接酶既可“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端，又可“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平末端之间的效率比较低DNA连接酶——“分子缝合针”“分子缝合针”－－DNA连接酶种类来源功能E.coliDNA连接酶T4DNA连接酶大肠杆菌T4噬菌体只能连接黏性末端形成磷酸二酯键既能连接黏性末端也能连接平末端形成磷酸二酯键（三）“分子运输车”－－基因进入受体细胞的载体1.常用载体：2.载体需要具备的条件（1）能够自我复制（2）有一个或多个切割位点（3）有标记基因（4）对受体细胞无害（5）大小要合适3.其他载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒质粒（存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是拟核DNA（染色体DNA）以外能够自我复制的小型环状DNA分子）基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”大肠杆菌及质粒载体结构模式图1.以下说法正确的是（）A、所有的限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列B、质粒是基因工程中唯一的运载体C、运载体必须具备的条件之一是：具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接D、DNA连接酶使黏性末段的碱基之间形成氢键C巩固练习2.不属于质粒被选为基因运载体的理由是A、能复制（）B、有多个限制酶切点C、具有标记基因D、它是环状DNAD巩固练习3.有关基因工程的叙述中，错误的是（）A、基因工程技术能定向地改造生物的遗传性状，培育生物新品种B、重组DNA的形成在细胞内完成C、目的基因须由运载体导入受体细胞D、质粒都可作为运载体BD巩固练习4.科学家通过基因工程，需要从苏云金芽孢杆菌中提取抗虫基因，放入棉花细胞中发挥作用，回答有关问题。（1）从苏云金芽孢杆菌中切割抗虫基因所用的工具是。此工具主要存在于中，其特点是。（2）导入棉花细胞需要的运输工具具有的特点是一般所用的载体是，除了它还有，等。巩固练习