第一章基因工程复习

1、思考：什么是基因？2、基因的基本功能是什么？基因是一段有遗传功能的核酸，大多数生物是一段DNA，少数是一段RNA。传递遗传信息表达遗传信息基因工程是狭义的遗传工程，但广义的遗传工程泛指把_______________________（细胞核、染色体、脱氧核糖核酸等）____________________________并使这种遗传物质所带的遗传信息在________________。基因工程的核心是构建__________________，因此，早期也将基因工程称为_______________技术。什么是基因工程一种生物的遗传物质移到另一种生物的细胞中去受体细胞中表达重组DNA分子重组DNA基因工程的理论基础是：____________是生物的遗传物质，_____________结构的确立，_________________的认定；基因工程的技术保障是__________________、_______________和_________________的发现与应用什么是基因工程DNADNA双螺旋限制性核酸内切酶DNA连接酶质粒载体遗传信息传递方式一、限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶是能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。EcoRI—GAATTC——CTTAAG——G3’5’AATTC——CTTAA5’3’G—。基因操作的工具磷酸二酯键限制性核酸内切酶切割部位限制酶切割的是哪个部位的键?限制性核酸内切酶2识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，其长度一般为4～6个核苷酸对，且具有双重旋转对称的结构形式。具有特定的酶切位点连接的部位磷酸二酯键（梯子的扶手）而不是氢键（梯子的踏板）。无特异性二、DNA连接酶DNA限制酶作用于磷酸二酯键DNA连接酶作用于磷酸二酯键DNA聚合酶作用于磷酸二酯键DNA解旋酶作用于氢键几种酶的比较：DNA连接酶：主要是连接DNA片段之间的磷酸二酯键，起连接作用，在基因工程中起作用。耗能。DNA聚合酶：主要是连接DNA片段与单个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键，在DNA复制中起做用。耗能。DNA限制酶：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，是特异性地切断DNA链中磷酸二酯键，可能耗能。解旋酶：是一类解开氢键的酶，耗能。作用基因工程的载体---将外源基因送入受体细胞。常用的运载体有：质粒噬菌体动植物病毒等三、质粒质粒是能够自主复制的双链环状DNA分子，是一种特殊的遗传物质。（存在细菌和酵母菌中）最常用的质粒是大肠杆菌的质粒质粒（最常用的载体）1、能进入受体细胞，且无害2、能自主复制3、有限制酶切点4、具有标记基因一、基因工程的原理原理：让人们感兴趣的基因（即目的基因）在宿主细胞中稳定和高效地表达。剪切拼接导入表达（一）获得目的基因（二）形成重组DNA分子（三）将重组DNA分子导入受体细胞（四）目的基因的检测和表达第2节基因工程的原理和技术1、筛选含有目的基因的受体细胞2、目的基因的表达步骤一获得目的基因人工合成利用PCR技术扩增已知序列：从基因文库获得未知序列：供体细胞DNA限制酶许多DNA片段载入载体导入受体细胞扩增产生特定性状分离目的基因•从基因文库获得目的基因的mRNA逆转录单链DNA合成双链DNA（目的基因）蛋白质氨基酸序列推测mRNA的核苷酸序列推测结构基因的核苷酸序列化学合成目的基因人工合成法•反转录法•根据已知氨基酸序列直接合成DNA用限制酶切割同种限制酶切断目的基因插入质粒切口加适量DNA连接酶形成重组DNA分子质粒目的基因露出黏性末端露出黏性末端2.目的基因与运载体结合——DNA重组步骤（以质粒为例）（相同）至少切几个键？切几个键？经同种限制酶切割的许多目的基因与许多质粒混合，加DNA连接酶，可能会出现几种结合情况？（假设两两结合）基因表达载体的组成：重组DNA分子：目的基因+目的基因自连载体+载体自连目的基因+载体连接3、将目的基因导入受体细胞转化•常用的受体细胞：有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞等。•将目的基因导入受体细胞的原理植物细胞动物细胞微生物细胞农杆菌侵染法基因枪法植物病毒侵染法——显微注射法——用CaCI2处理受体细胞4筛选含有目的基因的受体利用标记基因来筛选：通过检测标记基因的有无，（或利用标记基因体现的性状）来判断目的基因是否导入受体细胞。对目的基因进行分子水平的检测：通过合成标准探针，利用DNA杂交技术来进行目的基因的检测。5目的基因的表达1、通过鉴定目的基因的产物蛋白来确定目的基因的表达。2、目的基因导入受体细胞后，受体细胞（或受体细胞发育来的生物体）会表现特定的性状，通过性状的观察来确定目的基因的表达。如何利用鱼中的抗冻基因，通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株？在运用转基因香蕉的过程中，在生态安全方面可能会出现什么问题？（列举两点）从鱼中提取目的基因（几种方法？），插入土壤农杆菌的质粒，形成重组质粒（用什么酶）。通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞（还有几种导入方法？），用标记基因筛选含有目的基因的受体细胞，将筛选出的香蕉细胞通过组织培养形成植株。将植株放在寒冷的地方种植，筛选保留能存活下来的植株。（两次筛选分别选什么）生态安全问题包括：①外源基因扩散到其他物种（外源基因漂移）；②转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能；③转基因植株扩散对生物多样性的影响；④转基因植物残体或分泌物对环境的影响。复习：写出抗虫棉的形成过程