生物选修三复习导学提纲(一)
专题一 基因工程
第一课时 1.1 DNA重组技术的基本工具
1.2 基因工程的基本操作程序
【课前导学】
1.1 DNA重组技术的基本工具
一、基因工程的原理:基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外 和 ,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。由于基因工程是在 水平上进行设计和施工的,因此又叫做 。
二、限制性核酸内切酶
1、切割DNA的工具是 ,又称 。
2、这类酶在生物体内能将外来的DNA切断,即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力,但对自己的DNA却无损害作用,这样可以保持细胞原有的遗传信息。
3、由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的,故名限制性核酸内切酶(简称限制酶)。
4、DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段,末端通常有两种形式,即 和 。
三、DNA连接酶--"分子缝合针"
根据DNA连接酶的来源不同,可以将它分为两类:
一类是从大肠杆菌中分离得到的,称为DNA连接酶。DNA连接酶只能将 连接起来,不能将双链DNA片段平末端之间进行连接。
另一类是从 分离出来的,称为T4DNA连接酶。T4DNA连接酶既可以"缝合"双链DNA片段互补的 ,又可以"缝合"双链DNA片段的 ,但连接 之间的效率比较低。
四、基因进入受体细胞的载体--"分子运输车"
1、基因操作过程中使用载体两个目的:一是用它作为运载工具,将目的基因转移到宿主细胞中去;二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。
2、现在通常使用的载体是 ,它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA之外的环状DNA,有的细菌中有一个,有的细菌中有多个。
3、质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移,可以 复制,也可整合细菌拟核DNA中,随着拟核DNA的复制而复制。
4、其他载体还有 和 等。
5、作为载体必须具备以下条件:
能够在宿主细胞中复制并稳定地保存;
具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接;
具有某些标记基因,便于进行筛选,如对抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。
1.2 基因工程的基本操作程序
一、目的基因的获取:
1、目的基因:符合人们需要的,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
① 基因文库:将含有某种生物不同基因的许多 ,导人受体菌的群体中