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高中生物基因工程知识点.docx

高中生物基因工程知识点

高中生物基因工程知识点   篇一:基因工程生物知识点   第一章 基因工程   基因工程是狭义的遗传工程,遗传工程的核心是构建重组DNA分子。   基因工程也称为“重组DNA技术”。   第一节 工具酶的发现和基因工程的诞生   基因工程的理论基础:DNA是遗传物质,DNA的双螺旋结构,以及遗传信息的传递方式。   基因工程的技术保障:限制性核酸内切酶,DNA连接酶和质粒载体发现与应用。   一、限制性核酸内切酶:能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。(平末端和黏性末端)   限制性核酸内切酶可作为切割DNA分子的手术刀,它的发现和应用,使DNA重组成为可能。   二、DNA连接酶:将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起,形成的DNA分子称为重组DNA分子。DNA连接酶具有缝合DNA片段的作用。   三、质粒:能够自主复制的双链环状DNA分子,它们在细菌中以独立于大型DNA分子之外的方式存在,是一种特殊的遗传物质。最常用的是大肠杆菌的质粒,其含有抗生素抗性基因。   标志基因工程诞生的试验:通过重组,使大肠杆菌同时具有四环素和卡那霉素的抗性。   四、基因工程的载体   载体是运载外源DNA进入宿主细胞的车子,即运载工具。除质粒外,基因工程载体还有 入噬菌体、植物病毒和动物病毒。   入噬菌体:将外源基因载入大肠杆菌等宿主细胞。   植物病毒:将外源基因带入植物细胞。   动物病毒:将外源基因带入动物细胞。   第二节 基因工程的原理和技术   基因工程的基本原理是让人们感趣的基因(目的基因)在宿主细胞中稳定和高效表达。   基因工程的基本要素:工具酶、目的基因、载体和宿主细胞。   基因工程的基本操作步骤:A目的基因的获得;B重组DNA的形成;C重组DNA导入受体细胞(宿主细胞);D筛选含有目的基因的受体细胞;E目的基因的表达。   一、获得目的基因   目的基因序列已知:化学合成方法合成目的基因,PCR扩增目的基因。   目的基因序列未知:构建基因文库。   二、形成重组DNA分子   用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体,两者形成相同的黏性末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接在一起,形成重组DNA分子。   三、将重组DNA分子导入受体细胞   受体细胞:大肠杆菌,枯草杆菌,酵母菌和动植物细胞等。   质粒做载体:受体细胞应该选择大肠杆菌,用氯化钙处理大肠杆菌,增加其细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入大肠杆菌宿主细胞。   四、筛选含有目的基因的宿主细胞   载体上含有抗性基因,含有重组质粒的受体细胞可以在抗性培养基中生长。   五、目的基因的表达   目的基因在宿主细胞中表达,产生人们需要的功能物质。   第三节 基因工程的应用   一、基因工程与遗传育种   转基因植物:基因工程克服了远缘亲本难以杂交的障碍。   转基因动物:指转入了外源基因的动物。   传统的育种方法费时,费力。   二、基因工程与疾病治疗   1、基因工程药物:生长素释放抑制激素,胰岛素,生长激素,干扰素,乙型肝炎疫苗等。   胰岛素:一种蛋白质激素。   干扰素:干扰素是病毒侵入细胞后产生的糖蛋白。干扰素具有抗病毒、抗细胞分裂、免疫调节等多种生物学功能,是治疗病毒性肝炎和肿瘤的药物。   2、基因治疗:是向目标细胞中引入正常功能的基因,以纠正或补偿基因的缺陷,达到治疗的目的。   三、基因工程与生态环境保护   利用基因工程技术来改善环境。如:利用转基因微生物吸收环境中的重金属,降解有毒化合物和处理工业废水。   第四节 基因工程的发展前景   一、科学家在基因工程方面的最新尝试   光合作用:植物和某些细菌(蓝藻,又名蓝细菌,是一种原核生物)。   生物固氮:自生固氮微生物、共生固氮微生物和联合固氮微生物。   自生固氮微生物:A光合固氮微生物B化能自养固氮微生物C异养固氮微生物 生物反应器:利用转基因的栽培植物和饲养动物来生产蛋白药物或者疫苗,将动植物作为生物反应器,希望降低产品价格。   蛋白质工程:利用基因工程对天然蛋白质进行改造,以便获得具有理想生物学功能的蛋白质。蛋白质工程是在基因工程的基础上发展起来的。   二、基因工程的未来   第二章 克隆技术   生命的基本特征之一:自我复制和自我繁殖。   繁殖分为无性繁殖和有性繁殖。   有(来自: 小 龙 文档网:高中生物基因工程知识点)性繁殖:经过异性生殖细胞的结合,产生合子,再由合子发育成下一代个体的繁殖方式。   无

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