山東省沂水縣高中生物 第六章 從雜交育種到基因工程 第二節(jié) 基因工程知識(shí)點(diǎn)總結(jié)學(xué)案 新人教版必修2.doc

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第二節(jié) 基因工程 1、基因工程概念及相關(guān)名詞 一、基因工程的定義 1、基因工程又叫__________。它是按照人們的意愿，把一種生物的某種基因__________出來(lái)，加以飾改造，然后放到另一種生物的細(xì)胞里，__________生物的遺傳性狀。這是在DNA上進(jìn)行的__________水平的設(shè)計(jì)施工?；蚬こ绦枰幕竟ぞ哂小癬_________”、“__________”、“__________。 2、基因工程的優(yōu)點(diǎn)是：可以按照人們的意愿直接________改變生物的性狀，培育出新品種。 基因工程的別名 基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù) 操作環(huán)境 生物體外 操作對(duì)象 基因 操作水平 DNA分子水平 基本過(guò)程 剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá) 結(jié)果 定向地改造生物的遺傳性狀 原理 基因重組 3．基因工程的最基本工具： 基因剪刀：限制性核酸內(nèi)切酶（一種限制酶只能識(shí)別并切割一種特定的DNA核苷酸序列，產(chǎn)生兩個(gè)黏性末端）（1）存在：主要在微生物體內(nèi)。（2）特性：一種限制酶只能識(shí)別（ ），并在（ ）切割DNA分子。（3）實(shí)例：EcoRI限制酶能專一識(shí)別GAATTC序列，并在G和A之間將這段序列切開(kāi)。（4）切割結(jié)果：產(chǎn)生2個(gè)帶有黏性末端的DNA片斷。（5）作用：基因工程中重要的切割工具，能將外來(lái)的DNA切斷，對(duì)自己的DNA無(wú)損害。 基因針線：DNA連接酶——將由同一種限制酶切割后的黏性末端（堿基互補(bǔ)）的脫氧核糖和磷酸連接起來(lái)。DNA連接酶的作用是在DNA分子連接過(guò)程中，縫合脫氧核糖和磷酸之間的缺口，在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵。如果把DNA分子看成“梯子形”，DNA連接酶的作用是把梯子的扶手連接起來(lái)。 基因的運(yùn)載體——常用的有質(zhì)粒、噬菌體、動(dòng)植物病毒等。（質(zhì)粒是存在于細(xì)菌及酵母菌等生物中，細(xì)胞染色體外能夠自我復(fù)制的環(huán)狀DNA分子）（1）作用：將外源基因送入__________。（2）種類：質(zhì)粒、__________等。質(zhì)粒：存在于許多__________以及酵母菌等生物中，是細(xì)胞染色體外能夠__________的__________。（3）條件 ①能在宿主細(xì)胞穩(wěn)定保存并大量復(fù)制②有多個(gè)限制酶切點(diǎn)，以便于外源基因相連。③有標(biāo)記基因，便于篩選。若受體細(xì)胞表現(xiàn)出運(yùn)載體“標(biāo)記基因”所控制的性狀，說(shuō)明目的基因已被導(dǎo)入受體細(xì)胞。 不同DNA分子能夠拼接在一起的原因：（1）都具有相同的物質(zhì)組成，都具有規(guī)則的雙螺旋結(jié)構(gòu)。（2）都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則 過(guò)程：提取目的基因→目的基因與運(yùn)載體結(jié)合→將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→目的基因的表達(dá)與檢測(cè)。 成功的標(biāo)志：獲得轉(zhuǎn)基因生物或產(chǎn)品。 注意的幾點(diǎn)：基因工程操作是體外操作嗎？限制酶來(lái)源？（必修時(shí)不考，選修時(shí)必考）兩種不同的DNA指什么？為什么切割這兩種不同的DNA要用相同的限制沒(méi)來(lái)切割？DNA連接酶的連接部位？為什么要用運(yùn)載體？運(yùn)載體有哪些？質(zhì)粒為什么可以用來(lái)作為運(yùn)載體？如何檢測(cè)目的基因轉(zhuǎn)入成功？目的基因?qū)氤晒鸵欢鼙磉_(dá)么？為什么？如何確定基因表達(dá)成功了？不同的DNA為什么可以連接在一起？ ①如何導(dǎo)入 ？ 借助病毒等生物的感染性將重組DNA導(dǎo)入受體細(xì)胞 也可以破壞細(xì)胞膜的通透性導(dǎo)入 ②為什么要檢測(cè)？ 重組DNA的導(dǎo)入成功率不怎么高，所以需要檢測(cè)重組DNA是否成功導(dǎo)入了受體細(xì)胞，通過(guò)載體的標(biāo)記基因存在與否檢測(cè)是否成功導(dǎo)入。(或者檢測(cè)受體細(xì)胞是否具有標(biāo)記基因相對(duì)應(yīng)的性狀來(lái)檢測(cè)) ③為什么要鑒定？ 因?yàn)榛虻谋磉_(dá)需要一些復(fù)雜因素，所以就算導(dǎo)入成功，并不意味著目的基因一定會(huì)成功表達(dá)，所以通過(guò)鑒定目的基因的產(chǎn)物（比如胰島素基因是否在大腸桿菌里面合成了胰島素）或者基因控制的性狀（例如：抗蟲棉是否真的具有抗蟲性狀，從而確定目的基因的成功表達(dá)與否） 4．基因工程的應(yīng)用：（具體看教材P104—105） （1）作物育種：轉(zhuǎn)基因抗蟲棉（意義：減少農(nóng)藥的用量；大大降低生產(chǎn)成本；減少農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染）耐貯存的番茄，耐鹽堿的棉花，抗除草劑的玉米、油菜、大豆等 （2）藥物研制：胰島素、干擾素、白細(xì)胞介素、溶血栓劑、凝血因子，以及預(yù)防乙肝、霍亂、傷寒、瘧疾等疫苗 5．轉(zhuǎn)基因生物和轉(zhuǎn)基因食品的安全性： 一種觀點(diǎn)：不安全，要嚴(yán)格控制；另一種觀點(diǎn)：安全的，應(yīng)該大范圍推廣