基因工程的考试要点

基因工程考试要点

一、概念分析

1、 别名：基因拼接技术活DNA重组技术 2、 操作环境：物体外。 3、 操作水平：因水平。

4、 目的：向改造生物的遗传性状或获取人类所需的基因产物 5、 过程：切→接导→导入→表达 二、基因操作工具 1、“分子手术刀”-------性核酸内切酶 1）存在:生物细胞内

2）特点：一种性核酸内切酶智能识别一种特定的核苷酸序列；2能在特定的切点上切割DNA。

3）作用结果：形成DNA片段末端。错位切一个切口形成两个黏性末端，平且一个切口形成两个平口末端。

4）作用实质：特定部位两个脱氧核苷酸之间的化学键（膦酸二酯键）断裂。 5)种类:前发现500多种 2、“分子针线”----DNA连接酶

1）作用：把DNA片段末端连接起来

2）特点：没有脱氧核苷酸序列识别的专一性 3、基因的运输工具----运载体

1）作为运载体必须具备的条件：1能在宿主细胞中负责并稳定保存；2具有多个酶切点，一遍与外源基因连接；3具有某些编辑基因，便于进行筛选。 2）常用运载体：质粒、噬菌体、动植物病毒。

3）最常用的运载体----质粒：存在于细菌、酵母菌等生物钟的小型环状DNA。主要含有固氮基因、抗生素的抗性基因等，其存在对宿主细胞没有决定性作用。 取目的基因

三．基因工程的基本步骤 （一）提取目的基因

1. 目的基因：人们所需要的特定基因，可以来源于植物.动物和人.病毒等生物。

a) 提取目的基因的基本途径：从供体细胞中直接分离的基因（适用于原核细胞）或人

工合成目的基因（适用于真核细胞）. 目的基因与运载体结合

1工具酶：性核酸内切酶，DNA连接酶。

2方法：1、用同一种性核酸内切酶处理处理质粒和贡体细胞DNA，形成相同黏性末端；2、加入DNA链接酶形成重组质粒。

3 两个DNA片段重组DNA的种类；质粒与目的基因重组、目的基因与目的基因重组DNA、质粒与质粒重组DNA三种。 三）将目的基因导入受体细胞

1、 常用的受体细胞的种类；大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞

等。

2、 导导入方法

1） 动物：般用显微注射技术和体细胞还移植技术。

2） 植物用农杆菌介导转化技术，基因介导转化技术和花粉管通道技术。

3） 微生物：常用感受态法（用氯化钙处理细胞。增大细胞的透性，使重组受体细胞。） 3、 导入情况分析：处理过的细胞分三类；大部分是末导入成功的细胞，导入成功的细

胞又有导入质粒与质粒重组DNA（重组质粒）和导入质粒与目的的基因重组DNA两种。目的基因与目的重组DNA不能导入受体细胞。 4） 目的的基因的检测与表达 1、 利用标记基因进行选择

例：现在含标记基因（抗氨苄青霉素基因和四环素抗性基因）的质粒A和细菌（不含质粒A。将目的基因序列中，导入细菌细胞。可利用标记基因的表达特性和选择培养基选择出导入成功的受体细胞。导入质粒或粒与质粒重组DNA的细菌都将对氨苄青霉素具有抗性，而末导入成功的细菌对氨苄青霉素不具有抗性。利用含大剂量氨苄青霉素的培养基培养处理细菌，末导入成功的细菌由于不能抗氨苄青霉素而被杀死，导入成功的细菌由于不能抗氨苄青霉素而正常生长。从而选择出导入成功的细菌。然而在将导入成功的细菌接种在含四环素的培养基上，导入重组质粒的细菌由于四环素的培养基上，导入重组质粒的细菌由于四环素抗性基因被破坏将被一致，而导入质粒或质粒与质粒重组DNA的细菌由于含有完整的四环素抗性基因，因对四环素具有抗性而生长。选择受抑制的细菌，既为导入目的基因的细菌（生产人的生长激素基因的工程菌）。 2、 利用DNA分子杂交进行选择

1） 原理：用放射性同位素标记的DNA或RNA作探针，根据碱基互补配对原则。检测

导入受体细胞中的异源DNA.

2） 方法：将转化细胞复印在纤维素膜上，用碱处理DNA，使其变性附在滤膜上，然

后用放射性目的的基因序列探针进行杂交，再用洗脱液洗脱，结合不上的探针被洗脱掉。具有放射性的细胞既为导入目的基因的细胞。

3、 李勇棉衣反应进行选择；制备抗外源基因产物的抗体，用标记抗体与抗原（外源基

因产物）进行结合，检验出导入目的的基因成功的细胞。

4、 利用生物的蛋白质合成和性质表现进行选择；导入目的的基因成功的细胞能合成特

定的蛋白质（如干扰素、胰岛素等）或表现特定的性质（如抗虫性）。 四、基因工程的应用

1、改改良动、植物品种；提高抗病能力、提高产品产量、改善产品品质、生产药用蛋白、提高光合作用效率、延长果实储蓄藏期、提高植物次生代谢产物的产率、提高植物的抗性等。

2、诊断和治疗人类的重大疾病；利用DNA分子杂交的原理可以进行基因诊断；将健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞，可以达到治疗疾病的目的。

3、用于环境检测：使用特定的DNA片段作探针，与被检测病原体DNA分子杂交，从而检出病原体。

4、用于被污染环境的净化：如利用基因工程培育的能分解三种烃类的假单孢杆菌，用用于治理石油污染。

五、基因工程的安全问题。 1、转基因食品的安全问题。 2、转基因动物的安全问题。

3、转基因生物对自然生态系统造成的入侵和基因污染的安全问题。 4、转基因病原体作为生物武器的安全问题。