- DNA的双螺旋结构:为基因拼接提供结构基础
- 遗传密码的通用性:不同生物共用一套密码子,使外源基因能在受体细胞中表达
- 中心法则:基因通过转录和翻译控制蛋白质合成
二、基因工程的核心工具
1. 限制酶限制性核酸内切酶
- 作用:识别特定核苷酸序列,并在特定位点切割DNA分子,产生黏性末端或平末端。
- 实例:EcoRⅠ识别GAATTC序列,切割后产生黏性末端。
2. DNA连接酶
- 作用:将具有相同黏性末端的DNA片段连接,形成磷酸二酯键。
- 条件:具备自我复制能力、有多个限制酶切点、有标记基因如抗生素抗性基因。
- 常用类型:质粒细菌中环状DNA、噬菌体、动植物病毒。
三、基因工程的基本操作流程
1. 目的基因的获取
- 方法:从基因文库中提取、PCR技术扩增体外大量复制DNA、人工合成如化学合成法。
- 组成:目的基因 + 启动子RNA聚合酶结合位点 + 终止子 + 标记基因。
- 过程:用同种限制酶切割目的基因和运载体,再用DNA连接酶连接形成重组DNA。
3. 将目的基因导入受体细胞
- 植物:农杆菌转化法利用Ti质粒、基因枪法、花粉管通道法。
- 动物:显微射法导入受精卵。
- 微生物:感受态细胞法如Ca²⁺处理大肠杆菌使其吸收DNA。
4. 目的基因的检测与鉴定
- 分子水平: - DNA分子杂交检测目的基因是否插入 - 分子杂交检测目的基因是否转录出mRNA - 抗原-抗体杂交检测目的基因是否翻译出蛋白质
- 个体水平:抗虫、抗病等性状鉴定。 四、基因工程的应用
- 农业:培育抗虫如Bt毒蛋白基因、抗病、抗逆如抗除草剂基因转基因作物。
- 医药:生产重组人胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。
- 环境保护:利用转基因微生物降有毒物质。 关键结论:基因工程打破了物种间的生殖隔离,实现了 genetic material 的定向转移,是现代生物技术的核心。
2. 基因表达载体的构建核心步骤
3. 运载体
高中生物选修基因工程专题笔记有哪些核心要点?
高中生物选修基因工程专题核心笔记
一、基因工程的概念与理论基础
基因工程genetic engineering是指按照人们的意愿,通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更人类需要的新的生物类型和生物产品。其理论基础包括:
