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专题九 现代生物科技专题 基因工程、细胞工程和胚胎工程 一、基因工程 1.基因工程的基本工具 ? 限制酶 DNA 连接酶 载体 作用 切割 和 拼接DNA片段，形成 携带目的基因进入 细胞 作用 部位 两个核苷酸之间的 键 ? 作用 特点 (条件) ①识别双链DNA分子的某种 核苷酸序列 ②在 位点上切割 ①E·coli DNA连接酶只能连接 末端 ②T4 DNA 连接酶能连接 末端和 末端 ①能在宿主细胞内稳定存在并大量 ②有 个限制酶切割位点 ③具有特殊的 基因 常用 类型 EcoRⅠ限制酶 SmaⅠ限制酶 E·coli DNA 连接酶、T4 DNA 连接酶 、 、 等 2.基因工程的基本操作程序 (1)目的基因的获取途径 ① 分离：从自然界已有的物种中分离，如从 中获取。 ② 合成目的基因 常用的方法有： a.化学合成法：已知核苷酸序列的较 基因，直接利用DNA合成仪用化学方法合成， (需要/不需要)模板。 b.人工合成法：以RNA为模板，在 酶作用下人工合成。 c.利用 技术获得。 (2)基因表达载体的构建—— 质粒的构建 (3)将目的基因导入受体细胞——转化 ②转化实质：目的基因整合到受体细胞染色体基因组中。 (4)目的基因的检测与鉴定 ①导入检测： 法(使用DNA探针)。 ③个体生物学水平鉴定：如对转基因作物进行 或 等的接种实验。 注意：①切割质粒和目的基因的限制酶必须是同一种酶，以获得相同的 ，有利于重组质粒的构建。 ②只有第三步“将目的基因导入受体细胞”过程中 （发生/不发生）碱基互补配对，其他步骤均 （发生/不发生）碱基互补配对。 3.从“基因表达”层面理解基因表达载体的必需元件 (1)表达载体的组成： + + + +复制原点。 (2)启动子和终止子：启动子是 酶结合位点，启动 ；终止子是终止 的位点。插入的目的基因只是结构基因部分，其表达需要 序列，因而用作载体的质粒的插入部位前需要有启动子，后需要有终止子。 (3)基因表达载体的构建过程 4.区分一个至多个限制酶切点与每种酶一个切点 (1)一个至多个限制酶切点：作为载体必须具有 个至 个限制酶切点，以便与外源基因连接。 (2)每种酶一个切点：每种酶的切点最好只有一个。因为某种限制酶只能识别单一切点，若载体上有一个以上的酶切点，则切割重组后可能丢失某些片段，若丢失的片段含复制起点区，则进入受体细胞后便不能自主复制。一个载体若只有某种限制酶的一个切点，则酶切后既能把环打开接纳外源DNA片段，又不会丢失自己的片段。 5.根据受体种类确定基因工程的受体细胞 受体种类不同，所用的受体细胞种类也不相同。 (1)植物：由于植物细胞有 性，植物体细胞经过植物 能够形成生物体，所以植物的受体细胞一般是 细胞。 (2)动物：由于动物细胞没有 性，不能由一个体细胞培养成一个个体，所以动物基因工程的受体细胞不是体细胞，而是 卵。 (3)微生物：多用原核生物细胞，因为原核生物繁殖 ，多为 细胞，遗传物质相对较 。 练习 P86 典例1 (2011·四平模拟)用某人的胰岛素基因制成的DNA探针检测下列物质，能形成杂交分子的是( ) ①该人胰岛A细胞中的DNA ②该人胰岛B细胞中的mRNA ③该人胰岛A细胞中的mRNA ④该人肝细胞中的DNA A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.② 二、植物体细胞杂交与单克隆抗体制备 1.过程比较 2.容易混淆的三种细胞——杂种细胞、重组细胞和杂交细胞 (1)杂种细胞： 过程中，两种细胞去掉细胞壁之后形成的 融合，融合的原生质体形成 之后形成的细胞叫 细胞。 (2)重组细胞： 细胞的 移植到去 的 细胞之后形成的细胞叫重组细胞。 (3)杂交细胞： 形成的细胞常称为杂交细胞。 3.从结果来分析原理 (1)植物体细胞杂交：植物体细胞杂交包含两个过程