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专题3基因工程
一、重难知识填空
1.基因工程的概念
操作环境
生物体外
操作对象
________
操作水平
DNA分子水平
操作原理
________
操作结果
按照人类的需要________改造生物的遗传特性
2.限制性内切核酸酶(简称限制酶)——“分子手术刀”
(1)来源:主要是从________中分离纯化出来的。
(2)作用:①能够识别______________的某种特定核苷酸序列;②使每一条链中特定部位的____________断开。
(3)切割结果:DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——________和________。
①EcoRⅠ限制酶切割:识别序列为GAATTC,切割部位为________之间的磷酸二酯键。
②SmaⅠ限制酶切割:识别序列为CCCGGG,切割部位为________之间的磷酸二酯键
3.DNA连接酶——“分子缝合针”
(1)分类和对比
种类
E·coliDNA连接酶
T4DNA连接酶
来源
________
________
特点
只缝合黏性末端
既可以缝合黏性末端,又可以缝合________(但连接平末端的效率较________)
作用
恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
(2)比较与DNA有关的六种酶
名称
作用部位
作用底物
作用结果
限制酶
磷酸二酯键
DNA
将DNA切成两个片段
DNA连接酶
__________
DNA片段
将两个DNA片段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶或热稳定(Taq)DNA聚合酶
磷酸二酯键
__________
将单个脱氧核苷酸依次连接到________末端
DNA(水解)酶
磷酸二酯键
DNA
将DNA片段水解为________脱氧核苷酸
解旋酶
碱基对之间的________
DNA
将________DNA分子局部解旋为________,形成两条长链
RNA聚合酶
磷酸二酯键
__________
将单个核糖核苷酸依次连接到单链末端
4.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
(1)种类:________、________、动植物病毒等。
(2)常用载体——质粒
①本质:质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞________或原核细胞拟核DNA之外,并具有________能力的________双链DNA分子。
②质粒作为载体所具备的条件及原因
条件
原因
稳定存在并能自我复制或整合到受体DNA上
能使目的基因稳定存在且数量可扩增
有__________限制酶切割位点
可携带多个或多种________
具有特殊的________
便于重组DNA分子的________
____________
对受体细胞无毒害作用,避免受体细胞受到损伤
③作用:a.作为________,将外源基因导入细胞;b.质粒携带外源基因在细胞内大量________。
5.DNA的粗提取与鉴定
(1)提取思路:利用DNA与RNA、________和脂质等在____________性质方面存在的差异,选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。
(2)提取原理
①DNA________酒精,但某些________溶于酒精,利用这一原理,可以初步分离______________。
②DNA在不同浓度的________中的________不同,它能溶于________的NaCl溶液。
(3)鉴定原理:在一定温度下(________),DNA遇________试剂会呈现________色,因此________试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
(4)DNA粗提取中的注意事项
①本实验不能用哺乳动物____________作实验材料,原因是哺乳动物的该种细胞中无________(无________)。
②加入酒精和用玻璃棒搅拌时,动作要________,以免加剧DNA分子的断裂,导致DNA分子不能形成________。
③二苯胺试剂要________,否则会影响鉴定的效果。
④提取植物细胞的DNA时,加入的________能溶解________,有利于DNA的释放;加入食盐(主要成分是NaCl)的目的是________。
⑤在DNA进一步提纯时,选用________________的作用是________和析出DNA。
6.基因工程的基本操作程序
(一)目的基因的筛选与获取
(1)筛选目的基因的方法
①从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选。
②获取方法:a.从___________中获取(基因组文库——包含一种生物所有的基因、部分基因文库——只包含一种生物一部分基因,如_________文库);b.利用________扩增;c.通过________人工合成。
(2)利用PCR获取和扩增目的基因
①
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