第九章 转基因技术
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第一讲转基因技术1.1 基因工程的理论基础1.基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外DNA重组和转基因等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。
2.理论基础(1)基因拼接的理论基础:①DNA是生物的主要遗传物质;②DNA的基本组成单位都是4种脱氧核苷酸;③双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。
(2)外源基因在受体内表达的理论基础:①基因是控制生物性状的独立遗传单位;②遗传信息的传递都遵循中心法则阐述的信息流动方向;③生物界共用一套遗传密码。
1.2 DNA重组技术的基本工具1.限制性核酸内切酶:“分子手术刀”(1)来源:主要从原核生物分离纯化出来。
(2)作用:识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列;并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
(3)举例:Eco RⅠ限制酶SmaⅠ限制酶2.DNA连接酶:“分子缝合针”(1)作用:将双链DNA片段连接起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(2)类型:①E·coli DNA连接酶:从大肠杆菌中分离得到的,只能连接互补的黏性末端,不能连接平末端。
②T4DNA连接酶:从T4噬菌体中分离出来的,既能连接互补的黏性末端,又能连接平末端,但连接平末端的效率比较低。
3.基因进入受体细胞的载体:“分子运输车”(1)具备条件:①能在宿主细胞内稳定保存并复制;②有一个至多个限制酶切割位点,以便与外源基因相连;③有标记基因,以便进行筛选。
(2)常用载体:质粒、噬菌体和动植物病毒的DNA。
例题精讲【例1】与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是()A.反转录酶B.RNA聚合酶C.DNA连接酶D.解旋酶【答案】C【例2】下列粘性末端属于同一种限制性内切酶切割而成的是()A.①③B.②③C.③④D.②④【答案】A【例3】图示某DNA片段,有关该图的叙述中,不正确的是()A.①②③可形成DNA的基本组成单位B.④在基因中的排列顺序包含着遗传信息C.DNA复制时解旋酶作用于⑤D.DNA连接酶可连接⑤处断裂的化学键【答案】D【例4】现有一长度为1000碱基对(bp)的DNA分子,用限制性核酸内切酶Eco RⅠ酶切后得到的DNA 分子仍是1000 bp,用KpnⅠ单独酶切得到400 bp和600 bp两种长度的DNA分子,用Eco RⅠ、KpnⅠ同时酶切后得到200 bp和600 bp两种长度的DNA分子。
初中生物知识点梳理之转基因技术的应用转基因技术的应用
概念:
转基因技术是把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中,培育出转基因生物,就可能表现出转基因所控制的性状。
转基因技术的应用:
(1)转基因技术可以使动植物甚至成为制造药物的微型工厂,例如:1996年我国科学家成功的培育了5头具有治疗血友病的凝血因子基因的山羊,其乳汁中就含有凝血因子;1999年又培育了转入人的血清蛋白基因的奶牛,总之转基因技术在生物制药领域具有广阔的发展前景。
(2)转基因技术与遗传病诊治:转基因技术可以用于遗传病诊断与治疗,随着我们对人类自身基因认识的不断深入和人类基因组计划的完成。
基因诊断和基因治疗将呈现广阔的前景。
(3)转基因技术与农业:科学家应用转基因技术,成功的培育出一批抗虫、抗病、耐除草剂的农作物新品种,如苏云金杆菌体内能产生一种毒蛋白,农作物害虫吃下就会死亡。
利用转基因技术培育出优良品质的作物,如利用转基因技术培育出高蛋白含量的马铃薯和玉米等。
(4)转基因技术与环境保护:转基因技术在环境治理方面也发挥奇妙的作用。
如转抗虫基因作用的培育成功,可以减少使用污。