现代生物技术专题

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基因工程概述基因工程概述〖概念〗　　基因工程：是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。〖目的〗　　产生出人类所需要的基因产物。〖原理〗　　基因重组【详细解析】

基因的种类基因的种类（1）编码蛋白质的基因：包括结构基因调节基因。（2）没有转译产物的基因：如rRNA基因和tRNA基因。（3）不能转录的DNA片段：如操纵基因。【详细解析】

基因的结构基因的结构〖内容〗1、启动子：　　启动子是在非编码区内紧靠转录起点，调控遗传信息表达的脱氧核苷酸序列，它能引导RNA聚合酶与正确的基因部位结合，使转录从起点开始，沿编码区进行。　　基因表达载体中的启动子：是一段有特殊【详细解析】

原核细胞的基因结构原核细胞的基因结构〖内容〗　　原核细胞基因包含：编码区和非编码区；1、编码区（编码序列）：　　能指导有关蛋白质的合成，即能够编码蛋白质；编码区是连续的，所有碱基对均能编码蛋白质。2、非编码区（调控序列）：　　位于编码区上游和【详细解析】

真核细胞的基因结构真核细胞的基因结构〖内容〗1、编码区（间隔、不连续）：　　包含外显子（能编码蛋白质的DNA序列）；内含子（不能编码蛋白质的DNA序列）。2、非编码区：　　与原核生物具有相似功能的启动子、终止子。〖涉及概念〗　　外显子：真核细胞基【详细解析】

基因工程的三种基本工具基因工程的三种基本工具1、限制性核酸内切酶；2、DNA连接酶；3、载体。【详细解析】

限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶〖概念〗　　限制酶是在生物体（主要是微生物）内的一种酶，能将外来的DNA切断；由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶。〖特点〗　　特异性：即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且【详细解析】

磷酸二酯键磷酸二酯键〖定义〗　　连接脱氧核糖与磷酸之间的键为磷酸二酯键。〖关键点〗　　DNA聚合酶，限制性内切酶，DNA连接酶都可作用于磷酸二酯键。【详细解析】

黏性末端黏性末端　　被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。　　黏性末端示意图：【详细解析】

平末端平末端　　限制酶在它识别的序列的中心轴线处切开时，双链核酸的末端是对应吻合的没有突出的单链核苷酸，这种末端就称为平末端。　　平末端示意图：【详细解析】

DNA连接酶DNA连接酶〖定义〗　　DNA连接酶：能够将两条DNA链连接起来的酶。〖涉及概念〗　　DNA聚合酶：是以DNA为复制模板，从将DNA由5' 端点开始复制到3' 端所需的酶。DNA聚合酶的主要活性是催化DNA的合成。〖类型〗1、E.coliDNA连【详细解析】

载体载体〖概念〗　　载体：是将体外重组好的DNA导入受体细胞的“运输工具”。〖类型〗　　常见的载体主要有： 1）细菌细胞质中的质粒；2）λ噬菌体的衍生物；3）动植物病毒等。〖作用〗1、作为运载工具，将外源基因（如抗虫基因）转移【详细解析】

质粒质粒〖定义〗　　质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。〖特征〗1、细胞染色体外能自主复制的小型环状DNA分子；2、质粒是基因工程中最常用的运载体；3、存在【详细解析】

基因工程的步骤基因工程的步骤1、目的基因的获取；2、基因表达载体的构建；3、将目的基因导入受体细胞；4、目的基因的检测与鉴定。【详细解析】

目的基因的获取目的基因的获取〖内容〗　　实施基因工程的第一步：目的基因是人们所需要转移或改造的基因,获取目的基因是实施基因工程的第一步。〖涉及概念〗1、基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段,导入受体菌的群体中储【详细解析】

目的基因的提取方法目的基因的提取方法〖内容〗　　分离自然存在的基因或人工合成基因。常用的方法有PCR法、化学合成法、cDNA法及建立基因文库的方法来筛选。〖方法〗1、直接分离基因：基因枪法2、人工合成基因：反转录法3、根据已知的氨基【详细解析】

鸟枪法鸟枪法　　鸟枪法是将供体生物的DNA用限制酶切割为许多片段，再用运载体将这些片段都运载到受体生物的不同细胞中去。只要有一个细胞获得了需要的目的基因并得以表达，基因工程就算成功了。　　该法最大的缺点是带有很大【详细解析】

反转录法反转录法　　反转录法是以目的基因转录成的信使RNA为模板，反转录成互补的单链DNA，然后在酶的作用下合成双链DNA，从而获得所需的基因。【详细解析】

根据已知的氨基酸序列合成DNA法根据已知的氨基酸序列合成DNA法　　根据已知蛋白质的氨基酸序列，推测出相应的信使RNA序列，然后按照碱基互补配对原则，推测出它的结构基因的核苷酸序列，再通过化学方法，以核苷酸为原料合成目的基因。【详细解析】

PCR技术PCR技术〖定义〗　　PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。〖原理〗　　DNA复制。〖条件〗　　已知基因的核苷酸序列、四种脱氧核苷酸、一对引物、DNA聚合酶。〖结果〗　　使目的【详细解析】

PCR的过程PCR的过程〖过程〗1、DNA变性（90℃-95℃）：PCR技术的第一步；双链DNA模板在热作用下，氢键断裂，形成单链DNA； 2、退火（复性）（55℃-60℃）：系统温度降低，引物与DNA模板结合，形成局部双链。二条互补链全部或部分恢复到天然双螺旋结构，它是【详细解析】

基因表达载体的构建基因表达载体的构建〖步骤〗　　基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心：1）用一定的限制酶切割质粒概念，使其出现一个切口，露出黏性末端。2）用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。3）将【详细解析】

启动子启动子1、基因表达载体中的启动子：　　是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。2、启动子：　　启动子是在非编码区内紧靠转录起点【详细解析】

终止子终止子1、基因表达载体中的终止子：　　位于基因的尾端，也是一段有特殊结构的DNA片段，使转录在所需要的地方停止下来。2、终止子：　　是在非编码区内紧靠转录终点，调控遗传信息表达的脱氧核苷酸序列，它能阻碍RNA聚合酶的移动【详细解析】

将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞〖内容〗　　将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。 1、将目的基因导入植物细胞：（1）农杆菌转化法（双子叶植物和祼子植物）。（2）基因枪法（单子叶植物）：依靠一种基因枪来帮助导入外源基因的方法【详细解析】

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