基因工程的原理:
1.概念理解
2.基因工程的操作工具
(1)基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶)
①分布:主要存在于原核生物中。
②特性:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割DNA分子。
③切割结果:产生两个带有黏牲末端或平末端的 DNA片段。
④作用:基因工程中重要的切割工具,通常能将外来的DNA切断,对自己的DNA无损害。
⑤实例:EcoRl限制酶能专一识别CAATTC序列,并在G和A之间将这段序列切开。
(2)基因的“针线”——DNA连接酶
①催化对象:两个具有相同末端的DNA片段。
②催化位置:脱氧核糖与磷酸之间的切口。
③催化结果:形成重组DNA。
(3)常用的载体——质粒
①本质:小型环状DNA分子。
3.基因工程操作的基本步骤
育种方法的选择:
在具体育种工作中,应针对不同的育种目标采取不同的育种方案。
表解几种育种方式的不同:
易错点拨:
1、限制酶切割DNA分子断裂的化学键是磷酸二酯键,DNA连接酶所修复的也是磷酸二酯键。
2、基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞。
3、用同一种限制酶切割目的基因和运载体,才能产生相同的黏性末端,使得DNA分子的碱基重新实现互补配对。
知识拓展:
基因工程的应用
(1)作物育种:利用基因工程的方洼,获得高产、稳产和具有优良品质的农作物,培育出具有各种抗知识拓展逆性的作物新品种,如抗虫棉、耐贮存的番茄等。
(2)药物研制:培育转基因生物,利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品,如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。
(3)环境保护:如利用转基因细菌降解有毒有害的化合物,吸收环境中的重金属,分解泄漏的石油,处理工业废水等。
(4)用于基因诊断和基因治疗:基因诊断是利用放射性同位素(如32P)或荧光分子等标记的DNA分子作探针,利用DNA分子杂交原理,鉴定被测标本上的外源基因是否导人有基因缺陷的细胞中,以达到治疗疾病的目的。