【整理：田长征 审稿：陈宁宁】
1．1 DNA重组技术的基本工具
一、基因工程的原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外 和 ，赋予生物以新的遗传特性，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 水平上进行设计和施工的，因此又叫做 。天门实验初级中学
二、限制性核酸内切酶
1、切割DNA的工具是 ，又称 。
2、这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。 3、由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称限制酶）。
4、DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段，末端通常有两种形式，即 和 。
三、DNA连接酶——“分子缝合针”
根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为DNA连接酶。DNA连接酶只能将 连接起来，不能将双链DNA片段平末端之间进行连接。另一类是从 分离出来的，称为T4DNA连接酶。T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA片段互补的 ，又可以“缝合”双链DNA片段的 ，但连接 之间的效率比较低。
四、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”
1、基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。 2、现在通常使用的载体是 ，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA之外的环状DNA，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。
3、质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以 复制，也可整合细菌拟核DNA中，随着拟核DNA的复制而复制。
4、其他载体还有 和 等。
5、作为载体必须具备以下条件：
①能够在宿主细胞中 ；②具有多个 ，以便与外源基因连接；③具有某些 ，便于进行筛选，如对抗菌素的抗性基因、产物具有颜反应的基因等。
1．2 基因工程的基本操作程序
一、目的基因的获取：1、目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的 。
2．获取目的基因的方法
（1）从基因文库中获取目的基因
① 基因文库：将含有某种生物不同基因的许多 ，导人受体菌的体中 ，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
② 种类 基因组文库：含有一种生物的 基因
cDNA文库：含有一种生物的 基因
③ 目的基因的获取：根据基因的有关信息：基因的 序列、基因在 上的位置、基因的柳倩月 产物mRNA、基因的 产物蛋白质等特性获取目的基因。
（2）利用PCR技术扩增目的基因。
① PCR：是一项在生物体外 特定DNA片段的核酸合成技术。
② 条件：已知目的基因的 序列。辽宁中医药大学学报
③ 过程：目的基因DNA受热形成 ，与 结合，然后在 ______的作用下进行延伸成DNA。
④ 方式：指数扩增=2n（n为扩增循环的次数）
（3）人工合成法：基因较小，核苷酸序列已知，可以人工合成。
二、基因表达载体的构建
1、表达载体的组成：目的基因+ + + 标记基因等。
2热传导率、启动子：位于基因的 ，它是 结合的部位，驱动基因转录产生mRNA。
3、终止子：位于基因的 ，终止 。
4、表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且 给下一代；使目的基因 ____ 和发挥作用。
5、标记基因： 受体细胞是否含有目的基因。
6、不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建上也会有所差别。
三、将目的基因导入受体细胞
（一）转化：目的基因进人受体细胞内，并在受体细胞内维持稳定和 的过程。
（二）方法
（1）农杆菌转化法
① 农杆菌特点：易感染 植物和裸子植物，对___________植物没有感染力；Ti质粒的 可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染体上。
② 转化：目的基因插人 农杆菌→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
（2）基因法：是单子叶植物中常用的一种基因转化方法，但是成本较高。
（3）花粉管通道法
花粉管通道法：这是我国科学家独创的一种方法，是一种十分简便经济的方法。（我国的转基因抗虫棉就是用此种方法获得的） 2．将目的基因导入动物细胞（1）方法： 技术。
（2）操作程序：目的基因表达载体 →取卵（受精卵） →显微注射→注射了目的基因的受精卵移植到____性动物的 _________________________中国武术散打功夫王争霸赛内发育→新性状动物。
3．将目的基因导人微生物细胞
（1）原核生物特点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少等。
（2）转化： 处理细胞→ 细胞→表达载体与感受态细胞混合→ ___ 细胞吸收DNA分子。
四、目的基因的检测与鉴定
1．检测静脉穿刺术（1）方法：标记了的 、抗原抗体杂交。
（2）内容① 检测转基因生物染体的DNA是否插入 。② 检测目的基因是否转录 。③ 检测目的基因是否翻译成 。
2．鉴定： 鉴定、抗病鉴定等。
1．3 基因工程的应用
一、植物基因工程的成果：
植物基因工程技术主要用于提高农作物的 能力，以及改良农作物的 和利用植物生产等方面。
（一）抗虫转基因植物
1．杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、 抑制剂基因、 抑制剂基因、植物凝集素基因等。
2．成果：抗虫植物：棉、玉米、马铃薯、番茄等。
（二）抗病转基因植物 1．植物的病原微生物： 、真菌和细菌等。
2．抗病基因种类（1）抗病毒基因：病毒 基因和病毒的复制酶基因。
（2）抗真菌基因： 基因和抗毒素合成基因。
（3）成果：烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。
（三）抗逆转基因植物 抗逆基因：调节细胞 基因使作物抗碱、抗旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因，使作物抗除草剂。
（四）转基因改良植物品质
1．优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。
2．成果：转基因玉米、转基因延熟番茄和转基因矮牵牛。
二、动物基因工程的成果
（一）提高动物的生长速度1．生长基因：外源 基因。2．成果：转基因绵羊、转基因鲤鱼。
（二）改善畜产品的品质1．优良基因：肠乳糖酶基因。2．成果：转基因牛 含量少。
（三）转基因动物生产药物1．基因来源：药用 基因+ 蛋白基因+启动子。2．成果：乳腺生物反应器。
（四）转基因动物作器官移植的供体
1．器官供体：抑制或除去抗原决定基因。2．成果：利用克隆技术培育没有免疫排斥反应的猪器官。
（五）基因工程药物
1．来源：转基因 。2．成果：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。
三、基因
1．概念：把 导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到疾病的目的。
2．成果：将腺苷脱氢酶基因导入患者的淋巴细胞。
1．4蛋白质工程的崛起
一、蛋白质工程崛起的缘由：
1．基因工程的实质：将一种生物的 转移到另一处生物体内，后者产生它本不能产生的 ，从而产生新性状。
2．蛋白质工程目的：生产符合人们生活需要的并非自然界已存在的 。
二．蛋白质工程基本原理
1．目标：根据人们对 功能的特定需求，对 结构进行分析设计。2．原理：基因改造。3．过程：预期蛋白质功能→设计 结构→推测应有 序列→到对应的 序列（基因）。三、蛋白质工程的进展和前景
例如：科学家通过对 的改造，已使其成为速效型药品；用蛋白质工程方法制成的电子元件，具有 、 和 的特点，因此有极为广阔的发展前景。
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