高二生物 基因工程的基础

包括基因工程的概念、简介，基因的简述，基因工程理论的三大突破，技术领域的重要发现和基因工程的工具。内容详尽。

基因工程的基础

• 基因工程理论上三大突破
  • DNA是遗传物质
    • 是一种物质
    • 不同基因具有相同的物质基础
  • DNA双螺旋结构
  • 64个密码子的破译和中心法则的确立
    • 密码子是通用的
    • 多肽与基因之间存在对应关系
• 技术领域的重要发现
  • 基因转移载体的发现
    • 发现质粒的自我复制能力，并能够在细菌之间转移
  • 工具酶的发现
    • 限制性内切酶的发现
    • 连接酶的发现
  • DNA体外重组的实现
    • 重组DNA表达实验的成功，转录出相应的mRNA
  • 技术进一步推动基因工程的发展
    • 第一例转基因动物和转基因植物的问世
      • 荧光性状，因为易于观察
    • PCR（聚合酶链式反应）技术的发明
      • 体外DNA大量复制的技术
• 基因工程的工具
  • 限制性核酸内切酶
    • 主要从原核生物中分离纯化出来
    • 能识别双链DNA特异的4~6个碱基对，并在此序列内特异切割DNA
      • 平末端
      • 黏性末端
    • 切的是磷酸二酯键（氢键自然就断了，不用切）
    • 存在意义
      • 限制
        • 细菌的自我保护系统病毒的侵染
      • 修饰
        • 防止自杀
  • DNA连接酶——基因的针线
    • 形成磷酸二酯键
    • 完成基因重组
    • 字母表示脱氧核糖核苷酸
    • 举例
      • 大肠杆菌DNA连接酶
        • 只能连接黏性末端
      • T4DNA连接酶
        • 既能连黏性末端，又能连平末端（低效）
  • 运载体——基因的运载工具
    • 能在宿主细胞内复制并稳定保存
    • 具有一个至多个限制酶的切点
    • 具有标记基因（如抗青霉素基因等）便于重组DNA筛选
    • 种类
      • 质粒
        • 大肠杆菌的质粒是最常用的运载体
      • 病毒
        • 噬菌体
        • 植物病毒
        • 动物病毒
• 基因的结构
  • 原核细胞基因结构
  • 真核细胞基因结构
• 基因是具有遗传效应的DNA片段
• 基因工程简介
  • 别名
    • 基因拼接技术/DNA重组技术/转基因技术
  • 操作环境
    • 生物体外
  • 操作对象
    • DNA
  • 操作水平
    • 分子水平
  • 操作过程
    • 剪切→拼接→导入→表达
  • 操作结果
    • 定向改变生物性状，获得人类所需要的基因表达产物
• 基因工程的概念
  • 又称转基因技术
  • 按照人们的意愿，把一种生物的某个基因克隆出来，加以修饰和改造，再转移到另一种生物的细胞里
  • 定向地改造生物的遗传性状
• 不属于基因突变