資源簡介

第3章　基因工程
科技探索之路
1．基因工程是指按照人們的愿望，通過轉基因等技術，賦予生物新的遺傳特性，創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。從技術操作層面看，由于基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的，因此又叫作重組DNA技術。（P67）
2．1944年，艾弗里等人通過肺炎鏈球菌的轉化實驗，不僅證明了遺傳物質是DNA，還證明了DNA可以在同種生物的不同個體之間轉移。（P68）
3．1958年，梅塞爾森和斯塔爾用實驗證明了DNA的半保留復制。隨后不久，克里克提出中心法則。（P68）
4．1967年，科學家發現，在細菌擬核DNA之外的質粒有自我復制能力，并可以在細菌細胞間轉移。（P68）
5．1973年，科學家證明質粒可以作為基因工程的載體，構建重組DNA，導入受體細胞，使外源基因在原核細胞中成功表達，并實現物種間的基因交流。至此，基因工程正式問世。（P69）
6．1983年，科學家采用農桿菌轉化法培育出世界上第一例轉基因煙草。此后，基因工程進入了迅速發展的階段。（P69）
7．1985年，穆里斯等人發明PCR，為獲取目的基因提供了有效手段。（P69）
第1節　重組DNA技術的基本工具
1．切割DNA分子的工具是限制性內切核酸酶，簡稱限制酶，這類酶主要是從原核生物中分離純化出來的。它們能夠識別雙鏈DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的磷酸二酯鍵斷開，產生黏性末端或平末端兩種形式的末端。（P71）
2．DNA連接酶分為兩類，一類是E.coli DNA連接酶，另一類是T4DNA連接酶。后者既可以“縫合”雙鏈DNA片段互補的黏性末端，又可以“縫合”雙鏈DNA片段的平末端，但連接平末端的效率相對較低。（P72）
3．質粒是一種裸露的、結構簡單、獨立于真核細胞細胞核或原核細胞擬核DNA之外，并具有自我復制能力的環狀雙鏈DNA分子。（P72）
4．在基因工程操作中，真正被用作載體的質粒，都是在天然質粒的基礎上進行過人工改造的。這些質粒上常有特殊的標記基因，如四環素抗性基因、氨芐青霉素抗性基因等，便于重組DNA分子的篩選（如下圖）。（P72）
大腸桿菌及質粒結構模式圖
5．在基因工程中使用的載體除質粒外，還有噬菌體、動植物病毒等。它們的來源不同，在大小、結構、復制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差別。（P73）
6．載體必須具備的條件：①能在受體細胞中保存下來并能自我復制；②具有1個或多個限制酶切割位點，以便與外源基因連接。③具有標記基因。（P72）
7．DNA不溶于酒精，但某些蛋白質溶于酒精，利用這一原理，可以初步分離DNA與蛋白質。DNA在不同濃度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 mol/L的NaCl溶液。在一定溫度下，DNA遇二苯胺試劑會呈現藍色，因此二苯胺試劑可以作為鑒定DNA的試劑。（P74“探究·實踐”）
知識點默寫
1．1944年，艾弗里等人通過肺炎鏈球菌的轉化實驗，不僅證明了遺傳物質是DNA，還證明了________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2．DNA連接酶分為兩類，一類是　　　　　　　　　　　　，另一類是　　　　　　　　。后者既可以縫合雙鏈DNA片段互補的　　　　　　，又可以縫合雙鏈DNA片段的　　　　，但連接后者的效率相對較低。
3．在基因工程中使用的載體除質粒外，還有　　　　　　　　等。它們的來源不同，在大小、結構、復制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差別。
4．載體必須具備的條件：①能在受體細胞中保存下來并能　　　　　　；②具有1個或多個　　　　　　　　　　　　，以便與外源基因連接。③具有　　　　　　　　。
5．載體上有特殊的標記基因，其作用是__________________________________________
________________________________________________________________________。
6．DNA不溶于酒精，但某些蛋白質溶于酒精，利用這一原理，可以初步分離DNA與蛋白質。DNA在　　　　　　的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 mol/L的NaCl溶液。在一定溫度下，DNA遇　　　　　　試劑會呈現　　　　，因此二苯胺試劑可以作為鑒定DNA的試劑。
7．原核生物中的限制酶不切割自身DNA的原因是________________________________
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【知識點默寫參考答案】
1．DNA可以在同種生物的不同個體之間轉移　2.E.coli DNA連接酶　T4DNA連接酶　黏性末端　平末端　3.噬菌體、動植物病毒
4．自我復制　限制酶切割位點　標記基因　5.便于重組DNA分子的篩選　6.不同濃度　二苯胺　藍色　7.原核生物DNA分子中不存在該酶的識別序列或識別序列已經被修飾

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