摘要:基因工程也称为遗传工程.是生物技术的主体技术.基因工程是指按照人类的愿望.将不同生物的遗传物质在体外人工剪切并和载体重组后转入细胞内进行扩增.并表达产生所需蛋白质的技术.基因工程能够打破种属的界限.在基因水平上改变生物遗传性.并通过工程化为人类提供有用产品及服务.1.基因工程的基本步骤 第一步:获得符合人类意愿的基因.即获得目的基因.目的基因是依据基因工程设计中所需要的某些DNA分子片段.含有所需要的完整的遗传信息.获得目的基因的方法很多.目前采用的分离.合成目的基因的方法主要有: 超速离心法:根据不同基因的组成不同.即其内的碱基对的比例不同.其浮力.密度等理化性质也不同的原理.应用密度梯度超速离心机.直接将特殊的目的基因分离出来. 分子杂交法:采用加碱或加热的方法使DNA变成单链.而后加入有放射性标记的RNA.让DNA在特定的条件下.结合成DNA和RNA的杂交分子.再用多聚酶制备出足够数量的双链DNA分子.进而获得DNA目的基因. 反转录酶法:先分离出特定的mRNA.再用反转录酶做催化剂.以RNA为模板合成所需要的DNA目的基因. 合成法:如果已知目的基因的碱基排列顺序.可用酶法或化学法.直接合成目的基因.目前此法已很少采用. 第二步:把目的基因接到某种运载体上.常用的运载体有能够和细菌共生的质粒.温和噬菌体等. DNA重组技术:重组DNA就是让DNA片段和载体连接.外源DNA是很难直接透过细胞膜进入受体细胞的.即使进入受体细胞之中.也会受到细胞内限制性内切酶的作用而分解.目的基因结合到经过改造的细菌中的质粒(细菌细胞中的小环状DNA分子)或温和噬菌体上后形成的组合体称为重组体DNA.在这一技术中.限制性内切酶是一种常用的工具酶.它能“切开 质粒的环形DNA.也能切取目的基因.然后把目的基因DNA片段与质粒DNA分子的两端.在连接酶的作用互补连接形成重组体DNA. 第三步:通过运载体把目的基因带入某生物体内.并使它得到表达.目的基因的表达是指目的基因进入受体细胞后能准确地转录和翻译.目的基因能否表达是基因工程是否成功的关键. 目前.人类已经利用外源基因.如人的生长激素基因.人胸腺激素基因.人干扰素基因.牛生长激素基因等.导入细菌中.生产出相应的产品.在临床上得到了广泛的应用.取得了可观的经济效益和社会效益.

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【生物——选修3现代生物科技专题】(15分)

请回答下列有关基因工程的问题:

(1)如果用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的          片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中,这个受体菌群体就叫做这种生物的          

(2)一个基因表达载体的组成,除了目的基因外,还必须有                 以及        

(3)目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程,称为        。将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是         法。转基因动物中采用最多,也是最为有效的一种将目的基因导入动物细胞的方法是        。大肠杆菌最常用的转化方法是:首先用         处理细胞,使细胞处于一种         的生理状态,这种状态的细胞被称作感受态细胞。然后将重组表达载体DNA溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度条件下促进           ,完成转化过程。

(4)目的基因导入受体细胞后,是否可以稳定维持和表达其遗传特性,只有通过检测与鉴定才能知道。首先,要检测转基因生物        上是否插入了目的基因。其次,还需要检测目的基因是否          。最后检测目的基因是否          

 

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