資源簡介

第3章　基因工程
第2節(jié)　基因工程的基本操作程序
1．培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉主要需要四個步驟：目的基因的篩選與獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測與鑒定。（P76）
2．PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的縮寫。它是一項根據(jù)DNA半保留復(fù)制的原理，在體外提供參與DNA復(fù)制的各種組分與反應(yīng)條件，對目的基因的核苷酸序列進(jìn)行大量復(fù)制的技術(shù)。（P77）
3．PCR技術(shù)可以分為變性、復(fù)性和延伸三步。（如下圖）（P78）
4．PCR反應(yīng)過程可以在PCR擴(kuò)增儀（PCR儀）中自動完成，完成以后，常采用瓊脂糖凝膠電泳來鑒定PCR的產(chǎn)物。（P79）
5．基因表達(dá)載體要包括以下四個基本的結(jié)構(gòu)：目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因。（P80）
6．構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且遺傳給下一代，同時，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。（P80）
7．啟動子位于目的基因的上游，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位。（P80）
8．標(biāo)記基因的作用：鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。（或供重組DNA的鑒定和選擇）。
9．熟悉基因表達(dá)載體構(gòu)建的過程。
10．花粉管通道法有多種操作方式。例如，可以用微量注射器將含目的基因的DNA溶液直接注入子房中；可以在植物受粉后的一定時間內(nèi)，剪去柱頭，將DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道進(jìn)入胚囊。除此之外，將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用的方法還有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。（P81）
11．轉(zhuǎn)化是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。（P81“資料卡”）
12．農(nóng)桿菌是一種在土壤中生活的微生物，能在自然條件下侵染雙子葉植物和裸子植物，而對大多數(shù)單子葉植物沒有侵染能力。農(nóng)桿菌細(xì)胞內(nèi)含有Ti質(zhì)粒，當(dāng)它侵染植物細(xì)胞后，能將Ti質(zhì)粒上的T－DNA（可轉(zhuǎn)移的DNA）轉(zhuǎn)移到被侵染的細(xì)胞，并且將其整合到該細(xì)胞的染色體DNA上。根據(jù)農(nóng)桿菌的這種特點，如果將目的基因插入Ti質(zhì)粒的T－DNA中，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以使目的基因進(jìn)入植物細(xì)胞。（如下圖）（P81“資料卡”）
13．檢查轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是否培育成功，首先是分子水平的檢測，包括通過PCR等技術(shù)檢測棉花的染色體DNA上是否插入了Bt基因或檢測Bt基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA；從轉(zhuǎn)基因棉花中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交，檢測Bt基因是否翻譯成Bt抗蟲蛋白等。
其次，還需要進(jìn)行個體生物學(xué)水平的鑒定。例如，通過采摘抗蟲棉的葉片飼喂棉鈴蟲來確定Bt基因是否賦予了棉花抗蟲特性以及抗性的程度。（P82）
14．培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的四個步驟，其實就反映了基因工程的基本操作程序。（P82）
基因工程的基本操作流程圖
15．在獲得轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的過程中，還可以通過構(gòu)建基因文庫來獲取目的基因。（P82）
16．將目的基因?qū)雱游锸芫炎畛Ｓ玫囊环N方法是利用顯微注射將目的基因注入動物的受精卵中，這個受精卵將發(fā)育成為具有新性狀的動物。在基因工程操作中，常用原核生物作為受體細(xì)胞，其中以大腸桿菌應(yīng)用最為廣泛。研究人員一般先用Ca2＋處理大腸桿菌細(xì)胞，使細(xì)胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，然后再將重組的基因表達(dá)載體導(dǎo)入其中。（P82）
第3節(jié)　基因工程的應(yīng)用
1．科學(xué)家將藥用蛋白基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動子等調(diào)控元件重組在一起，通過顯微注射的方法導(dǎo)入哺乳動物的受精卵中，由這個受精卵發(fā)育成的轉(zhuǎn)基因動物在進(jìn)入泌乳期后，可以通過分泌乳汁來生產(chǎn)所需要的藥物，這稱為乳腺生物反應(yīng)器或乳房生物反應(yīng)器。（P90）
2．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表達(dá)的菌類一般稱為基因工程菌。（P91“相關(guān)信息”）
3．目前，科學(xué)家正嘗試?yán)没蚬こ碳夹g(shù)對豬的器官進(jìn)行改造，采用的方法是在器官供體的基因組中導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制抗原決定基因的表達(dá)，或設(shè)法除去抗原決定基因，然后再結(jié)合克隆技術(shù)，培育出不會引起免疫排斥反應(yīng)的轉(zhuǎn)基因克隆豬器官。（P91）
第4節(jié)　蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用
1．蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過改造或合成基因，來改造現(xiàn)有蛋白質(zhì)，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類生產(chǎn)和生活的需求。（P93）
2．基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)，這些天然蛋白質(zhì)是生物在長期進(jìn)化過程中形成的，它們的結(jié)構(gòu)和功能符合特定物種生存的需要，卻不一定完全符合人類生產(chǎn)和生活的需要。（P93）
3．蛋白質(zhì)工程的基本思路是：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到并改變相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→獲得所需要的蛋白質(zhì)（如下圖）。（P94）
蛋白質(zhì)工程的基本思路
知識點默寫
1．培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉主要需要四個步驟：目的基因的篩選與獲取、　　　　　　　　　　　　、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測與鑒定。
2．PCR反應(yīng)需要在一定的　　　　中才能進(jìn)行，需提供DNA模板，2種　　　　，4種脫氧核糖核苷酸和　　　　　　　　酶。
3．PCR技術(shù)可以分為變性、復(fù)性和延伸三步。（如下圖）
4．PCR反應(yīng)過程可以在PCR擴(kuò)增儀（PCR儀）中自動完成，完成以后，常采用　　　　　　　　　　　　來鑒定PCR的產(chǎn)物。
5．基因表達(dá)載體是載體的一種，除目的基因、標(biāo)記基因外，還必須含有　　　　　　　　等。
6．構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的：_______________________________________________
________________________________________________________________________
7．啟動子位于目的基因的　　　　，它是　　　　識別和結(jié)合的部位。
8．標(biāo)記基因的作用：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。（P80）
9．轉(zhuǎn)化是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持　　　　　　的過程。
10．檢查轉(zhuǎn)基因抗蟲棉是否培育成功，首先是分子水平的檢測，包括通過　　　　　　　　檢測棉花的染色體DNA上是否插入了Bt基因或檢測Bt基因是否轉(zhuǎn)錄出了　　　　；從轉(zhuǎn)基因棉花中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行　　　　　　雜交，檢測Bt基因是否翻譯成Bt抗蟲蛋白等。
其次，還需要進(jìn)行　　　　　　　　水平的鑒定。例如，通過采摘抗蟲棉的葉片飼喂棉鈴蟲來確定Bt基因是否賦予了棉花抗蟲特性以及抗性的程度。
11．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的方法
受體細(xì)胞類型 方法
植物細(xì)胞 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、　　　　　　法
動物細(xì)胞 　　　　　（注射到受精卵內(nèi)）
微生物細(xì)胞 　　　　　　　　　　
12.在凝膠中DNA分子的遷移速率與凝膠的濃度、DNA分子的　　　　　　等有關(guān)。
【知識點默寫參考答案】
1．基因表達(dá)載體的構(gòu)建　2.緩沖溶液　引物　耐高溫的DNA聚合　3.90℃　堿基互補配對　72℃　4.瓊脂糖凝膠電泳　5.啟動子、終止子　6.使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用　7.上游　RNA聚合酶　8.鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。(或供重組DNA的鑒定和選擇)　9.穩(wěn)定和表達(dá)　10.PCR等技術(shù)　mRNA　抗原—抗體　個體生物學(xué)　11.花粉管通道　顯微注射技術(shù)　感受態(tài)細(xì)胞法(Ca2＋處理法)　12.大小和構(gòu)象
第4章　生物技術(shù)的安全性與倫理問題
第1節(jié)　轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性
1．對微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最廣泛和取得實際應(yīng)用成果最多的領(lǐng)域，這是因為微生物具有生理結(jié)構(gòu)和遺傳物質(zhì)簡單、生長繁殖快、對環(huán)境因素敏感和容易進(jìn)行遺傳物質(zhì)操作等優(yōu)點。（P101）
2．在轉(zhuǎn)基因研究工作中，科學(xué)家會采取很多方法防止基因污染。例如，我國科學(xué)家將來自玉米的α 淀粉酶基因與目的基因一起轉(zhuǎn)入植物中，由于α 淀粉酶基因可以阻斷淀粉儲藏使花粉失去活性，因而可以防止轉(zhuǎn)基因花粉的傳播。（P102“相關(guān)信息”）
第2節(jié)　關(guān)注生殖性克隆人
1．生殖性克隆是指通過克隆技術(shù)產(chǎn)生獨立生存的新個體。治療性克隆是指利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織和器官，用它們來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官，從而達(dá)到治療疾病的目的。兩者有著本質(zhì)的區(qū)別。（P106）
2．有的倫理學(xué)家認(rèn)為，生殖性克隆人是在人為地制造在心理上和社會地位上都不健全的人，嚴(yán)重地違反了人類倫理道德，是克隆技術(shù)的濫用。（P107）
3．我國政府一再重申四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實驗。（P108）
4．試管嬰兒與設(shè)計試管嬰兒
試管嬰兒與設(shè)計試管嬰兒都是有性生殖，都要通過①體外受精，并進(jìn)行②體外早期胚胎培養(yǎng)和③胚胎移植，不同的是設(shè)計試管嬰兒胚胎移植前需進(jìn)行遺傳學(xué)診斷。（P109“思考·討論”）
第3節(jié)　禁止生物武器
生物武器包括致病菌類、病毒類和生化毒劑類等，例如，天花病毒、波特淋菌、霍亂弧菌和炭疽桿菌都可以用來制造生物武器。生物武器的致病能力強、攻擊范圍廣。它可以直接或者通過食物、生活必需品和帶菌昆蟲等散布，經(jīng)由呼吸道、消化道和皮膚等侵入人、畜體內(nèi)，造成大規(guī)模傷亡，也能大量損害植物。（P111）

展開更多......

收起↑