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【高二生物】寒假第五讲总结：基因工程（二） 【知识框架】 【重难点知识回顾】 一、目的基因的获取 1．基因文库、基因组文库、cDNA 文库 基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA 片段，导入受体菌的群体中储 存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。 基因组文库：将某种生物体内的DNA 全部提取出来，选用适当的限制酶，将 DNA 切成一定范围大小的DNA 片段，然后，将这些DNA 片段分别与载体连接起 来，导入受体菌的群体中储存，每个受体菌都含有了一段不同的DNA 片段。 cDNA 文库（部分基因文库）：只包含一种生物的一部分基因的文库 2.提取目的基因的方法 方法 从基因文库中获取 PCR 技术扩 增 人工合成 从基因组 文库中获 取 从部分基 因文库， 如cDNA 文 库中获取 化学合成 法 反转录法 优点 操作简单 专一性强 可在短时 间内大量 扩增目的 基因 专一性 强，可产 生自然界 中不存在 的新基因 专一性强 缺点 工作量 大，盲目 性大，专 一性差 操作过程 较麻烦， 技术要求 过高 需要严格 控制温 度，技术 要求高 适用范围 较小 操作过程 麻烦， mRNA 生存 时间短， 技术要求 高 二、基因表达载体的构建 1、该步骤是基因工程的核心步骤。 2、目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在、能够表达和发挥作用，并且可以 遗传至下一代。 3、组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因。 启动子：是一段特殊结构的DNA 片段，位于基因的首端，是RNA 聚合酶识别 和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 终止子：也是一段特殊结构的DNA 片段 ，位于基因的尾端。 标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的 基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素抗性基因。 三. 将目的基因导入受体细胞 1、转化：是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。 2、常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化 法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。 将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体 细胞多是受精卵。 将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多 为单细胞、遗传物质相对较少 ，最常用的原核细胞是大肠杆菌 ，其转化方法是： 先用 Ca 2+处理细胞，使其成为感受态细胞 ，再将重组表达载体DNA 分子溶于缓 冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA 分子，完成 转化过程。重组质粒导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是 标记基因是否表达。 四、目的基因的检测与鉴定 1、首先要检测 转基因生物的染色体DNA 上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA 分子杂交技术。 2、其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用用标记的目的基因作 探针与mRNA 杂交。 3、最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质， 用相应的抗体进行抗原－抗体杂交。 4、有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
