高中生物必修二第21讲从杂交育种基因工程简介专题极力推荐.pdf

第21 讲 基因的结构、基因工程简介 考试要求 1．原核细胞的基因结构。描述原核细胞的基因结构，说出原核细胞的基因结构由编码区和非编码区组成。 2 ．真核细胞的基因结构。描述真核细胞的基因结构；举例说出原核细胞的基因结构与真核细胞的基因结构的异同点。 3 ．人类基因组研究。知道人类基因组研究计划。 4 ．基因工程的基本内容。 ⑴基因操作的工具（限制性内切酶、DNA 连接酶、运载体）。举例说出限制性内切酶的作用及特点；识别DNA 连接 酶所催化的化学键；说出运载体的特点及常用的运载体。 ⑵基因操作的基本步骤（提取目的基因、目的基因与运载体结合、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与表 达）。辩别基因操作的基本步骤。 5 ．基因工程的成果与发展前景。知道基因工程在医药卫生、环境保护、农牧业及食品工业方面的应用。 知识整理 一、杂交育种 概念：是通过将两个或是多个品种的优良性状通过交配集中在一起，在经过选择和培育，获得新品种的方法。、 过程： 应用 二、诱变育种 概念： 过程 应用： 三、基因的结构 （一）基因工程的概念：按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细 胞里， 地改造生物的遗传性状。又叫基因拼接技术或DNA 重组技术。 （二）基因工程的基本内容 1．基因的操作工具 ⑴基因的剪刀— ：主要存在于 中，一种限制性内切酶只能识别一种特定的 ，因此限制性内切酶也具有专一性。 ⑵基因的针线— ：把前一条脱氧核苷酸序列中的脱氧核糖基团与后一条脱氧核苷酸序列中的 “缝合”起来需要DNA 连接酶。 ⑶基因的运输工具— ：运载体必须具备的条件有：①能够在宿主细胞内 并稳定地保存；②具 有 限制酶切点，以便与外源基因连接；③具有某些 ，便于进行筛选。运载体有质粒、 和 等；最常用的运载体是 ，最常用的质粒是 ，它常含有 基因。 2．基因操作的基本步骤 ⑴提取目的基因：主要有两条途径：①从供体细胞的DNA 中直接分离基因，最常用的方法是“ ”，用这种 方法获取目的基因的优点是 ，缺点是 ；②人工合成基因。在获取 中的目的基因时，一般常采用这种方法。人工合成基因有两条途径：一条是反转录法；另一条是根据已知蛋 白质的氨基酸序列，推测出目的基因的 ，再人工合成。 ⑵目的基因与运载体结合：用同一种 切割 和 ，加入 酶，形成重组DNA 分子。 ⑶将目的基因导入受体细胞：主要是借鉴细菌或病毒侵染细胞的方法。 ⑷目的基因的检测和表达：检测：根据受体细胞是否具有某些 ，判断目的基因是否导入。表达：受体细胞 表现出特定性状。 （三）基因工程的成果与发展前景 1．基因工程与医药卫生：生产基因工程药品，进行基因诊断、基因治疗。基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标 记的 做探针，利用 原理，鉴定被检测标本上的 ，达到检测疾病的目 的；基因治疗是把健康的外源 导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的；基因工程用于基因治疗时， 没有去除缺陷细胞内的致病基因。 2．基因工程与农牧业及食品工业 3．基因工程与环境保护：可以用于环境监测和环境净化。环境监测方面的应用主要是用 检测饮用 水中病毒的含量；环境净化方面的应用主要是创造出了能同时分解四种烃类的“ ”。 提分关键 1．非编码序列位于基因结构的什么部位？ 答：对于原核细胞基因的结构，非编码序列位于编码区的上游和编码区的下游。而在真核细胞基因结构中，非编码 序列不仅位于编码区的上游和下游，