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高中生物基因工程,

  • 生物
  • 2024-11-21

高中生物基因工程?那么,高中生物基因工程?一起来了解一下吧。

基因工程是指在分子水平上对DNA进行操作和改造的技术,也称为“重组DNA技术”,其核心是构建重组DNA分子,是狭义的遗传工程。

二、基因工程的理论基础与技术保障

理论基础:DNA是遗传物质、DNA的双螺旋结构以及遗传信息的传递方式。

技术保障

限制性核酸内切酶:能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶,可产生平末端和黏性末端,可作为切割DNA分子的“手术刀”,它的发现和应用使DNA重组成为可能。

DNA连接酶:将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起,形成重组DNA分子。

质粒载体:能够自主复制的双链环状DNA分子,在细菌中以独立于大型DNA分子之外的方式存在,是一种特殊的遗传物质。此外基因工程载体还有λ噬菌体、植物病毒和动物病毒等,它们可作为运载外源DNA进入宿主细胞的工具。

三、基因工程的基本操作步骤

目的基因的获得

若目的基因序列已知,可以用化学合成方法合成目的基因,或者通过PCR扩增目的基因。

重组DNA分子的形成

用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体,使两者形成相同的黏性末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接在一起,形成重组DNA分子。

将重组DNA分子导入受体细胞

受体细胞包括大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。

筛选含有目的基因的宿主细胞

载体上含有抗性基因,含有重组质粒的受体细胞可以在抗性培养基中生长,借此筛选出含有目的基因的宿主细胞。

目的基因的表达

目的基因在宿主细胞中表达,从而产生人们需要的功能物质。

四、基因工程的应用领域

疾病治疗

生产基因疗法所需的正常基因:用于治疗某些遗传性疾病。

基因工程药物:如生长素释放抑制激素、胰岛素、生长激素、干扰素、乙型肝炎疫苗等。

基因治疗:向目标细胞中引入正常功能的基因,纠正或补偿基因的缺陷,达到治疗目的。

农业领域

改良作物:克服远缘亲本难以杂交的障碍,培育出具有抗病、抗虫、抗旱等优良性状的作物,提高农作物的产量和质量。

环境领域

降解污染物质:例如利用转基因微生物吸收环境中的重金属、降解有毒化合物和处理工业废水等。

五、基因工程相关的习题

以上就是高中生物基因工程的全部内容。

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