基因工程
原理
所有生物共用一套遗传密码子
基本步骤
- 获取目的基因
- 获取方法:
- 从细胞中分离
- 用化学方法人工合成
- 逆转录法
- 工具: 限制酶
- 获取方法:
- 目的基因与运载体重组
- 工具: DNA连接酶
- 重组DNA分子进入导入受体细胞
- 方法
- 显微注射
- 细菌病毒侵染受体细胞
- 方法
- 筛选目的基因
- 抗性基因, 荧光蛋白基因: 便于筛选质粒上的标记基因
成功标志
合成相应的蛋白质, 体现相应的性状
必要工具
- 切割DNA工具: 限制性核算内切酶
- 作用: 一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列, 并在特定的部位上切割DNA分子
- 拼接DNA工具: DNA连接酶
- 作用: 通过磷酸二酯键, 将互补配对的两个黏性末端连接起来, 使之成为一个完整的DNA分子
- 运输工具: 运载体(常用: 质粒, 细菌, 病毒)
- 质粒: 细菌体内拟核外能够自主复制的环状DNA分子, 避免目的基因被分解
- 含特殊的遗传标记基因, 便于进行检测
应用
- 微生物基因工程:
- 利用微生物的优点: 繁殖迅速, 构造简单, 遗传操作比较容易
- 应用: 药用蛋白质的规模化生产
- 植物基因工程:
- 抗病毒烟草
- 疫苗基因转入植物
- 有利于生态保护, 不用或少用农药
- 动物基因工程:
- 获得具有优良性状的动物新品种
- 培育能产生人源性蛋白药物的动物
- 通常以动物受精卵作为受体细胞
- 用显微注射法将目的基因导入动物的受精卵中
克隆
概念
不用生殖细胞结合, 直接由个体的部分组织或一个个体细胞分裂分化成新个体
全能性更本原因
细胞核种具有个体细胞发育的全部遗传基因
证明动物细胞核具有全能性的实验
证明植物细胞具有全能性
植物组织培养技术
现代生物技术
- 价值
- 培育优良品种
- 转基因克隆动物
- 挽救珍惜物种
- 提供移植器官
- 转基因生物产品的安全性判断
- 是否对生态环境造成不利
- 是否对人类健康造成危害
- 禁止生殖性克隆人
- 不反对治疗性克隆
蛋白质工程
- 从预期的蛋白质功能出发
- 设计预期蛋白质结构
- 推测应有的氨基酸序列
- 推测相应的脱氧核苷酸序列
注意事项
限制酶(没有DNA), DNA连接酶
杂项
内切酶与外切酶
- 从多核苷酸链的末端开始水解核酸的酶称为核酸外切酶
- 从多核苷酸链的中间开始水解核酸的酶称为核酸内切酶