精编高一下册《基因工程及其应用》知识点梳理：生物篇.doc

知识点梳理：基因工程及其应用 基因工程是一项前沿的生物科技，它包括了一系列技术，允许科学家按照人们的意愿进行遗传性状的定向改造。基本原理是基因重组，即从一种生物中提取特定基因，通过修饰和改造后，将这个基因导入到另一种生物的细胞中，从而改变该生物的遗传特性。 基因工程的核心工具包括限制性内切酶、DNA连接酶和运载体。 限制性内切酶主要存在于微生物中，具有特异性，能够识别特定的核苷酸序列并进行切割，形成黏性末端。DNA连接酶则作用于磷酸二酯键，将两个相同黏性末端的DNA片段连接起来。运载体的作用是将外源基因送入受体细胞，它需要具备能在宿主细胞内复制并稳定保存的特性，具备多个限制酶切点，并带有标记基因。常见的运载体包括质粒、噬菌体和动植物病毒，其中质粒在基因工程中最为常用。 基因操作的基本步骤包括：提取目的基因，将目的基因与运载体结合，将目的基因导入受体细胞，最后进行目的基因检测与表达。 在提取目的基因后，通常会使用同一种限制酶切割目的基因和质粒DNA，产生相同的黏性末端。然后，通过DNA连接酶作用，将目的基因和质粒混合，形成重组DNA分子。受体细胞可以是大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌或动植物细胞等。通过检测方法验证目的基因是否成功导入并表达，例如，将含有抗菌素抗性基因的大肠杆菌细胞置于抗菌素环境中，如果细胞能正常生长，则说明含有重组质粒。在目的基因表达后，受体细胞会表现出特定性状，如抗虫棉基因导入棉细胞后，棉铃虫食用叶片会被杀死，胰岛素基因导入大肠杆菌后，大肠杆菌能合成出胰岛素。 转基因生物和转基因食品的安全性是一个值得深入研究和关注的问题。随着基因工程在农业、医学等领域的应用越来越广泛，对转基因产品的安全性和伦理问题也需要进行科学和合理的评估。 基因工程以其强大的改造生物遗传特性的能力，在农业、医学、环保等领域展现了巨大的应用潜力，同时也带来了生物伦理和安全性的考验。掌握基因工程的基本概念、原理和操作技术，对于理解现代生物科学的发展和应用具有重要意义。