【现代生物科技专题】知识点概述
基因工程是现代生物科技的核心领域之一，主要涉及对生物体的遗传物质DNA进行操作，以实现特定目的。本专题重点涵盖了基因工程的基本工具、操作程序及应用。
一、基因工程的基本工具
1. 分子手术刀——限制性内切酶
（1）来源：主要从细菌中分离。
（2）功能：识别DNA的特定位点并切割，具有特异性。
（3）结果：产生黏性末端和平末端。
2. 分子缝合针——DNA连接酶
（1）类型：E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶，前者来自大肠杆菌，后者源自噬菌体T4。
（2）区别：E·coliDNA连接酶连接双链DNA互补末端，T4-DNA连接酶可连接黏性和平末端，但对平末端的效率较低。
3. 分子运输车——运载体
（1）条件：能在宿主细胞中自我复制、有标记基因、有多个限制酶切位点。
（2）常用运载体：质粒，存在于某些微生物中，是环状的双链DNA。
二、基因工程的基本操作程序
1. 目的基因获取
- 目的基因可为编码特定蛋白质的基因或调控因子。
- 原核基因直接分离，真核基因通过人工合成，如化学合成或聚合酶链反应（PCR）扩增。
2. 基因表达载体构建
- 目的是使目的基因在受体细胞中稳定表达。
- 组成包括启动子、终止子、标记基因和目的基因。
- 启动子是RNA聚合酶识别并结合的部位，驱动基因转录。
3. 目的基因导入受体细胞
- 常用方法包括农杆菌介导的转化、花粉管通道法、基因枪法等，动物细胞常用显微注射法，微生物细胞常用感受态细胞转化法。
4. 目的基因的检测和表达
- 通过DNA分子杂交、Northern Blotting、Southern Blotting等技术检测基因的存在、转录和翻译。
专题 2 细胞工程
1. 植物细胞工程
- 原理基于细胞全能性，如植物组织培养和植物体细胞杂交。
- 植物体细胞杂交克服了远缘杂交不亲和性，扩大了种间遗传资源利用。
2. 动物细胞工程
- 动物细胞培养涉及细胞的分离、培养和增殖。
- 细胞贴壁和接触抑制是细胞培养过程中的关键现象，需注意无菌环境的维护和培养基的更换。
综上，基因工程和细胞工程是现代生物科技的重要组成部分，涉及从基因层面到细胞层面的生物改造，广泛应用于医药、农业和工业生产等多个领域。这些技术的发展极大地推动了生命科学的进步，同时也对生物伦理和社会管理提出了新的挑战。
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