【基因工程与细胞工程】
基因工程,又称为重组DNA技术,是现代生物科技中的一项核心技术,它涉及对生物体的遗传物质进行操作,以实现特定基因的插入、删除或修改。在2018版高考生物的复习中,基因工程与细胞工程是重要的专题,主要涵盖以下几个知识点:
1. **基因表达载体的构建**:这是基因工程技术的核心步骤,包括剪切目的基因、选择合适的载体(如质粒)、将目的基因插入载体并确保其正确表达。这一过程中,需要限制性内切酶来切割DNA,DNA连接酶来连接切割后的DNA片段。
2. **目的基因导入方法**:常见的导入方法有农杆菌转化法,通过农杆菌的Ti质粒将目的基因转移到植物细胞中;还有基因枪法,利用高速微粒直接将DNA打入细胞。导入后,通过植物组织培养技术,可以将转基因细胞培育成完整的植株。
3. **外源基因表达**:在叶绿体转基因技术中,由于叶绿体DNA的结构与原核生物相似,外源基因可以直接高效表达,而不需要额外的改造。这使得叶绿体成为理想的基因表达场所。
4. **遗传特性传递**:叶绿体基因的遗传遵循细胞质遗传,不遵循孟德尔的分离定律,通常不会通过花粉传递给后代,而是通过卵细胞传递,因此具有母本遗传特性,这种转基因方式更加稳定。
5. **生长激素基因的应用**:将生长激素基因导入动物体内,可以显著提高动物的生长速度和体型,这在转基因生物技术中是一个实例。获取生长激素基因可以通过逆转录或者根据氨基酸序列推导mRNA序列,然后人工合成。
6. **胚胎工程**:胚胎工程涉及到胚胎的早期培养和移植,添加血清是为了提供胚胎细胞分裂和分化所需的生长因子。为了提高胚胎移植的成功率,通常需要对受体动物进行同期发情处理,使其生理状态与供体同步。
7. **PCR技术**:聚合酶链式反应(PCR)是一种体外快速复制DNA的技术,需要引物、DNA聚合酶、原料dNTPs以及模板DNA。
这些知识点展示了基因工程与细胞工程在理论研究和实际应用中的关键技术和原理,它们对于理解生物技术的发展和应用至关重要,也是高考生物复习的重要内容。