8, 유전 공학 소개
(1) 유전 공학의 개념
표준 개념: 생물 체외에서 DNA 분자에 대한 인공' 전단' 과' 접합' 을 통해 생물의 유전자를 개조하고 재조합하고 수용체 세포 안으로 가져와 무성 번식을 하여 재조합세포가 수용체 세포 내에서 표현되도록 하여 인류가 필요로 하는 유전자 산물을 만들어 낸다.
통속적 개념: 사람들의 뜻에 따라 한 생물의 개별 유전자를 복제하고, 손질한 다음, 다른 생물의 세포에 넣어, 생물의 유전적 특성을 정향적으로 개조한다.
(2) 유전자 조작 도구
A. 유전자의 가위인 제한적 내체효소 (일명 제한효소).
① 분포: 주로 미생물에서.
② 작용 특징: 특이성, 즉 특정 뉴클레오티드 서열을 식별하고 특정 접점을 자르는 것.
③ 결과: 점성 미끝 (염기 상보성 쌍) 이 발생한다.
B. 유전자 바느질-DNA 연결 효소.
① 연결 부위: 인산이 에스테르 결합, 수소 결합 아님.
② 결과: 두 개의 동일한 점성 끝 연결.
C. 기본 곤궁한 운송 수단--운송 수단
① 역할: 외인성 유전자를 수용체 세포로 공급한다.
② 구비된 조건: A, 숙주 세포 내에서 복제하고 안정적으로 보존할 수 있다. B, 여러 제한 효소 접점이 있습니다.
C, 특정 마커 유전자가 있습니다.
③ 종류: 플라스미드, 파지 및 동식물 바이러스.
④ 플라스미드의 특징: 플라스미드는 유전 공학에서 가장 일반적으로 사용되는 운반체이다.
(3) 유전자 조작의 기본 단계
A. 대상 유전자 추출
목적 유전자 개념: 사람의 인슐린 유전자, 항충 유전자, 항병 유전자, 인터페론 유전자 등 사람들이 필요로 하는 특정 유전자.
추출 경로:
B. 목적 유전자와 운반체의 결합
동일한 제한 효소를 사용하여 각각 목적 유전자와 플라스미드 DNA (운반체) 를 절단하여 동일한 점성 끝을 생성하고, 절단 대상 유전자를 절단 후 플라스미드와 혼합하고, 적절한 양의 DNA 연결 효소를 첨가하여 재조합 DNA 분자 (재조합 플라스미드)
C. 수용체 세포에 목적 유전자 도입
일반적으로 사용되는 수용체 세포: 대장균, 고초균, 토양농균, 효모, 동식물 세포
D. 목적 유전자 검출 및 발현
검사 방법: 플라스미드에 항생제 내성 유전자를 가진 대장균 세포를 해당 항생제에 넣고 정상적으로 자라면 세포에 재조합 플라스미드가 들어 있음을 나타냅니다.
표현: 수용체 세포는 특정 성질을 나타내는데, 이는 목적 유전자가 표현 과정을 완료했다는 것을 보여준다. 예를 들면: 항충면 유전자가 면세포에 도입된 후, 솜벌레는 면화의 잎을 먹을 때 죽임을 당한다. 인슐린 유전자가 대장균에 도입되면 인슐린 등을 합성할 수 있다.
(4) 유전공학의 성과와 발전 전망 A. 유전자공학과 의약위생 B. 유전자공학과 농목업, 식품공업
C. 유전 공학 및 환경 보호
기억점:
1. 운반체로서 반드시 갖추어야 할 특징은 숙주 세포에서 복제하고 안정적으로 보존할 수 있다는 것이다. 외인성 유전자와 연결하기 위해 여러 제한 효소 접점이 있습니다. 일부 마커 유전자를 가지고 있어 선별하기 쉽다.
플라스미드는 유전 공학에서 가장 일반적으로 사용되는 운반체이며, 많은 박테리아와 효모균과 같은 생물에 존재하며, 스스로 복제할 수 있는 아주 작은 고리형 DNA 분자이다.
2. 유전자 공학의 일반적인 단계는 다음과 같다. ① 목적 유전자 추출 ② 목적 유전자와 운반체 결합 ③ 목적 유전자를 수용체 세포에 도입한다. ④ 목적 유전자의 검출과 발현.
3. 재조합 DNA 분자가 수용체 세포에 들어간 후, 수용체 세포는 표적 유전자가 발현 과정을 완료했다는 것을 설명하기 위해 특정 특성을 보여야한다.
4. 일반적으로 사용되는 운반체와 일반적으로 사용되는 수용체 세포를 구별하고 이해하며, 현재 일반적으로 사용되는 운반체는 플라스미드, 파지, 동식물 바이러스 등이며, 현재 일반적으로 사용되는 수용체 세포는 대장균, 고초균, 토양농균, 효모, 동식물 세포 등이다.
5. 유전자 진단은 방사성 동위원소, 형광분자 등으로 표시된 DNA 분자를 프로브로 사용하여 DNA 분자교배 원리를 이용하여 검시된 표본의 유전 정보를 감정해 질병을 검출하는 목적을 달성한다.
6. 유전자 치료는 건강한 외원 유전자를 유전자 결함이 있는 세포에 도입해 질병 치료 목적을 달성한다.
9, 생물의 진화
(1) 자연선택학설의 내용은 과도한 번식, 생존투쟁, 유전적 변이, 적자생존이다.
(2) 종: 특정 자연 지역에 분포되어 있고, 일정한 형태 구조와 생리 기능을 가지고 있으며, 자연 상태에서 서로 교배하고 번식할 수 있으며, 자손을 낳을 수 있는 한 무리의 개체를 가리킨다.
군종: 같은 장소에 사는 같은 종의 개체들을 일컫는 말.
집단의 유전자 은행: 한 집단의 모든 개체가 포함하는 모든 유전자.
(3) 현대 생물 진화 이론의 기본 관점: 군체는 생물 진화의 기본 단위이며, 생물 진화의 본질은 군체 유전자 빈도의 변화에 있다. 돌연변이와 유전자 재편성, 자연선택 및 격리는 종 형성 과정의 세 가지 기본 고리로, 이들의 복합작용을 통해 군체가 분화되어 결국 새로운 종의 형성으로 이어진다.
(4) 돌연변이와 유전자 재조합은 생물진화의 원료를 만들어 내고, 자연선택은 집단의 유전자 빈도 방향을 바꾸고, 생물진화의 방향을 결정하며, 격리는 새로운 종의 형성에 필요한 조건이다 (생식격리의 형성은 새로운 종의 형성을 상징한다).
현대 생물 진화 이론의 기초: 자연 선택 이론.
기억점:
1. 생물 진화 과정은 본질적으로 군체의 유전자 빈도가 변하는 과정이다.
2. 자연선택학설을 핵심으로 하는 현대생물진화이론은 집단은 생물진화의 기본 단위이고, 생물진화의 본질은 군체의 유전자 빈도 변화에 있다. 돌연변이와 유전자 재편성, 자연선택 및 격리는 종 형성 과정의 세 가지 기본 고리로, 이들의 복합작용을 통해 군체가 분화되어 결국 새로운 종의 형성으로 이어진다.
3. 격리란 같은 종의 다른 군체 간 개체를 가리키며, 자연 조건 하에서 유전자가 자유롭게 교류할 수 없는 현상을 말한다. 지리적 격리와 생식 격리를 포함합니다. 그 역할은 군체 간의 유전자 교류를 차단하고, 군체의 유전자 빈도가 자연 선택에서 다른 방향으로 발전하도록 하는 것으로, 종 형성의 필수 조건과 중요한 부분이다.
4. 종 형성과 생물 진화의 차이: 생물 진화란 동종 생물의 발전 변화를 의미하며, 시간이 길고 짧을 수 있으며, 성질의 변화 정도가 다르고, 어떤 유전자 주파수의 변화도 그 크기에 관계없이 진화의 범위에 속하며, 종의 형성은 반드시 유전자 주파수의 변화가 종의 경계를 뚫고 생식 격리를 형성할 때 성립해야 한다.
5. 생물체의 각 세포에는 그 종을 함유한 전체 유전물질이 있으며, 완전한 개체가 되는 데 필요한 모든 유전자가 있다.
6. 생물 체내에서 세포는 전능성을 나타내지 않고 다른 조직기관으로 분화한다. 이는 유전자가 특정 시간과 공간 조건 하에서 선택적으로 표현한 결과이다.