选修3生物第一章知识点总结

选修3生物第一章知识点总结
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选修3生物第一章知识点总结
专题1 基因工程
基因工程的概念
基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品.基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术.
（一）基因工程的基本工具
1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）
（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的.
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性.
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端.
2.“分子缝合针”——DNA连接酶
(1)两种DNA连接酶（E•coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：
①相同点：都缝合磷酸二酯键.
②区别：E•coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低.
(2)与DNA聚合酶作用的异同:¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键.DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键.
3.“分子运输车”——载体
（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存.
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入.
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择.
（2）最常用的载体是¬¬质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子.
（3）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒
(二)基因工程的基本操作程序
第一步：目的基因的获取
1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因 .
2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成.人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_.
3.PCR技术扩增目的基因
（1）原理：DNA双链复制
（2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃,引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成.
第二步：基因表达载体的构建
1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用.
2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因
（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质.
（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段 ,位于基因的尾端.
（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来.常用的标记基因是抗生素基因.
第三步：将目的基因导入受体细胞_
1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程.
2.常用的转化方法：
将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 农杆菌转化法,其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等.
将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 显微注射技术.此方法的受体细胞多是 受精卵.
将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 ,最常用的原核细胞是 大肠杆菌 ,其转化方法是：先用 Ca2+ 处理细胞,使其成为 感受态细胞 ,再将 重组表达载体DNA分子 溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程.
3.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达.
第四步：目的基因的检测和表达
1.首先要检测 转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术.
2.其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用 用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交.
3.最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取 蛋白质,用相应的 抗体进行抗原－抗体杂交.
4.有时还需进行 个体生物学水平的鉴定.如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状.
（三）基因工程的应用
1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质.
2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物.
3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用.
参考：你就知道

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