文档介绍：高中生物选修3基础知识点总结高中生物选修3基础知识总结专题一基因工程原理:基因重组基因工程的概念: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。定向改造生物的遗传性状。(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。基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术操作环境 生物体外操作对象 基因操作水平 DNA分子水平基本过程 剪切→拼接→导入→表达实质 基因重组结果 人类需要的基因产物(定向的)(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列(回文序列),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。(注意“酯”的写法)(3)结果:经限制酶切割产生的DN***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T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。②区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DN***段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶来源于T4噬菌体,能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。(2)DNA聚合酶、RNA聚合酶和DNA连接酶的比较: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DN***段插入。③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。④安全无毒⑤大小合适(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::编码蛋白质的结构基因或具有调控作用的因子。:从基因文库中获取;PCR扩增目的基因;人工化学法合成。(1)原理:DNA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(Taq酶)从引物起始互补链的合成。(3)条件:模板、耐高温的DNA聚合酶(Taq酶)、引物、脱氧核苷酸、精确的温度控制、能量第二步::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。:目的基因+启动子+终止子+标记基因(﹢复制原点)(1)启动子:启动目的基因的转录。是一段有特殊结构的DN***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:终止目的基因的转录。也是一段有特殊结构的DN***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::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。: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、花粉管通道法。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:Ca2+转化法注意:①将目的基因导入受体细胞,目前已开发出来的方法有很多种,每种方法都有利弊,适合于不同的受体细胞。究竟选用哪种方法,要根据具体情况而定。②以上介绍的几种方法,在导入受体细胞之前,都必须进行目的基因表达载体的构建,也就是说导入受体细胞的必须是重组DNA分子,而不能直接导入目的基因。第四步:,方法是采用DNA分子杂交技术。,方法是采用用标记的目的基因作探针与mRNA杂交,即分子杂交技术。,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。,进行抗虫抗病的接种试验观察植物是否出现抗虫抗病性状。(三)基因工程的应用(一)、干旱、低温、涝害等不利环境条件而培育的抗盐碱、耐旱、耐寒、