文档介绍：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“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(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。“分子缝合针”——DNA连接酶两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:基因工程的别名基因拼接技术或DNA重组技术①相同点:都缝合磷酸二酯键。操作环境生物体外②区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆操作对象基因菌,只能将双链DN***段互补的操作水平DNA分子水平黏性末端之间的磷酸二酯键连接基本过程剪切→拼接→导入→表达起来;而TDNA连接酶来源于T44实质基因重组噬菌体,能缝合两种末端,但连结果人类需要的基因产物(定向的)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:基因表达载体的构建目的: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。组成: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:将目的基因导入受体细胞 _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。常用的转化方法