文档介绍：人教版高中生物选修3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。操作水平:DNA分子水平原理:基因重组优点:(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:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割,因此具有专一性。(3)作用的化学键:切割磷酸二酯键(4)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)作用:将两个具有相同粘性末端的DN***段连接起来,形成重组DNA(2)连接的化学键:磷酸二酯键(3)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DN***段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA双链单链模板不要模板要模板连接的对象2个DN***段单个脱氧核苷酸添加到已存在的单链DN***段上相同点作用实质形成磷酸二酯键化学本质蛋白质3.“分子运输车”——运载体(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。(2)最常用的载体是 质粒,它是一种环状DNA分子。(3)其它载体:噬菌体、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步:(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用)。常用方法有:(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用)(2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用)(知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用)(1)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DN***段的核酸合成技术。(2)目的:获取大量的目的基因(3)原理:DNA双链复制(4)过程:第一步:变性,加热至90~95℃DNA解链为单链;(高温解旋)第二步:复性,冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合;第三步:延伸,加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。(5)特点:指数(2n)形式扩增第二步:基因表达载体的构建(核心):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(1)启动子: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mRNA。(2)终止子:也是一段有特殊结构的DN***段,位于基因的尾端,使转录停止。(3)标记基因的作用: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。方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞:感受态细胞法: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)原核生物作为受体细胞的优点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少第四步:,方法是采用DNA分子杂交(DNA-DNA)技术。,方法是采用分子杂交(DNA-RNA)技术。,方法是采用抗原—抗体杂交技术。。如生物抗虫或抗病的鉴定等。(三):抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。: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:如乳腺生物反应器和膀胱生物反应器,方法是将目的基因导入哺乳动物的受精卵中,使其发育成转基因动物。,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗的目的,这是治疗遗传病最有效的手段。:又称为DNA诊断,是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基