文档介绍：高
中
生
物
选
修
3
知
识
点
总
结
班级：_____________
姓名：_____________
专题1   基因工程
基因工程概念 ：
基因工程是指根据大家愿望，进行严格设计，经过体外DNA重组和转基因技术，给予生物以新遗传特征，发明出更符合大家需要新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，又叫做DNA重组技术。 
基因工程原理：基因重组
（一）基因工程基础工具 
1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶） 
（1）起源：关键是从原核生物中分离纯化出来。 
（2）功效：能够识别双链DNA分子某种特定核苷酸序列，而且使每一条链中特定部位两个核苷酸之间磷酸二酯键断开，所以含有专一性。 
（3）结果：经限制酶切割产生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T4-DNA连接酶）比较：
 ①相同点：全部缝合磷酸二酯键。 
②区分：E·coliDNA连接酶起源于大肠杆菌，只能将双链DN***段互补黏性末端之间磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端之间效率较低。 
(2)和DNA聚合酶作用异同: 
DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已经有核苷酸片段末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DN***段末端，形成磷酸二酯键。 
  DNA连接酶
 DNA聚合酶
不一样点
连接DNA
双链
单链
模板 
不要模板
要模板
连接对象
2个DN***段 
单个脱氧核苷酸加到已存在单链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”——载体 
（1）载体含有条件：①能在受体细胞中复制并稳定保留。 
②含有一至多个限制酶切点，供外源DN***段插入。
 ③含有标识基因，供重组DNA判定和选择。
 （2）最常见载体是质粒,它是一个裸露、结构简单、独立于细菌染色体之外，并含有自我复制能力双链环状DNA分子。 
（3）其它载体：λ噬菌体衍生物、动植物病毒  
(二)基因工程基础操作程序 
第一步：目标基因获取 
： 编码蛋白质结构基因 。 
，真核基因是人工合成。人工合成目标基因常见方法有反转录法_和化学合成法_。 
 
（1）PCR含义：是一项在生物体外复制特定DN***段核酸合成技术。 
（2）目标：获取大量目标基因 
（3）原理：DNA双链复制 
（4）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链； 
第二步：冷却到55～60℃，引物和两条单链DNA结合； 
第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链合成。
（5）特点：指数(2n)形式扩增 
第二步：基因表示载体构建(关键) 
：使目标基因在受体细胞中稳定存在，而且能够遗传至下一代，使目标基因能够表示和发挥作用。
 ：目标基因＋开启子＋终止子＋标识基因 
（1）开启子：是一段有特殊结构DN***段，在基因首端，是RNA聚合酶识别和结合部位，能驱动基因转录出mRNA，最终取得所需蛋白质。 
（2）终止子：也是一段有特殊结构DN***段 ，在基因尾端。
（3）标识基因作用：是为了判定受体细胞中是否含有目标基因，从而将含有目标基因细胞筛选出来。常见标识基因是抗生素基因。 
第三步：将目标基因导入受体细胞_ 
：是目标基因进入受体细胞内，而且在受体细胞内维持稳定和表示过程。 
： 
将目标基因导入植物细胞：采取最多方法是 农杆菌转化法，其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。 
将目标基因导入动物细胞：最常见方法是 显微注射技术。方法受体细胞多是 受精卵。 
将目标基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞原因是 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 ，最常见原核细胞是 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 重组表示载体DNA分子 溶于缓冲液中和感受态细胞混合，在一定温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。 
，筛选含有基因表示载体受体细胞依据是标识基因是否表示。 
第四步：目标基因检测和表示 
，方法是采取DNA分子杂交(DNA-DNA)技术。 
，方法是采取分子杂交(DNA-RNA)技术。