文档介绍：选修 3 易考知识点背诵
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
“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
性。
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 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 DN***段互补的 黏性末端 之间的磷酸二酯
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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。
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。
“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 。
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
目的基因是指： 编码蛋白质的结构基因 。
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 _。
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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
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 。
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 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：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：
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。
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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 C
a2+ 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。
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
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 。
其次还要检测 目的基因是否转录出了