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 —DNA重组技术二
（一）基因工程的基本工具
1•“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶（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 磷酸二酯键丽，因此具有 专一性。
（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。
2•“分子缝合针” 一一 DNA连接酶
（1）两种DNA连接酶（E- coliDNA连接酶和T«DNA连接酶）的比较：
相同点：都缝合 磷酸二酯 键。
区别：E - coliDNA连接酶来源于 卫噬菌体，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">4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间 的效率较低。
⑵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 。
具有一至多个限制酶切点，供外源 DN***段插入。
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 。
PCR技术扩增目的基因
（1） 原理：DNA双链复制
（2） 过程：第一步：加热至 90〜95C DNA解链；第二步：冷却到 55〜60C，引物结合到 互补DNA链：第三步：加热至 70〜75 C，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 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。
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。
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 mRNA方法是采用 用标记的目的基因作探针与
mRNA杂交。
最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质 ，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 。
有时还需进行个体生物学水平的鉴定。女口 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状 。
（三）基因工程的应用
植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，禾U用转基因改良植物的品质。
动物基因工程：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。
基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。
（四）蛋白质工程的概念
蛋白质工程是指以 蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系