高中生物选修专题一基因工程

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1、基因工程专题复习近五年，基因工程只要考点：1、基因工程的工具；限制酶，DNA连接酶，运载体单独考察比较少。2、基因工程的操作步骤中，目的基因的获取年年考。重点考察“从基因文库与CDNA文库的构建过程及区别”另外，“基因表达载体的构建”也是考察的重点。经常与限制酶、DNA连接酶一起考察，涉及启动子、终止子、标记基因等。3、导入受体细胞的考察较简单，2010与2013年主要集中在导入动物和植物细胞中。4、目的基因的检测与鉴定是重点考察内容，每年都有涉及，分子水平和个体水平都考察，重点理解分子杂交；蛋白质工程考察较少。什么叫基因工程？基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。该技术是

2、在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物。（一）基因工程的概念基因工程的别名操作环境操作对象操作水平基本过程结果基因拼接技术或DNA重组技术生物体外基因DNA分子水平人类需要的基因产物剪切→拼接→导入→表达（二）DNA重组技术的基本工具分子手术刀—限制性内切酶分子缝合针—DNA连接酶分子运输车—运载体识别双链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。主要是从原核生物中分离纯化出来的一种酶。能将外来

3、的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶。4000种。1、来源：2、种类：3、作用：4、结果：形成两种末端一、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶粘性末端平末端什么叫黏性末端？被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。什么叫平末端？当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。限制性内切酶特点：特异性，即识别特定核苷酸序列，在特定的切点切割。举例：大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成黏性末端，Sm

4、aⅠ能识别CCCGGG序列，并在C和G之间切割形成平末端。拓展（EcoRⅠ)能识别GAATTC序列，并在G和A之间切开形成黏性末端，在切开后的序列正着读和反着读碱基序列都一样称之为回文序列回文对：乾隆客上天然居，居然天上客；纪晓岚人过大佛寺，寺佛大过人。二、“分子缝合针”——DNA连接酶1、DNA连接酶可把黏性末端之间的缝隙“缝合”起来，是把梯子两边扶手的断口连接起来，这样一个重组的DNA分子才能形成。②DNA连接酶——分子缝合针：E.coliDNA连接酶：只能连黏性末端。T4DNA连接酶：还能连平末端，但效率较低。来源：前者源于大肠杆菌；后者源于T4噬菌体。大肠杆菌T4噬菌体

5、不同来源DNA片断结合双链断开EcoRI切割1.作用：要让一个从甲生物细胞内取出来的基因在乙生物体内进行表达，首先得将这个基因送到乙生物的细胞内去。能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。将外源基因送入受体细胞。3、分子运输车—运载体2、载体的种类1、质粒：是一种裸露、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，具有自我复制能力的双链环状DNA分子；2、λ噬菌体的衍生物；3、动植物病毒等。作为运载体必须具备的条件1.能够在宿主细胞中复制并稳定地保存。2.具有一个或多个限制酶切割点，便于供外源DNA片段插入。3.具有特殊的标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。3.质粒特点：三、基因工程的基本

6、操作程序二、基因表达载体的构建三、将目的基因导入受体细胞四、目的基因的检测与鉴定一、目的基因的获取一、目的基因的获取1.基因的结构2.目的基因的概念3.目的基因的获取的方法1.基因的结构（1）原核生物基因结构编码区非编码区非编码区编码区上游编码区下游编码蛋白质调控遗传信息的表达（调控程序）…A‥………ATGTGCACGTAGTTA………‥G……T‥………TACACGTGCATCAAT………‥C…启动子终止子编码区非编码区非编码区（能编码蛋白质）启动子终止子真核与原核生物基因结构的比较外显子内含子编码蛋白质（不能编码蛋白质）①相同点：都是由能够编码蛋白质的编码区和具有调控作用的非

7、编码区。②不同点：原核细胞基因的编码区是连续的；真核细胞的编码区是间隔的，不连续的。（2）真核生物基因结构2.目的基因的概念主要是指编码蛋白质基因，也可以是一些具有调控作用的因子。目前被广泛提取使用的目的基因有：苏云金杆菌抗虫基因、植物抗病基因（抗病毒、抗细菌)、人胰岛素基因等。3.目的基因的获取的方法（3）用化学方法直接人工合成目的基因（1）从基因库中获取目的基因（2）应用PCR技术扩增目的基因（1）从基因库中获取目的基因①基因文库和部分基因文库的慨念②基因组文库和cDNA文库的主要区别③