生物复习提纲选修三

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1、选修三复习提纲一、基因工程（一）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，因此具有专一性。（3）结

2、果：经限制酶切割产生的DNA片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)将双链DNA片段互补的黏性末端或平末端之间的磷酸二酯键连接起来(2)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DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。3.“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DNA片段插入。③具有标记基因，供重组DNA

3、的鉴定和选择。④对宿主无害。（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、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取原核基因采取直接分离获得，真核基因一般是人工合成。直接分离法一般采用霰弹法；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9（1）原理：DNA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

4、70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。简记为（1）热变性（2）退火（3）延伸  {（4）再次重复}第二步：基因表达载体的构建1.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，使目的基因能表达和发挥作用。2．构建过程：（1）用特定的限制性内切酶切割目的基因（2）用同一种限制性内切酶切割运载体（3）用DNA连接酶将目的基因和运载体连接起来。3.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DNA片段，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

5、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DNA片段，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抗生素基因。第三步：将目的基因导入受体细胞（转化）1.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。2.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

6、是受精卵。将目的基因导入微生物细胞：经钙离子处理得到感受态细胞，然后将重组表达载体与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子3.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1.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。2.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。3.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

7、进行抗原－抗体杂交。94.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。（三）基因工程的应用1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。2.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。⑴用转基因动物生产药物①操作过程：药用蛋白基因+乳腺蛋白基因的启动子→哺乳动物的受精卵→转基因动物。优点：产量高；质量好；成本低；易提取。缺点：只能是雌性个体在泌乳期时才行。②实例：乳腺生物发生器→抗凝血酶、血清白蛋白、生长激素和α-抗胰蛋白酶等。⑵基因工程

8、药品异军突起①工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系。②实例：人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素等。3.基因治疗：把正常或有治疗作用的外源基因导入病人体细胞内，使该基因表达产物发挥作用。①策略：基因置换、基因修复、基因增补、基因失活。②种类：体外基因治疗和体内基因治疗。③受体细胞一般为体细胞而不是受精卵，基因治疗后只有一部分细胞含有正常基因。基