选修三 知识点总结

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1、高中生物选修3复习一、 基因工程原理：基因重组（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（一般为6个核苷酸的序列），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)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶）的比较：①相同点：连接限制酶切开的磷酸二酯键。②区别：E·coli

2、DNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；T4DNA连接酶来源于T4噬菌体，能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。(2)与DNA聚合酶作用的异同: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（在DNA复制时）。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。20限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶与解旋酶的比较项目种类限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA片段脱氧核苷酸DNA分钟作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间得氢键作用结果形成粘性末端或平末端形成

3、重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子3.“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能在受体细胞（或宿主细胞）中稳定保存并大量复制。②具有一至多个限制酶切位点，供外源DNA片段插入。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,双链环状DNA分子，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟合DNA（或细菌染色体）之外，具有自我复制能力。（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1.目的基因：主要是编码蛋白质的结构基因。2.获取：（1）原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成

4、。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。（2）获取目的基因的两种主要方法①从基因文库中获取目的基因20②PCR技术扩增目的基因原理：DNA双链复制过程（可了解）：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（基因工程的核心）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，使目的基因能够表达和发挥作用。2.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

5、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生素基因。第三步：将目的基因导入受体细胞_导入原理：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。1.转化的概念：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：农杆菌转化法（最常用的方法），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

6、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：如大肠杆菌，早期基因工程常用的方法。过程略3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体的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201.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，用相应的抗体进行抗原－抗体杂交。4.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

7、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、用转基因动物做器官移植的供体。3.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1.概念：指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（1）蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质（2）蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设

8、计蛋白质的结构，又称为第