2022年基因工程高中生物化学选修三第一单元详细知识点整理.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 基因工程概述基因工程是指根据人们的愿望,进行严格的设计,并通过体外RNA 重组和转基因等技术,给予生物新的遗传特性,从而制造出更符合人们需要的生物类型和生物产品的技术；基因工程基因拼接技术DNA 重组技术转基因技术原理 人为的 基因重组操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA 分子水平基本过程剪切拼接导入表达结果人类需要的基因产物步骤 目的基因的 猎取前提 基因表达载 体的构建核心 将目的基因导入受体细 与必修不同 胞关键 目的基因的检测与鉴定 保证 以选修为准目的基因的 猎取基因的结构猎取工具：限制酶（限制性核酸 内切酶）来源：主要来自原核

2、生物 种类：约 4000 种名师归纳总结 作用特点：每种酶识别某种双链 D NA 分子特定的核苷酸序列,使每一条链中两个核苷酸之间的磷酸第 1 页,共 4 页二酯键断开；具专一性 端作用结果：形成两种末- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 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；（平末端绝大多数具回文特平末端：限制性核酸内切酶在其识别序列的中心轴线切开时产生的末端；点）判定黏性末端是否由同一种限制酶切割的方法是：将黏性末端旋转180 后应当是完全相同的结构；猎取途径1） 直接分别从

3、自然界已 有生物体中直接提取出来；2） 人工合成假如基因比较小,核苷酸序列又已知,可用DNA合成仪用化学方法人工合成；3） 基因文库基因组文库：将某种生物的 DNA全部提取出来,处理后导入受体菌的群体中储存,每个受体菌拥有一段不同的 DNA片段,整个群体包含了这种生物的全部基因,即基因组文启动子和内含子,部分基因可用来进行物种间基因沟通；库包含了一种生物全部的基因,含cDNA 文库：某种生物的某个发育时期的 mRNA 片段反转录产生的多种互补 DNA （即 cDNA）片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中；cDNA 文库只包含了 一种生物的部分基因,且不含启动子和内含子,可用来进行物种间基因沟

4、通；4）PCR 技术基因表达载 体的构建构建工具： DNA连接 酶种类： E coli DNA 连接酶和 T4DNA 连接酶作用部位：磷酸二酯键作用结果：形成重组DNA 分子T4DNA 连接酶E coli DNA 连接酶从大肠杆菌中分别从 T4 噬菌 体中分别只能连接黏性末端可以连接黏性末端和平末端,但后者的效率比较低构建基础：运载体运载体包括质粒、 噬菌体衍生物、动植物病毒等； 前者是一种暴露的、结构简洁、 独立于细菌拟核之外,具有自我复制才能的双链环状DNA 分子；特点：能够在受体细胞中自我复制,或整合到受体细胞染色体DNA上随其同步复制；名师归纳总结 有一个或多个限制酶切割位点,供外源D

5、NA 片段插入；第 2 页,共 4 页有特别的标记基因,如四环素抗性基因等,供重组DNA 鉴定和挑选；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 对受体细胞 无毒害作用,不影响其生理活动；构建目的使目的基因在受体细胞 中稳固存在,并且可以遗传给下一代,同时使目的基因能够表达和发挥作用；基因表达载 体的组成目的基因：外源 DNA分子的有效 片段；启动子：一段有特别结构的 DNA 短片段,位于基因的首端,是RNA 聚合酶结合和识别的部位,用以驱动基因转录；终止子：位于基因的末端,也是一段有特别结构的 DNA 短片段,用以终止转录；标记基因：鉴别受体细胞中是否含有目的

6、基因,从而将含有目的基因的细胞挑选出来； （配置鉴别培育基时添加对应抗性的物质）复制原点： DNA 分子开头复制的特定位点；基因表达载体的构建过程含有目的基因两个切口的DNA分子获得目的基因重组 DNA分子载体一个切口两个黏性末端将目的基因导入受体细胞生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞 Ca2+转化法 原核细胞Ca 2+ 处 理 细 胞 感 受 态 细 胞表达载体与感受态细胞常用方法农杆菌转化法显微注射法受体细胞双子叶植物和裸子植物受精卵转化过程目的基因插入 Ti质粒的T-目的基因表达载体提纯取DNA 上农杆菌导入植物卵 显 微 注 射 受 精 卵 发细胞 整 合 到 受 体细 胞 的混合感受

7、态细胞吸取DNA育获得具有新性状的动物DNA 上分子1） 植物细胞的常用方法仍有基因枪法和花粉管通道法（我国独创）；2） 用 Ca2+处理,可以增加细菌细胞壁的通透性；3） Ca2+转化法又称感受态细胞法；目的基因的检测与鉴定1）嵌入检测： DNA 分子杂交技术2）转录检测： DNA-RNA 分子杂交技 术3）翻译检测：抗原- 抗体杂交技 术4）个体鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等基因工程的应用农药的依靠,减轻环境污染,防止对人类健康的损害,降低生活第 3 页,共 4 页植物基因工程植物（常考）：削减对化学抗虫转基因名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - -

8、- - - - 成 本；常用基因有 Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等；抗病转基因 植物抗逆转基因 植物（常考）利用转基因改良植物的 品质：提高氨基酸 含量（转基因玉米）动物基因工 程提高生长速 度改善畜产品 的品质：转基因牛降低牛奶乳糖 含量转基因动物 生产药物（常考）：如从尿液提 取,雌雄动物均 可生产；如从乳汁提取,仅雌性动物 可生产转基因动物作器官移植 的供体基因工程药 品用基因工程 的方法,使外源基因 在工程菌细胞内高效表达；基因治疗基因治疗是 把正常基因导入病人体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗疾病的目的；不替换反常 基因,反常基因仍正

9、常存在；分体外基因 治疗和体内基因治疗两种；蛋白质工程 的崛起对蛋白质的 改造应当从对基因的操作来实现对自然蛋白质改造,主要缘由如下：1）任何一种自然蛋白质都是由基因编码的,改造了基因即对蛋白质进行了改造,而且改造过的蛋白质可以遗传下去；假如对蛋白质直接改造,即使改造胜利,被改造过的蛋白质分子仍是无法遗 传的；2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要简洁操作,难度要小得 多；蛋白质工程 在原就上只能生产自然界已存在的蛋白质；基本途径：从预期的蛋白质功能动身设计预期的蛋白质结构估计应有的氨基酸序列找到对应基因实质：在基因工程基础上延长出来的其次代基因工程名师归纳总结 目前人类对蛋白质工程的熟悉仍处于很初级的阶段；第 4 页,共 4 页- - - - - - -