生物选修专题一知识点详细.doc

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1、选修3?现代生物科技专题?知识点总结专题1 基因工程1.1 DNA重组技术的根本工具1、基因工程的概念又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状 。优点：定向地改造生物的遗传性状；实现基因在不同物种之间的转移，迅速培育出生物新品种2、基因拼接的理论根底：(1)大多数生物的遗传物质是DNA。(2)DNA的根本组成单位都是四种脱氧核苷酸。(3)双链DNA分子的空间构造都是规那么的双螺旋构造。3、外源基因在受体内表达的理论根底：(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。(2)遗传信息的

2、传递都遵循中心法那么。(3)生物界共用一套遗传密码。一基因工程的根本工具1.“分子手术刀限制性核酸内切酶限制酶1来源：主要是原核生物2功能：能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列，有特定的切割位点专一性。3作用部位：磷酸二酯键（3） 结果：形成两种末端：黏性末端和平末端。 注意：用同种限制酶分别切割目的基因和载体，从而形成一样的黏性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来 2.“分子缝合针DNA连接酶作用：恢复磷酸二酯键。种类：EcoliDNA连接酶：来源于大肠杆菌，连接黏性末端；T4DNA连接酶：来源于噬菌体，连接黏性末端和平末端。3.“分子运输车载体1载体具备的条件：能在受体细胞

3、中复制并稳定保存。具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。对受体细胞无害2常用的载体：细菌的质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒 天然质粒不能直接使用1.2 基因工程的根本操作程序第一步：目的基因的获取1.目的基因是指： 编码蛋白质的构造基因 。2.方法：从基因文库中获取目的基因方法：根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA、基因翻译产物蛋白质 等特性。利用PCR技术扩增目的基因适用于目的基因的一段核苷酸序列通过化学方法人工合成适用于目的基因较小，或目的基因核苷酸序列4.PCR技术扩增目的基因1PCR的含义：全称多聚酶链

4、式反响，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。2目的：快速获取大量的目的基因3原理：DNA复制4使用的前提：目的基因的一段核苷酸序列5条件：模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸6过程：第一步：变性，加热至9095DNA解链为单链，断裂氢键；第二步：退火，冷却到5560，引物与两条单链DNA结合，形成局部双链DNA；第三步：延伸，加热至7075，热稳定DNA聚合酶Taq酶从引物起始进展互补链的合成。7特点：指数(2n)形式扩增第二步：基因表达载体的构建(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

5、因启动子终止子标记基因1启动子：位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位2终止子：位于基因的尾端，使转录停顿。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。 注意：载体与表达载体的区别：二者都有标记基因和复制原点两局部DNA片段。表达载体在载体根底上增加了目的基因、启动子、终止子三局部构造3、启动子、终止子与起始密码子、终止密码子的区别： 启动子、终止子位于DNA上，控制转录的起始和终止。 起始密码子和终止密码子位于mRNA上，控制翻译的起始和终止。第三步：将目的基因导入受体细胞_1.转化的概念：是目的基因进入受体细

6、胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。2、受体细胞分为三大类，导入方法如下：受体细胞：受精卵、体细胞 适用于双子叶植物和裸子植物 适用于单子叶植物 适用于被子植物如：抗虫棉 受体细胞：受精卵3.农杆菌转化法：原理：Ti质粒上的T-DNA可以转移到受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上过程： 4、动物细胞显微注射法过程： 提纯含目的基因 取受精卵 显微注射 移植到 受精卵 新性状表达载体 子宫 发育 生物5、将目的基因导入微生物细胞：微生物作为受体细胞的原因： 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 常用菌：大肠杆菌 方法： Ca2+ 处理细胞 过程： 注：Ca2+处理的目的：增加细胞壁

7、的通透性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检测是否插入了目的基因：DNA分子杂交技术 (DNA-DNA)1.分子水平 检测是否转录出mRNA：分子杂交技术 (DNA-RNA)检测是否翻译成蛋白质：抗原抗体杂交技术2.个体生物学水平的鉴定：生物的抗性鉴定抗虫、抗病等、产品的活性鉴定1.3 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，利用转基因改进植物的品质。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乳腺生物反响器 方法：药用蛋白基因 + 乳腺蛋白基因的启动子用转基因动物作器官移植的供体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。1.4 蛋白质工程1.概念：蛋白质工程是指以蛋白质分子的构造规律及其生物功能的关系作为根底，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进展改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。基因工程在原那么上只能生产自然界已存在的蛋白质转录 翻译2.蛋白质工程的根本途径：从预期的蛋白质功能出发 设计预期的蛋白质构造 推测应有的氨基酸序列 找到相对应的脱氧核苷酸序列基因 蛋白质工程与基因工程区别