人教版高中生物选修专题1--4基础知识点总结.docVIP

高中生物选修 ?基因拼接技术或DNA重组技术 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 实质 ?基因重组 结果 ?人类需要的基因产物（定向的) （2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列（回文序列），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。（注意“酯”的写法） （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：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA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；而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)DNA聚合酶、RNA聚合酶和DNA连接酶的比较： 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的鉴定和选择。 ④安全无毒 ⑤大小合适 （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.目的基因是指： 编码蛋白质的结构基因 或 具有调控作用的因子。 2.目的基因的获取有三种方法：从基因文库中获取；PCR扩增目的基因；人工化学法合成。 3.PCR技术扩增目的基因 （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70～75℃，热稳定DNA聚合酶（Taq酶）从引物起始互补链的合成。 （3）条件：模板、耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）、引物、脱氧核苷酸、精确的温度控制、能量 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（﹢复制原点） （1）启动子：启动目的基因的转录。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，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。 （2）终止子：终止目的基因的转录。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_ 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、花粉管通道法。 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是 受精卵。 将目的基因导入微生物细胞：Ca2+转化法 注意：① 将目的基因导入受体细胞，目前已开发出来的方法有很多种，每种方法都有利弊，适合于不同的受体细胞。究竟选用哪种方法，要根据具体情况而定。 ② 以上介绍的几种方法，在导入受体细胞之前，都必须进行目的基因表达载体的构建，也就是说导入受体细胞的必须是重组DNA分子，而不能直接导入目的基因。 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，即分子杂交技术。 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，进行抗虫抗病的接种试验观察植物是否出现抗虫抗病性状。 （三）基因工程的应用 （一）植物基因工程硕果累累 1. 抗虫转基因植物 2. 抗病转基因植物 3. 抗逆转基因植物 针对盐碱、干旱、低温、涝害等不利环境条件而培育的抗盐碱、耐旱、耐寒、抗涝 4. 利用转基因改良植物的品质 主要成果 基因转移方法 转基因高赖氨酸玉米 将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞中表达成功 转基因延熟番茄 将控制番茄果实成熟的基因导入番茄 转基因矮牵牛 将与植物花青素代谢有关的基因导入矮牵牛 转基因烟草苗 将萤火虫的发光基因导入烟草 ?（二）动物基因工程前景广阔 动物基因工程在动物品种改