2025年人教版高中生物选修三知识点总结详细.docVIP

选修3《当代生物科技专题》知识点总结

专题1?基因工程

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，经过体外ＤNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特征，发明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。

操作水平:ＤNA分子水平

原理：基因重组

优点：1。突破物种界限2。定向改造生物的遗传特征

（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)起源:重要是从原核生物中分离纯化出来的。

(2)功效：可以识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割，所以具备专一性。

(3)作用的化学键：切割磷酸二酯键

(4)成果: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)作用:将两个具备相同粘性末端的DNA片段连接起来，形成重组DNＡ

(２)连接的化学键：磷酸二酯键

(3）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。

DＮA连接酶

ＤNA聚合酶

不一样点

连接的ＤNＡ

双链

单链

模板

不要模板

要模板

连接的对象

2个DNA片段

单个脱氧核苷酸添加到已存在的单链DNＡ片段上

相同点

作用实质

形成磷酸二酯键

化学本质

蛋白质

３.“分子运送车”—－运载体

（1)载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具备一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。

③具备标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。

(2)最常用的载体是质粒,它是一个环状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:目标基因的获取

1.从基因文库中获取（不知道目标基因的核苷酸序列的情况下采取）

2。人工合成。常用方法有:(1)反转录法(已经取得mRNA的情况下采取)

（２）化学合成法(知道目标基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采取）

3。PＣR技术扩增目标基因(知道目标基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采取)

(1）PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。

（２）目标：获取大量的目标基因

(3）原理:ＤNA双链复制

(4）过程：第一步:变性,加热至90～9５℃ＤNA解链为单链；（高温解旋）

第二步:复性,冷却到55～６0℃,引物与两条单链DNA结合;

第三步:延伸，加热至70～75℃,热稳定ＤＮA聚合酶从引物起始进行互补链的合成.

（5）特点:指数（2n）形式扩增

第二步:基因体现载体的构建（关键)

1．目标：使目标基因在受体细胞中稳定存在，而且可以遗传至下一代，使目标基因可以体现和发挥作用。

2.构成:目标基因+开启子＋终结子+标记基因

(1）开启子: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,能驱动基因转录ｍRNA.

(２)终结子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端，使转录停顿.

(3）标记基因的作用:鉴定受体细胞中是否含有目标基因,从而将含有目标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：将目标基因导入受体细胞_

１。转化的概念：是目标基因进入受体细胞内，而且在受体细胞内维持稳定和体现的过程.

2。常用的转化方法:

将目标基因导入植物细胞：采取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。

将目标基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术。方法的受体细胞多是受精卵。

将目标基因导入微生物细胞:感受态细胞法:用Cａ2+解决细胞

（使其成为感受态细胞,再将重组体现载体DNＡ分子溶于缓冲液中与感受态细胞混

合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收ＤNＡ分子,完成转化过程）

原核生物作为受体细胞的优点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少

第四步：目标基因的检测和体现

1．一方面要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目标基因，方法是采取DNＡ分子杂交（ＤNA-DNA）技术。

2。其次还要检测目标基因是否转录出mRNＡ，方法是采取分子杂交(DNＡ—RＮA）技术。

3。最终检测目标基因是否翻译成蛋白质,方法是采取抗原－抗体杂交技术。

4。有时还需进行个体生物学水平的鉴定．如生物抗虫或抗病的鉴定等。

（三)基