高中生物选修3基础知识总结
专题一基因工程原理:基因重组
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,通过体外DNA重组和转基因技术,
赋予生物以新的遗传特性,创造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。定向改造生物的遗传性状。
(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(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(EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
基因工程的别名操作环境
基因拼接技术或DNA重组技术生物体外
②区别:EcoliDNA连接酶来源于大肠杆操作对象
基因
菌,只能将双链DNA片段互补的操作水平
DNA分子水平
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。
基本过程实质结果
剪切→拼接→导入→表达基因重组人类需要的基因产物(定向的
2DNA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。3PCR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r