2022年高考生物总复习高中生物选修3基础知识点归纳(经典版).docx

生物校本教材（三） 生物校本教材（三） 共 64 共 64 页 第 PAGE 12页 高中生物基础知识总结 选修 选修 3《现代生物科技专题》知识点总结 专题 1 基因工程 一、基因工程的概念： 基因工程是指按照人们的愿望， 通过体外 DNA重组和转基因等技术， 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。又叫做 DNA重组技术 操作水平： DNA分子水平； 优点：①定向改造生物性状（与诱变育 种相比）；②克服远缘杂交不亲和障碍（与杂交育种相比） 二、基因工程的基本工具 “分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶，不能切割 RNA和单链 DNA） ）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。 ）功能：能够识别双链 DNA分子的某种特定的核苷酸序列 （含 4 到 8 个核苷酸的回纹序列），并且使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 ）结果：产生黏性末端或平末端。 “分子缝合针”—— DNA连接酶 分类： E·coli DNA连接酶（来源于大肠杆菌）和 T4- DNA连接酶（来源于 T4 噬菌体） E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端；而 T4DNA连接酶能连接两种末端，但连接平末端的效率较低 与 DNA 聚合酶作用的异同 :DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加 到单链 DNA 片段的末端， 合成子链。DNA连接酶是连接两个 DNA片段 RNA聚合酶的作用部位： 磷酸二酯键和氢键； 解旋酶的作用部位：氢键 DNA 连接酶、 DNA聚合酶、限制酶、 DNA（水解）酶的作用部位：磷酸二酯键 “分子运输车”——载体 ）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位点，便于目的基因 的插入 ③具有标记基因，便于目的基因的鉴定和筛选 * 标记基因：合成荧光蛋白的基因或抗性基因（如抗青霉素基因） ）最常用的载体是质粒 , 是细胞质中一种裸露的小型环状 DNA，并具有自我复制能力 ）其它载体：λ 噬菌体的衍生物、动植物病毒 注意： 1. 目的基因 ：主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子 获得目的基因一般要切 2 个切口，产生 4 个黏性末端 一般用同种限制酶切割目的基因和质粒， 以获得相同的黏性末端，利于重组质粒的构建（但可能导致目的基因自身环化） 用两种限制酶同时切割目的基因和质粒， 可防止目的基因和质粒自身环化（还可以防止目的基因反向连接） 原核生物体内的限制酶不切割自身 DNA的原因：原核生物的DNA中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰 基因工程得以实现的理论基础： ①不同生物的 DNA分子结构基本相同； ②所有生物共用一套遗传密码 ( 二) 基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取（三种方法） 1. 从基因文库中获取： ）分类：①基因组文库：含有某种生物的全部基因；② cDNA文库：含有某种生物的部分基因 ）基因文库的构建过程：略（课本 P10；注意两种文库的区别） 2.PCR技术扩增目的基因 ）概念：短时间内在体外大量复制 DNA的技术。 ） 原理： DNA双链复制 ）条件：模板、Taq 酶、引物（单链 DNA片段，能与模板链互补配对） 、 4 种脱氧核苷酸 ）过程：变性 →退火→延伸 3. 通过 DNA合成仪用 化学方法人工合成 ：目的基因比较小， 核苷酸序列已知 第二步：基因表达载体的构建（核心步骤） 目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在和表达， 并且可以遗传给下一代 组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因（ +复制原点） ）启动子（ RNA聚合酶结合位点） ：位于基因的首端， 能驱动基因转录出 mRNA ）终止子：位于基因的尾端，终止转录 ①启动子和终止子位于 DNA上；起始密码子和终止密码子位于 mRNA 上 ②真核生物的基因结构 非编码区：不能转录出 mRNA但, 能调控基因的表达（含有 启动子和终止子） 基因 外显子：转录出的 mRNA能翻译出蛋白质 编码区 （原核生物的基因无外显子和内含子之分） （能转录形成 mRN）A 内含子：转录出的 mRNA不能翻译出蛋白质 （加工时被剪切） 第三步：将目的基因导入受体细胞 转化：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 常用的转化方法： ①导入植物细胞： 主要是农杆菌转化法 ，其次还有基因枪法和花粉管通道法等 农杆菌能感染双子叶植物和裸子植物（植物受损伤时，伤口处细胞分 泌大量酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞），农杆菌中 Ti 质粒的 T-DNA能转移至受体细胞，并整合到受体细胞染色体的 DNA上 ②导入动物细胞：最常用的方法：显微注射技术。 受体细胞：受精 卵 ③导入微生物细胞： 原核生物作为受体细胞的优点：繁殖快、多为单细胞、遗传