2022年高考生物总复习教材精读选修三知识梳理(学生版).docx

PAGE PAGE 1 第一章 基因工程 【教材解读】 工具酶的发现和基因工程的诞生 ①基因工程的概念： 是指狭义的遗传工程； 广义的遗传工程泛指把一种生物的 （细胞核、染色体脱氧核糖核酸等）移到 中去，并使这种遗传物质所带的 在 中表达。 ②基因工程的核心是 ，其变异原理 是 。 ③限制性核酸内切酶：主要是从细菌中分离纯化出来的； 【拓展：限制 酶 对 细 菌 有 保 护 作 用 ， 某 些 入 侵 的 噬 菌 体 可 因而不能在细菌中繁殖， “限制”由此而得名，限制酶不能切开细菌自身的 ，这是因为 的腺嘌呤和胞嘧啶甲基化而受到保护的缘故】 是 能 够 和 DNA 分 子 内 一 小段 的酶，因此具有 性。【解析：识别特定的 和切点； 切割切点处两个核苷酸之间的 】 ④ 如 ： 以 下 四 种 限 制 性 核 酸 内 切 酶 能 识 别 的 序 列 分 别 是 GGATC、C 、AAGCTT、AGATC，T 识别的切点（又称切割位 点）G 和 G 之间、 之间、 之间、 A 和 G 之间，能在 切点上两个核苷酸之间切断 DNA，如下图所示。 ⑤如果利用不同的 处理 DNA 分子， 就能把 DNA 分子切割成许多 ，限制酶的切割方式分为两种方式：如：EcoRⅠ切割位置是交错的， 可以形成 （虚线框内的结构），为与其他核苷酸序列互补连接奠定基础；而 SmaⅠ 切割位置是平齐的，形成的是 。 【注意： 不同的限制酶识别不同的序列， 但有时形成的粘性末端可以发生互补；如下图： a 酶识别的序列是 ，切点是之间；而 b 酶识别的序列 ACGT，切点 A 的另一侧碱基不固定；两种限制酶形成的粘性末端的碱基可以互补】 ⑥ DNA 连接酶：将具有 的 2 个 DNA 片段连接在一起（形成 键），所形成的 DNA 分子称为 分子。 因此， DNA 连接酶可以将 和 连接在一起，如下图。 【注意： DNA 连接酶能够封闭 DNA 双螺旋骨架上的切口而不能封闭缺口，如下图所示】 ⑦载体：质粒常作为基因的 使用，质粒是能够自主复制的分子，在细菌中以独立于 拟核之外的方式存在， 最常用的是的质粒，这种质粒常含有抗生素抗性基因， 例如：四环素的抗性基因。其他载体有λ噬菌体、动物病毒和植物病毒。 【作为载体具备的条件： ①是 DNA 分子，这样才能与 结合到一起；②能够自我复制；③能进入 ，并在受体细胞中正常生存；④最好能表达特殊性状的基因（即为 基因），便于检测 是否转入受体细胞】 基因工程的基本原理： 是让人们感兴趣的基因（即 ） 在 中稳定和高效地 ；为了实现这个目标， 通常要有多种 、 、载体和 等基因要素。 基因工程的基本操作步骤 ①获得 ：即获得我们所需要的基因；获得目的基因 通 常 有 两 种 方 法 ： a. 目 的 基 因 的 序 列 是 已 知 的 ， 可 以 用目的基因或用 （ PCR）扩增目的基因； b.目的基因的核苷酸序列是未知的，我们就建立一个包括目的基因在内 的 ，从基因文库中找到我们想要的 。【解读： 例如某生物具有我们想要的性状， 也就说明该生物体内含有控制这个性状的基因，但又不确定是哪个基因，此时，就把该生物的所有基因 收集在一起，建立基因文库，然后从中筛选出我们想要的基因，即目 的基因】 ②形成 （核心步骤）：通常是用 的 限 制性核酸内切酶分别切割 和 （如质粒），就 会在 和 的两端形成 ， 然后用 将目的基因和 连接在一起， 形成重组 DNA 分子。 ③将重组 DNA 分子导入 ：用适当的方法将形成的 转移到合适的 中。常用的受体细胞有 、枯草杆菌、 和 等。如用质粒作载体，宿主细胞应选 择 ，用 处理大肠杆菌，增加大肠杆菌 的通透性（称为 细胞），使含有目的基因的 进入大肠杆菌宿主细胞。 【拓展：如受体细胞是动物细胞，常用 导入受体细胞；如受体细胞是植物细胞，常用 导入 受体细胞。如果以病毒为载体， 采用病毒侵染动植物细胞的方法】 【用CaC2l 处理细菌，会改变其某些生理状态。取 CaC2l 处理过的农杆菌与重组质粒在离心管内进行混合等操作， 使重组质粒进入农杆菌， 完成实验。在离心管中加入液体培养基，置于摇床慢速培养一段时间，其 目的是 ， 从而表达卡那霉素抗性基因，并大量增殖】 ④筛选含有 的受体细胞：并不是所有细胞都接纳 了 ，因此需要筛选含有 的受体细胞。例如，质粒上有 如四环素的抗性基因（用作 ），所以含有这种 的受体细胞就能够在有 的培养基中生长，而没有接纳 的细胞在这种培养基中 生长。这样就能筛选出含有 的受体细胞。经过培养，