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高考生物选修3知识点总结 专题一基因工程 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)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,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。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T4—DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。②区别:E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端;T4DNA连接酶能缝合两种末端,但效率较低。3、“分子运输车”——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。(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1、目的基因的获取从基因文库中获得、人工合成、PCR扩增。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。(了解基因组文库和CDNA文库?;如何从基因文库中提取目的基因??)2、基因表达载体的构建(关键步骤)组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因(1)启动子: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,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。(2)终止子: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。3、将目的基因导入受体细胞_(1)常用的转化(导入)方法:导入植物细胞:常用农杆菌转化法(双子叶植物),其次还有基因枪法和花粉管通道法等。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。导入微生物细胞:感受态细胞法。先用Ca2+处理细胞,使其成为感受态细胞,再将重组表达载体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原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是大肠杆菌。(2)重组细胞导入受体细胞后,筛选含基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。4、目的基因的检测和表达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。检测目的基因是否转录出mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。检测目的基因是否翻译成蛋白质,提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。三、蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)专题2细胞工程一、植物细胞工程1、理论基础(原理):植物细胞全能性2、植物组织培养技术(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞→愈伤组织→试管苗→植物体(2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子