高中生物选知识点.doc

1 第1 单元基因工程?记忆网络图解 2 DNA 重组技术的基本工具?核心考点背记 基因工程的概念基因工程的别名基因拼接技术或 DNA 重组技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平 DNA 分子水平基本过程剪切→拼接→导入→表达结果人类需要的基因产物 限制性核酸内切酶一一“分子手术刀”(1 )存在: 主要存在于原核生物中。(2 )特性: 一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点上切割 DNA 分子。(3) 识别的序列的特点: 呈现碱基互补对称, 无论是奇数个碱基还是偶数个碱基,都可以找到一条中心轴线,如图,中心轴线两侧的双链八上的碱基是反向对称重复排列的。如:以 CG GC CG GC 中心线为轴, 两侧碱基互补对称; AGG 以T A 为轴,两侧碱基互补对称。(4 )切割后末端的种类: DNA 分子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(如图所示) 。当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将 DNA 的两条链分别切开时, 产生的是黏性末端, 而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时, 产生的则是 3 平末端。切割分子时产生的两种不同末端( 箭头表示酶的切割位置) 特别提示①限制性核酸内切酶是一类酶而不是一种酶。②限制性核酸内切酵作用的化学键为磷酸二酯键,而不是氢键。③不同种类的限制性核酸内切酶识别与切割的位点不同。这与酶的专一性是一致的。 DNA 连接酶——分子缝合针种类 E· coliDNA 连接酶 T 4 DNA 连接酶来源大肠杆菌 T 4 噬菌体功能特性只能将双链 DNA 片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来缝合两种末端,但连接平末端之间的效率较低相同点都缝合碳酸二酯键, 如图:4 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”(1 )载体具备的条件①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一个至多个限制酶切割位点,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、独立于细菌拟核 DNA 之外,并具有自我复制能力的双链环状 DNA 分子。(3 )其他载体: 噬菌体的衍生物、动植物病毒。综合限制酶、 DNA 连接酶、 DNA 聚合酶与解旋酶限制酶 DNA 连接酶 DNA 聚合酶解旋酶作用底物 DNA 分子 DNA 分子片段脱氧核苷酸 DNA 分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键作用结果形成黏性末端或平末端形成重组 DNA 分子形成新的 DNA 分子形成单链 DNA 分子 基因工程的基本操作程序?核心考点背记 基因工程的基本操作流程种类项目5 目的基因的获取(1 )从基因文库(基因组文库或 cDNA 文库) 中获取文库类型 cDNA 文库基因组文库文库大小小大基因中启动子无有基因中内含子无有基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因物种之间的基因交流可以部分基因可以说明基因文库的组建过程就包含基因工程的基本操作步骤。从基因文库中获取目的基因的优点是操作简便,缺点是工作霣大,具有一定的盲目性(2 )人工合成目的基因:常用的方法有化学合成法和反转录法。化学合成法:蛋白质????分析氨基酸序列????推测 RNA 碱基序列????推测 DNA 碱基序列???用4 种脱氧核苷酸人工合成目的基因反转录法:分离出供体细胞 mRNA ??????逆转录酶单链 DNA???????聚合酶 DNA 合成目的基因(3 )利用 PCR 技术扩增目的基因: 通过 PCR (多聚酶链式反应)可 6 对已获取的目的基因进行扩增,在短时间内获取大量目的基因。 PCR 技术 DNA 复制过程 DNA 变性(90 ~ 95℃)→退火( 复性 55~ 60℃)→子链延伸(70 ~ 75℃) 重复循环 DNA 复制起始, DNA 引物生成→ DNA 片段生成→ RNA 引物水解→完整的 DNA 分子形成相同点原则碱基互补配对条件模板、原料( dCTP 、 dATP 、 dGTP 、 dTTP) 、能量、酶、引物等不同点解旋方式氢键在高温下断裂、双链全部解开解旋酶催化氢键逐步断裂场所体外主要在细胞核中引物 DNA RNA 酶热稳定 DNA 从聚合酶(Taq 酶) 解旋酶、 DNA 聚合酶、 DNA 连接酶等结果在短时间内形成大量的 DNA 片断形成完整的 DNA 分子 基因表达载体的构建一基因工程的核心(1 )基本过程:①用同一种限制酶分别切割载体与含目的基因的 DNA 分子,产生互补的黏性末端或平末端。 7 ②用 DNA 连接酶将载体与目的基因“缝合”起来,形成重组 DNA( 基因表达载体)。③将重组 DNA 导入受体细胞