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生物高三专题系列之现代生物科技专题【重点知识整合】?专题 1 基因工程(一)基因工程原理是基因重组,操作水平是分子水平。优点: 打破物种界限; 定向地改造生物的遗传性状。(二)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:主要从原核生物中分离纯化出来。(2 )功能: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( 3 )特点具有专一(特异) 性。(4 )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 T 4- 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;而 T 4 DNA 连接酶能缝合两种末端, 但连接平末端的之间的效率较低。(2)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已有的脱氧核苷酸片段的末端, 形成磷酸二酯键。 DNA 连接酶是连接两个 DNA 片段的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体(1) 载体具备的条件:①能够稳定保存并复制;②有一至多个限制酶酶切位点③含有标记基因,便于筛选。④对受体细胞无害。(2 )最常用的载体是? ?质粒,化学本质是 DNA 分子。( 3 )其它载体: λ噬菌体的衍生物、动植物病毒(三)基因工程的基本操作程序第一步: 目的基因的获取 1. 目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因。 2. 基因文库包括基因组文库和 cDNA 文库。二者的区别: 文库类型文库大小基因中是否有启动子基因中是否有内含子基因多少物种间基因交流 cDNA 文库小无无某种生物的部分基因可以基因组文库大有有某种生物的全部基因部分基因可以 3. 人工合成目的基因的两个条件:基因比较小;核苷酸序列已知。 技术扩增目的基因(1) PCR 是多聚酶链式反应的缩写,原理 DNA 双链复制。(2 )过程:第一步变性:加热至 90~ 95℃, DNA 解链,不需要解旋酶;第二步复性:冷却到 55~ 60℃, 引物结合到互补 DNA 链。变性和复性利用了 DNA 的热变性原理; 第三步延伸: 加热至 70~ 75℃, 热稳定 DNA 聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步: 基因表达载体的构建基因表达载体的组成: 除了目的基因外, 还必须有启动子、终止子、标记基因等。启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位。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。第三步: 将目的基因导入受体细胞常用的导入方法: 将目的基因导入植物细胞: 采用最多的方法是农杆菌转化法, 其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基