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生物: 《现代生物科技专题》书本知识点总结学案
一、   基因工程
1、 （a）基因工程诞生
（一）基因工程概念
基因工程是指根据大家愿望, 进行严格设计, 经过体外DNA重组和转基因技术, 给予生物以新遗传特征, 发明出更符合大家需要新生物类型和生物产品。 基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工, 又叫做DNA重组技术。
2、 （a）基因工程原理及技术
原理: 基因重组
技术: （一）基因工程基础工具
1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）
（1）起源: 关键是从原核生物中分离纯化出来。
（2）功效: 能够识别双链DNA分子某种特定核苷酸序列, 而且使每一条链中特定部位两个核苷酸之间磷酸二酯键断开, 所以含有专一性。
（3）结果: 经限制酶切割产生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T4DNA连接酶）比较:
①相同点: 全部缝合磷酸二酯键。
②区分: E·coliDNA连接酶起源于T4噬菌体, 只能将双链DNA片段互补黏性末端之间磷酸二酯键连接起来; 而T4DNA连接酶能缝合两种末端, 但连接平末端之间效率较低。
(2)和DNA聚合酶作用异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已经有核苷酸片段末端, 形成磷酸二酯键。 DNA连接酶是连接两个DNA片段末端, 形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体
（1）载体含有条件: ①能在受体细胞中复制并稳定保留。 ②含有一至多个限制酶切点, 供外源DNA片段插入。 ③含有标识基因, 供重组DNA判定和选择。
（2）最常见载体是质粒,它是一个裸露、 结构简单、 独立于细菌染色体之外, 并含有自我复制能力双链环状DNA分子。
（3）其它载体: 噬菌体衍生物、 动植物病毒
(二)基因工程基础操作程序
第一步: 目标基因获取
: 编码蛋白质结构基因 。
, 真核基因是人工合成。 人工合成目标基因常见方法有反转录法_和化学合成法_。

（1）原理: DNA双链复制
（2）过程: 第一步: 加热至90～95℃DNA解链; 第二步: 冷却到55～60℃, 引物结合到互补DNA链; 第三步: 加热至70～75℃, 热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链合成。
第二步: 基因表示载体构建
: 使目标基因在受体细胞中稳定存在, 而且能够遗传至下一代, 使目标基因能够表示和发挥作用。
: 目标基因＋开启子＋终止子＋标识基因
（1）开启子: 是一段有特殊结构DNA片段, 在基因首端, 是RNA聚合酶识别和结合部位, 能驱动基因转录出mRNA, 最终取得所需蛋白质。
（2）终止子: 也是一段有特殊结构DNA片段 , 在基因尾端。
（3）标识基因作用: 是为了判定受体细胞中是否含有目标基因, 从而将含有目标基因细胞筛选出来。 常见标识基因是抗生素基因。
第三步: 将目标基因导入受体细胞_
: 是目标基因进入受体细胞内, 而且在受体细胞内维持稳定和表示过程。
:
将目标基因导入植物细胞: 采取最多方法是 农杆菌转化法, 其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。
将目标基因导入动物细胞: 最常见方法是 显微注射技术。 此方法受体细胞多是 受精卵。
将目标基因导入微生物细胞:
, 筛选含有基因表示载体受体细胞依据是标识基因是否表示。
第四步: 目标基因检测和表示
转基因生物染色体DNA上是否插入了目标基因, 方法是采取 DNA分子杂交技术。
目标基因是否转录出了mRNA, 方法是采取 用标识目标基因作探针和mRNA杂交。
目标基因是否翻译成蛋白质, 方法是从转基因生物中提取 蛋白质, 用对应 抗体进行 抗原－抗体杂交。
个体生物学水平判定。 如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
（三）（b）基因工程应用
: 抗虫、 抗病、 抗逆转基因植物, 利用转基因改良植物品质。
: 提升动物生长速度、 改善畜产品品质、 用转基因动物生产药品。
: 把正常外源基因导入病人体内, 使该基因表示产物发挥作用。
（四）（a）蛋白质工程概念
蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其生物功效关系作