2020年高考生物专题复习：基因工程

2020年高考生物专题复习：基因工程 一、教学内容 基因工程 二、要点扫描 基因工程的概念和发展 基因工程的操作工具 基因工程的操作步骤 基因工程的应用 蛋白质工程 三、全面突破 知识点1：基因工程的诞生和发展 1、基因工程的诞生 （1）理论基础：①艾弗里实验证明了DNA是遗传物质；②沃森和克里克阐述了DNA双螺旋结构模型；③尼伦贝格等人破译了遗传密码. （2）工具基础：①酶：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和逆转录酶；②载体：质粒和病毒（包括噬菌体，动、植物病毒）. （3）实例：科恩等将两种不同来源的DNA分子进行体外重组，并首次实现了在大肠杆菌中的表达，创立了定向改造生物的新技术——基因工程. 2、基因工程的概念 （1）概念：基因工程是指在体外运用人工剪切和拼接等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞并使重组基因在受体细胞中表达，产生人们需要的基因产物或创造出更符合人们需要的新的生物类型的技术.由于基因工程是在分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做重组DNA技术. 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 产生人类需要的生物类型或生物产品 （2）成功实例：帕米特等采用显微注射法将经过重组的带有大鼠生长激素基因的质粒转入小鼠受精卵内，培育出了巨型小鼠. 3、基因工程的工具 （1）限制性核酸内切酶 从流感嗜血杆菌等细菌中分离出来，具有专一性，能识别双链DNA上特定的核苷酸序列并从特定的位点切断磷酸二酯键形成平整末端或黏性末端（切口末端带有互补的单链序列）. 来源 多数来自原核生物 作用特点 只能识别双链DNA分子中特定的核苷酸序列 只能在特定位点切割 作用结果 形成黏性末端或平整末端 作用实质 使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开 （2）DNA连接酶 通过形成磷酸二酯键将DNA末端连接起来，结果形成重组DNA分子. DNA连接酶 DNA聚合酶 作用实质 连接DNA 片断间的磷酸二酯键 将单个核苷酸与DNA单链通过磷酸二酯键连接起来 连接部位 将两个DNA片断通过磷酸二酯键连接起来，T4 DNA连接酶还能连接平整末端 将单个脱氧核苷酸加到已经存在的核酸片断的3＇末端的羟基