内容正文:
专题五 选修三现代生物科技专题必背知识
第一章 基因工程
【考点一】工具酶的发现和基因工程的诞生
1、基因工程的概念:是指狭义的遗传工程;广义的遗传工程泛指把一种生物的遗传物质(细胞核、染色体脱氧核糖核酸等)移到另一种生物的细胞中去,并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。
2、基因工程的核心是构建重组DNA分子,其变异原理是基因重组。
3、限制性核酸内切酶:主要是从细菌中分离纯化出来的;是能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶,因此具有专一性。(解析:识别特定的核苷酸序列和切点;切割切点处两个核苷酸之间的磷酸二酯键)
【拓展:限制酶对细菌有保护作用,某些入侵的噬菌体可因DNA链被限制酶切断而不能在细菌中繁殖,“限制”由此而得名,限制酶不能切开细菌自身的DNA,这是因为细菌DNA的腺嘌呤和胞嘧啶甲基化而受到保护的缘故】
4、DNA 连接酶:将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起(形成磷酸二酯键),所形成的DNA分子称为重组 DNA分子。
5、载体:质粒常作为基因的载体使用,质粒是能够自主复制的双链环状DNA分子,在细菌中以独立于拟核之外的方式存在,最常用的是大肠杆菌的质粒,这种质粒常含有抗生素抗性基因,例如:四环素的抗性基因。 其他载体有λ噬菌体、动物病毒和植物病毒。
6、作为载体具备的条件:
①是DNA分子,这样才能与目的基因结合到一起;
②能够自我复制;
③能进入受体细胞,并在受体细胞中正常生存;
④最好能表达特殊性状的基因(即为标记基因),便于检测目的基因是否转入受体细胞。
【考点二】基因工程的基本原理和基因操作步骤
1、基因工程的基因原理是让人们感兴趣的基因(即目的基因)在宿主细胞中稳定和高效地表达;为了实现这个目标,通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素。
2、基因工程的基本操作步骤
①获得目的基因:即获得我们所需要的基因;一是目的基因的序列是已知的,可以用化学方法合成目的基因或用聚合酶链式反应(PCR)扩增目的基因;二是目的基因的核苷酸序列是未知的,我们就建立一个包括目的基因在内的基因文库从基因文库中找到我们想要的目的基因。
②形成重组DNA分子(核心步骤):通常是用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体DNA(如质粒),就会在目的基因和载体 DNA的两端形成相同的黏性末端,然后用DNA连接酶将目的基