2021年高考二轮生物复习知识清单：13基因工程

高中生物知识清单-13-基因工程 专题13 基因工程 ( 1 、基因工程创造了新物种，增加了生物多样性 ( X ) 2 、动物的生长激素基因转入植物体内后不能表达 ( X ) 3 、基因工程： 体外 操作， 定向 改变 性 状， DNA 分子 水平 原理 ： 基因重组 ) ( 概念的解读 ) ( 基本操作程序 ) 一、目的基因的获取 1、目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，少数也可以是一些具有调控作用的因子 2、获取方法： （1）从基因文库中获取目的基因 a、基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因， b、基因组文库：包含了一种生物所有的基因 部分基因文库：只包含了一种生物的一部分基因，如cDNA文库 c、基因组文库和cDNA文库的区别：P10 （2）利用PCR技术扩增目的基因 a、全称：多聚酶链式反应 b、定义：是生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术 c、特点：短时间内大量扩增目的基因 d、原理：DNA双链复制 e、前提：已知目的基因的一段核苷酸序列，以便合成引物 f、过程：高温变性—>低温复性—>适温延伸 g、原料：四种游离的脱氧核糖核苷酸 h、其他条件：耐高温聚合酶(Taq酶)、引物、模板、原料、 （3）逆转录法：已知目的基因转录的RNA 需要条件：mRNA、游离的脱氧核糖核苷酸、反转录酶、能量等 （4）人工合成：如果基因比较小，和脱氧核苷酸序列已知 ( 该酶在原核生物的作用：切割 外源 DNA ，一种 自我保护 机制。 )3、获取工具—限制性核酸内切酶 （1）简称：限制酶 （2）来源：主要是来自原核生物 （3）特点：特异性 ★利用限制酶切割目的基因，共切割4 个磷酸二酯键 a、识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列（一般具有反向、重复、对称的特点） b、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 ( 其目的：①使目的基因在受体细胞中能 稳定 存在，遗传给下一代；②目的基因能够 表达和发挥 作用 )（4）结果：形成平末端或者粘性末端 二、基因表达载体的构建——核心 1、组成：a、目的基因 b、启动子：是一段特殊的DNA片段，位于基因的首端， 是RNA聚合酶识别和结合的部位。它驱动基因转录出mRNA。 c、终止子：也是一段特殊的DNA片段，位于基因的尾端，终止转录 d、标记基因：检测目的基因是否导入成功 2、构建工具——DNA连接酶 （1）种类： E.coliDNA连接酶，只能连接粘性末端 T4DNA连接酶既可以连接粘性末端，又可以连接平末端，但连接平末端的效率低 （2）作用部位：磷酸二酯键 ★DNA连接酶连接目的基因和运载体有几种连接方式？3种 三、将目的基因导入受体细胞 1、工具——运载体 （1）种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等 （2）特点：①能够自我复制——使目的基因能够稳定遗传 ②具有一个或多个限制酶切位点——便于外源基因插入其中 ③具有标记基因——供重组DNA的鉴定和选择(检测目的基因是否导入受体细胞) ④对受体无害； ⑤大小要适宜 （3）作用：携带外源基因进入受体细胞 ( 全能性较 高 )（4）质粒：一种裸露的、结构简单，独立于拟核DNA外的具有自我复制能力的，很小的双链环状DNA分子 2、导入方法 受体 方法 ( 繁殖 快 、多为 单 细胞、遗传物质 少 )对象 植物细胞 农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法 体细胞 动物细胞 显微注射法 受精卵 微生物细胞 感受态细胞法 常用大肠杆菌 四、目的基因的检测和鉴定 目的基因导入受体后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性。 检测目的 检测方法 备注 分子水平 转基因生物DNA上是否插入了目的基因 DNA分子杂交技术 碱基配对 转目的基因是否转录出了mRNA 分子杂交技术 目的基因是否翻译成蛋白质 抗原—抗体杂交 无 个体水平 个体是否表现出相应的性状 抗虫或抗病接种实验 · 基因探针的实质是？放射性同位素（或荧光）标记的DNA单链 ( 基因工程的应用 ) 1、植物基因工程硕果累累 2、动物基因工程前景广阔 3、基因工程药物异军突起 4、基因治疗曙光初照 （1）基因治疗：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，是治疗遗传病的最有效的手段 （2）途径： a、体外基因治疗：从病人体内获取某种细胞，体外培养，完成基因转移，再输入患者体内 b、体内基因治疗：直接向人体细胞中转移基因 （3）种类：P24 （4）基因芯片