2023届高三一轮复习：选修三背诵材料

选修3 现代生物科技专题 专题1 基因工程 1、基因工程的概念---按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 2、基因工程的操作水平是DNA分子水平；基因工程的操作环境是细胞外；基因工程的操作对象是基因。 3、DNA重组技术的基本工具有三种：限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体。 4、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”，又称限制酶。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。迄今约4000种。一种限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。限制酶切割后形成的末端有两种：黏性末端和平末端。 5、DNA连接酶——“分子缝合针”。根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E.coli DNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4 DNA连接酶。E.coli DNA连接酶只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来，而T4 DNA连接酶既可以缝合黏性末端又可以缝合平末端，但连接平末端之间的效率比较低。 6、DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键。但是DNA连接酶是连接两个DNA片段，在构建重组DNA的过程中使用，不需要模板；而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸添加到已有的核酸片段上，在DNA复制过程中起催化作用，需要一条DNA链为模板。 7、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”。作用是将外源基因送入受体细胞。载体的种类有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等；质粒是最常用的载体。载体具备的条件：①有多个限制酶切割位点，供外源DNA片段（基因）插入；②可以自我复制，或者整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制。③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 8、质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。质粒的基本组成单位是脱氧核苷酸，质粒上的基因表达遵循中心法则，不遵循孟德尔遗传定律。 9、基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定，其中第二步是基因工程的核心。 10、目的基因主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。目的基因的获取方法有三种：①从基因文库中获取目的基因；②利用PCR技术扩增目的基因；③人工合成目的基因。 11、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的基因，称为基因文库。包含一种生物所有基因的文库，叫做基因组文库。包含一种生物的一部分基因的文库叫做部分基因文库，如cDNA文库。 12、基因文库的构建：①将某种生物体内的DNA全部提取出来，选用适当的限制酶，将DNA切成一定范围大小的DNA片段，然后，将这些DNA片段分别与载体连接起来，导入受体菌的群体中储存，每个受体菌都含有了一段不同的DNA片段。也就是说，这个群体包含了这种生物的所有基因，叫做这种生物的基因组文库。该文库较大，基因中有内含子、启动子，部分基因可以进行基因交流。②如果用某种生物发育的某个时期的mRNA经逆转录产生的多种互补DNA（也叫cDNA）片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。那么，这个受体菌群体就叫做这种生物的cDNA文库。该文库较小，基因中没有内含子、启动子。全部基因可进行基因交流。 13、PCR是多聚酶链式反应的缩写。是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 它是利用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加。通过这一技术，可以在短时间内大量扩增目的基因。 14、PCR技术扩增目的基因的过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在DNA聚合酶作用下进行延伸，如此重复循环多次。概括起来就是：高温变性---低温复性---中温延伸。 15、利用PCR扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。引物是指根据已知目的基因的碱基序列合成的一小段DNA或RNA。PCR技术中用到的酶：热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。 16、人工合成目的基因：适用于基因比较小，核苷酸序列又已知。常用的方法有逆转录法和化学合成法。 17、基因表达载体的构建是基因工程的核心。其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因、复制原点。 18、启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才