第3章 基因工程（考点串讲）-2022-2023学年高二生物下学期期中期末考点大串讲

第3章 基因工程 第1节　重组DNA技术的基本工具 [主干知识] 一、基因工程(重组DNA技术)的概念 手段 通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性 目的 按照人们的愿望，进行严格的设计，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品 操作水平 DNA分子水平 二、基因工程的诞生和发展 1．基础理论 (1)DNA是遗传物质的证明。 (2)DNA双螺旋结构的提出和半保留复制的证明。 (3)中心法则的确立。 (4)遗传密码的破译。 2．技术支持 (1)基因转移载体和工具酶的发现。 (2)DNA体外重组的实现。 (3)重组DNA表达实验的成功。 (4)DNA测序和合成技术的发明。 (5)PCR技术的发明。 三、重组DNA技术的基本工具 1．限制性内切核酸酶(限制酶)——“分子手术刀” (1)来源：主要从原核生物中分离纯化出来。 (2)作用：识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。 (3)作用结果：产生黏性末端或平末端。 2．DNA连接酶——“分子缝合针” (1)种类 项目 E.coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 来源 大肠杆菌 T4噬菌体 特点 只能“缝合”双链DNA片段互补的黏性末端 既可以“缝合”黏性末端，又可以“缝合”平末端 (2)作用 将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。 3．基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” (1)作用：携带外源DNA片段进入受体细胞。 (2)种类：质粒、噬菌体、动植物病毒等。 (3)条件 四、DNA的粗提取与鉴定 1．实验原理 DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。 (1)DNA不溶于酒精。 (2)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2_mol/L的NaCl溶液。 (3)在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。 2．实验流程 ―→―→―→ [易错辨析] (1)限制酶只能用于切割目的基因(×) (2)DNA连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来(×) (3)E.coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端(×) (4)用作载体的质粒DNA分子上至少含一个限制酶识别位点(√) (5)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因(×) (6)在溶有DNA的 NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色(×) 第2节　基因工程的基本操作程序 [主干知识] 基因工程的基本操作程序 →→→ 一、目的基因的筛选与获取 1．目的基因：在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因就是目的基因，它主要是指编码蛋白质的基因。 2．筛选合适的目的基因 从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选是较为有效的方法之一。 3．利用PCR获取和扩增目的基因 (1)PCR(聚合酶链式反应)：是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 (2)PCR反应的条件：一定的缓冲溶液、DNA模板、2种引物、4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶，以及能自动调控温度的仪器。 (3)PCR扩增的过程 (4)PCR产物的鉴定：常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定。 二、基因表达载体的构建 1．目的 (1)使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代。 (2)使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成及作用(连线) 三、将目的基因导入受体细胞 1．转化的概念：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2．将目的基因导入不同受体细胞的方法(连线) 四、目的基因的检测与鉴定(连线) [易错辨析] (1)表达载体的复制和胰岛素基因的表达均起始于启动子(×) (2)目的基因导入双子叶植物细胞一般采用农杆菌转化法(√) (3)为培育抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体(×) (4)抗虫基因即使成功地插入植物细胞染色体上也未必能正常表达(√) (5)检测目的基因是否导入受体细胞可用抗原抗体杂交技术(×) 第3节　基因工程的应用 [主干知识] 一、基因工程在农牧业方面的应用 应用 基因来源 成果 转基因抗虫植物 具有抗虫功能的基因 转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等 转基因抗病植物 某些病毒、真菌等的抗病基因 转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等 转基因抗除草剂植物 降解或抵抗某种除草剂的基因 转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等 改良植物的品质 某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、与植物花青素代谢相关的基因 赖氨酸含量高的转基因玉米、具有新花色的转基因矮牵牛等 提高动物的