高三生物二轮专题复习基因工程精讲学案【教法指引】遗传工程在内容上和必修2教材中的基因工程相似，但是必修2中的基因工程主要侧重于基本原理的阐述，而本专题主要侧重于基因工程基本技术及应用前景的介绍，4个考点中有2个要求为Ⅱ，是选修3中的一重要命题领域。纵观近几年高考中，命题主要集中在“基因工程的原理、技术和应用”，赋分比重较大。【专题要点】本专题的重点就是基因工程的原理、技术及其应用，这是高考的重点、热点，也是我们复习的重点。本专题的知识可归纳如下：一、基因工程的概念1.基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。2.理论基础DNA是遗传物质的证明DNA双螺旋结构和中心法则的确立遗传密码的破译3.技术支持基因转移载体的发现工具酶的发现DNA合成和测序技术的发现DNA体外重组的实现重组DNA表达实验的成功第一例转基因动物的问世PCR技术的发明二、基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从微生物中分离纯化出来的（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且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，因此具有专一性。（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式即黏性末端和平末端。2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。②区别：E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。用心爱心专心3.“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存；②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入；③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。（2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的环状DNA分子。（3）其它载体：噬菌体、动植物病毒三、基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因2.目的基因的获取方法：从供体细胞直接提取——主要是原核生生物基因从基因文库中获取利用mRNA反转录形成利用PCR扩增技术人工化学法合成3PCR技术扩增目的基因（1）原理：DNA复制（2）过程：加热至90～95℃DNA解链→冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链→加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。用心爱心专心第二步：基因表达载体的构建1.构成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能启动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端，终止基因的转录。（3）标记基因：一段特殊的基因序列，主要是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，常用的标记基因是抗生素基因。2.构建：以质粒作载体为例用心爱心专心第三步：将目的基因导入受体细胞1.转化：是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.常用的转化方法：受体细胞不同导入方法有所不同植物细胞：最常用的是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等，受体细胞可以是植物体细胞动物细胞：最常用的是显微注射技术，受体细胞多是受精卵微生物细胞：先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程，受体细胞多为大肠杆菌第四步：目的基因的检测和表达检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因——DNA分子杂交检测目的基因是否转录出...
