选修3现代生物科技专题第一章基因工程考点1基因工程的诞生及操作工具(一)基因工程的诞生1.理论基础(1)DNA是生物的主要遗传物质。(2)DNA分子的空间结构是规则的双螺旋结构。(3)遗传信息的传递方式都遵循中心法则阐述的信息流动方向。2.技术支持(1)限制性核酸内切酶和DNA连接酶为基因的分离和重组提供了必要的手段。(2)载体的使用使外源基因能够成功导入受体细胞中。(二)基因工程的工具1.限制性核酸内切酶2.DNA连接酶(1)作用实质：将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起，形成重组DNA分子。(2)意义：将外源基因和载体DNA连接在一起。来源多数来自原核生物作用特点只能识别和切割DNA分子中一小段特殊的核苷酸序列作用结果形成黏性末端作用实质使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开发现意义使DNA重组成为可能特别提醒DNA连接酶和DNA聚合酶的比较DNA连接酶和DNA聚合酶都能催化两个核苷酸之间形成磷酸二酯键，但是两者作用存在差别，表现在两个方面：DNA连接酶DNA聚合酶连接DNA链双链单链连接部位在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键将两个核苷酸加到已存在的核酸片段上，形成磷酸二酯键3.基因工程的载体——质粒(1)作用①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。②利用它在宿主细胞内使目的基因进行大量复制。(2)具备的条件①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制。②有多个限制性核酸内切酶切割位点，以便与外源基因连接。③具有某些遗传标记基因，以便进行筛选。(3)本质：小型环状DNA分子。特别提醒在将目的基因整合到质粒的过程中，限制性核酸内切酶切割位点必须在所需的标记基因之外，从而有利于对目的基因的检测。即时突破1.(2007·全国高考Ⅱ,4)下列有关基因工程中限制性核酸内切酶的描述，错误的是()A．一种限制性核酸内切酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列B．限制性核酸内切酶的活性受温度影响C．限制性核酸内切酶能识别和切割RNAD．限制性核酸内切酶可从原核生物中提取解析：生物体内有能识别并切割特异性双链DNA序列的一种核酸内切酶，它是一种可以将外来的DNA切断的酶，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用,这样可以保护细胞原有的遗传信息。由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的,故叫限制性核酸内切酶(简称限制酶)。限制性核酸内切酶只能识别和切割DNA，不能识别和切割RNA。答案：C2.质粒是基因工程最常用的载体，有关质粒的说法正确的是()A．质粒不仅存在于细菌中，某些病毒也具有B．细菌的基因只存在于质粒上C．质粒为小型环状DNA分子，存在于拟核外的细胞溶胶中D．质粒是基因工程中的重要工具酶之一解析：质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细菌拟核外能够自主复制的很小的环状DNA分子，在病毒、动植物细胞中是不存在的，故A错误;细菌的基因除少部分在质粒上外，大部分在拟核中的DNA分子上，故B错误;质粒是基因工程中的运载工具，而不是工具酶，故D错误。答案：C3.下列关于DNA连接酶作用的叙述，正确的是()A．将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键B．将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键C．连接两条DNA链上碱基之间的氢键D．只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来,而不能将双链DNA片段末端之间进行连接答案：B考点2基因工程的原理和技术基本原理：让人的感兴趣的基因在宿主细胞中稳定和高效表达。基本要素：多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等。(一)基因工程图解：抗虫棉的培育过程(二)基本操作步骤1.获得目的基因(1)从自然界中已有的物种中分离出来，如可从基因文库中获取。(2)人工合成目的基因常用的方法为化学合成法。(3)利用聚合酶链式反应(PCR)技术有选择地扩增目的基因通过PCR技术可对已获取的目的基因进行扩增，以获取大量的目的基因。2．形成重组DNA分子(关键步骤)3．将重组DNA分子导入受体细胞生物种类植物细胞动物细胞微生物细胞受体细胞体细胞受精卵原核细胞转化过程将目的基因插入Ti质粒的DNA→上农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA→表达将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵)→显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物氯化钙处理细菌细胞...
