2025年生物选修三全VIP专享VIP免费

专项一基因工程基因工程的概念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，发明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。（一）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：重要是从原核生物中分离纯化出来的。（2）功效：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，因此含有专一性。（3）成果：经限制酶切割产生的DNA片段末端普通有两种形式：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相似点：都缝合磷酸二酯键。②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，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。3.“分子运输车”——载体（1）载体含有的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。②含有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。③含有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。（2）最惯用的载体是：质粒,它是一种裸露的、构造简朴的、独立于细菌染色体之外，并含有自我复制能力的双链环状DNA分子。（3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)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：编码蛋白质的构造基因。2.原核基因采用直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的惯用办法有反转录法和化学合成法。3.PCR技术扩增目的基因（1）原理：DNA双链复制（2）目的：获取大量的目的基因（3）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。（4）前提：要有一段已知目的基因的核苷酸序列。（5）特点：指数(2n)形式扩增第二步：基因体现载体的构建1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且能够遗传至下一代，使目的基因能够体现和发挥作用。DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA双链单链模板不要模板要模板连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段上相似点作用实质形成磷酸二酯键化学本质蛋白质2.构成：目的基因+启动子+终止子+标记基因（1）启动子：是一段有特殊构造的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最后获得所需的蛋白质。（2）终止子：也是一段有特殊构造的DNA片段，位于基因的尾端。（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中与否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。惯用的标记基因是抗生素基因。第三步：将目的基因导入受体细胞1.转化的概念：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体现的过程。2.惯用的转化办法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的办法是农杆菌转化法，另首先尚有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最惯用的办法是显微注射技术。此办法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的因素是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最惯用的原核细胞是大肠杆菌，其转化办法是：先用Ca2+解决细胞，使其成为感受态细胞，再将重组体现载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下增进感受态细胞吸取DNA分子，完毕转化过程。3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因体现载体受体细胞的根据是标记基因与否体现。第四步：目的基因的检测与鉴定1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上与否插入了目的基因，办法是采用DNA分子杂交技术。2.另首先还要检测目的基因与否转录出了mRNA，办法是采用用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。3.最后检测目的基因与否翻译成蛋白质，办法是从转基因生物中提取蛋白质，用对应的抗体进行抗原－抗...