生物選修3和選修1

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1、生物選修3復(fù)習(xí)提綱第一章基因工程第一節(jié)基因工程概述一．基因工程的概念操作環(huán)境操作對(duì)象操作水平基本過(guò)程結(jié)果生物體外基因分子水平剪切→拼接→導(dǎo)入→表達(dá)人類需要的基因產(chǎn)物由于基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行操作,因此又叫做DNA重組技術(shù)。也叫基因拼結(jié)。二．基因工程的基本工具（一）“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（簡(jiǎn)稱限制酶）1．來(lái)源：主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。2．功能：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)。3．結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的D

2、NA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。（二）“分子縫合針”——DNA連接酶1．分類：根據(jù)酶的來(lái)源不同，可分為E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶兩類2．功能：恢復(fù)被限制酶切開(kāi)了的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。★兩種DNA連接酶(E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶)的比較：①相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵②區(qū)別：E．coIiDNA連接酶來(lái)源于大腸桿菌，只能使黏性末端之間連接；T4DNA連接酶能縫合兩種末端，但連接平末端之間的效率較低?！顳NA連接酶與DNA聚合酶作用的比較DNA連接酶DNA聚合

3、酶不同點(diǎn)連接的DNA雙鏈單鏈模板不要模板要模板連接的對(duì)象2個(gè)DNA片段單個(gè)脫氧核苷酸加到已存在的單鏈DNA片段上相同點(diǎn)作用實(shí)質(zhì)形成磷酸二酯鍵化學(xué)本質(zhì)蛋白質(zhì)(三)“分子運(yùn)輸車”——載體1.載體具備的條件：①能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存；②具有一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，供外源DNA片段插入；③具有標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。2.基因工程常用的載體有：質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物和動(dòng)、植物病毒等。最早應(yīng)用的載體是質(zhì)粒，它是細(xì)菌細(xì)胞中的一種很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。三．基因工程的基本過(guò)程(一)獲得目的基因（目的基

4、因的獲?。?.獲取方法主要有兩種：①?gòu)淖匀唤缰幸延械奈锓N中分離出來(lái)，如從基因文庫(kù)中獲取。②用人工的方法合成。★獲得原核細(xì)胞的目的基因可采取直接分離，獲取真核細(xì)胞的目的基因一般是人工合成?！锶斯ず铣赡康幕虻某Ｓ梅椒ㄓ蟹崔D(zhuǎn)錄法和化學(xué)合成法。2.利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（1）PCR的含義：是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。（2）目的：獲取大量的目的基因高考資源網(wǎng)（3）原理：DNA雙鏈復(fù)制（4）過(guò)程：第一步：加熱至90～95℃DNA解鏈為單鏈；第二步：冷卻到55～60℃，引物與兩條單鏈DNA結(jié)

5、合；第三步：加熱至70～75℃，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。（5）特點(diǎn)：指數(shù)形式擴(kuò)增44（6）酶：Taq酶（熱穩(wěn)定DNA聚合酶）(二)制備重組DNA分子（基因表達(dá)載體的構(gòu)建）1．重組DNA分子的組成：除了目的基因外，還必須有標(biāo)記基因?！飿?biāo)記基因的作用：鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)。2．方法：同種限制酶分別切割載體和目的基因，再用DNA連接酶把兩者連接。(三)轉(zhuǎn)化受體細(xì)胞（將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞）1.轉(zhuǎn)化的概念：是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)

6、維持穩(wěn)定和表達(dá)的過(guò)程。2.常用的轉(zhuǎn)化方法：①將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法。②將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)。此方法的受體細(xì)胞多是受精卵。③將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：Ca2＋處理法。（感受態(tài)細(xì)胞）(四)篩選出獲得目的基因的受體細(xì)胞、培養(yǎng)受體細(xì)胞并誘導(dǎo)目的基因的表達(dá)（目的基因的檢測(cè)與鑒定）1.首先要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交技術(shù)。2.其次還要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，方法是采用分子

7、雜交技術(shù)。3.最后檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是采用抗原—抗體雜交技術(shù)。4.有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如抗蟲(chóng)或抗病的鑒定等。第二節(jié)基因工程的應(yīng)用1．運(yùn)用基因工程改良動(dòng)植物品種最突出的優(yōu)點(diǎn)是：能打破常規(guī)育種難以突破的物種之間的界限。2．基因工程的應(yīng)用（1）植物基因工程：抗蟲(chóng)、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。（2）動(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度來(lái)提高產(chǎn)品產(chǎn)量、改善產(chǎn)品品質(zhì)，用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物（乳腺/房生物反應(yīng)器），用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物作器官移植的供體等。（3）基因診斷和基因治療：基因診

8、斷：又稱為DNA診斷，是采用基因檢測(cè)的方法來(lái)判斷患者是否出現(xiàn)了基因異常或攜帶病原體?；蛑委煟褐咐谜；蛑脫Q或彌補(bǔ)缺陷基因的治療方法。實(shí)例：腺苷酸脫氨酶基因缺陷癥、囊性纖維化病（CFTR）的基因治療、第三節(jié)蛋白質(zhì)工程1．蛋白質(zhì)工程的實(shí)質(zhì)：以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過(guò)基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需要。2．蛋白質(zhì)工程的基本原理預(yù)期蛋白質(zhì)功能