高中生物选修三知识点整理(完整加强版).docx

生物选修 3 学问点 （区分不同工程与不同操作水平） 专题 1 基因工程 概念： 依据人们地愿望， 进行严格地设计，通过体外 DNA重组与转基因技术，给予生物新地遗传特性，制造出更符合人们需要地新地生物类型与生物产品; 基本原理：让目地基因在受体细胞内稳固且高效地表达 理论基础： DNA 为生物遗传物质地发觉， DNA 双螺旋结构，遗传信息传递方式核心：构建重组 DNA 分子 （一）基本工具（技术基础） Cf 工具 工具酶 限制性核酸内切酶 来源：主要为从原核生物中分别纯化出来地 （不切割自身 DNA地缘由：原核生物中无该限制酶地识别序列或其已被修饰） 功能 ：识别与切割 DNA分子内一小段特别地脱氧核苷酸序列（偶数碱基对回文序列） 特异性表现： 识别特定片段， 切割该片段中地特定位点， 形成一种末 端 Cf —G↓ GATCC— —↓ GATC— 结果： DNA片段末端形成末端碱基互补地黏性末端或平末端 ① 用 切割（质粒） ②依据目地基因位置置或剪辑序列来确定限制酶地种类 ③切割后地片段要画全 DNA 连接酶 （1） 功能 ：连接具有末端碱基互补地 2 个 DNA片段，形成重组 DNA分子Cf DNA 聚合酶：只能将单个脱氧核苷酸逐个添加到已有地脱氧核苷酸链之后， 需模板 DNA，连接磷酸二酯键 载体 条件 ：①能在受体细胞中稳固储存并大量复制，基本不影响受体细胞正常生命活动 ②一至多个限制酶酶切位点（必需在所需标记基因外），供外源 DNA片段插入 ③标记基因，便于挑选含有重组 DNA分子地受体细胞 ——往往需要依据需求改造自然载体 功能 ：①作为运载工具将目地基因转移到受体细胞内 ——载体选质粒地缘由：具有环状结构，能够携带目地基因 ②利用它在受体细胞内对目地基因进行大量复制与转录 / 表达 质粒（最常用地载体） 一种能够自主复制， 在细菌 ( 或酵母菌 ) 中独立于染色体之外存在地双链环状 DNA 分子 其它载体：噬菌体，动植物病毒 ( 二) 基因工程地基本操作程序 第一步：猎取目地基因 目地基因：人们所需要地编码蛋白质地结构基因 方法 序列已知 ①化学合成法 ——较长 DNA单链合成过程中简洁显现碱基缺失 如 反转录法 （ e.g 猎取 mRNA逆转录成 cDNA再用 DNA聚合酶生成双链） ② 聚合酶链式反应 (PCR)扩增 Polymerase Chain Reaction （ 1）原料 ：水，缓冲液， 4 种游离脱氧核苷酸， TaqDNA聚合酶，模板 DNA(??基因 ) ，对?基因特异地 2 段 DNA引物（防止相互或自身折叠） （ 2）过程：第一步：加热至 90～95℃， DNA在高温下变性解链 其次步：冷却到 55～60℃，引物结合到互补 DNA链（退火） 第三步：加热至 70～75℃，热稳固 DNA聚合酶从引物起始互补链地合成能量来源于 dNTP 序列未知 建立基因文库： 建立一个包括目地基因在内地基因文库 ( 储存在受体菌中 ) ，再从基因文库中猎取 目地基因大量扩增 / 分子水平地克隆 ①利用受体细胞（如 E.coli ）无性繁殖，利用基因探针钓取，再导入最终受体细胞 e.g 目地基因→大肠杆菌→农杆菌→植物细胞→植物 （主要在细菌分裂时几何级扩增，尽管质粒独立于拟核，可在分裂时发生自我复制， 但由于多数细菌对胞内质粒数量有限制，故该种复制对扩增成效不大） ② PCR技术 其次步：形成重组 DNA分子（基因表达载体：启动子＋目地基因＋终止子＋标记基因） 目地 ：转运目地基因， 并使在受体内稳固存在， 复制， 表达 / 转录并稳固遗传 （基因型 X0） 过程： （ 1）单酶切：用同种限制酶分别切割目地基因与载体从而形成相同地粘性末端， 然后用 DNA连接酶将目地基因与载体连接起来 ——有时用不同限制酶也可以形成相同地粘性末端 （2）双酶切：用两种限制酶切割使目地基因与载体两端各形成两种粘性末端，防止载体与目地基因自身环化 第三步：将重组 DNA分子导入受体细胞 ——需将目地基因整合到动植物细胞地染色体 DNA上 目地基由于否整合到染色体 DNA上打算于基因表达载体上为否有相关序列（形成酶） 植物体细胞：农杆菌转化法（插入 Ti 质粒上地 T-DNA），基因枪法，花粉管通道法 ——导入叶绿体 DNA中，由于细胞质 / 器 DNA地遗传与性别相关联，故可防止因花粉传播而造成 基因污染 （目地基因传播到非转基因生物中） 动物受精卵：显微注射技术 用（如显微注射）技术 / 方法将目地基因导入 cf 转基因 / 基因工程技术 原核细胞： CaCl 2/Ca 2+ 处理法 （先用 Ca2+处理增加细胞壁通透性，使之成为感受态细胞， 再将重组质粒与感受态细胞混合，在肯定温度下感受态细胞吸取 DNA分子）