2024-2025学年高二生物人教版选择性必修3 第3章 主干知识排查.docx

主干知识排查

一、重组DNA技术的基本工具

1．限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。

2．限制酶的作用：能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。

3．当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA分子的两条链分别切开时，产生的是黏性末端；当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时，产生的是平末端。

4．DNA连接酶主要有两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E.coliDNA连接酶；另一类是从T4噬菌体中分离出来的，称为T4DNA连接酶。这两类酶都能将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键，但E.coliDNA连接酶连接具有平末端的DNA片段的效率要远远低于T4DNA连接酶。

5．质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。天然质粒一般都要经过人工改造才能被用作载体。

6．在基因工程中使用的载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等。

二、基因工程的基本操作程序

1．目的基因主要是指编码蛋白质的基因，如与生物抗逆性、生产药物、毒物降解、工业用酶等相关的基因。

2．PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。

3．PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶。

4．PCR扩增过程中，每次循环一般可以分为变性、复性和延伸三步。(1)变性：当温度超过90℃时，双链DNA解聚为单链。(2)复性：当温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。(3)延伸：当温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。上一轮循环的产物可以作为下一个循环的模板，因而每一次循环后目的基因的量可以增加一倍，即成指数形式扩增。

5．常采用琼脂糖凝胶电泳来鉴定PCR的产物。

6．基因工程操作程序的核心步骤是基因表达载体的构建。

7．基因表达载体的组成：除目的基因外，它还必须有启动子、终止子、标记基因、复制原点等。

8．基因表达载体的构建过程：首先会用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口；然后用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段；再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处。

9．将目的基因导入植物细胞常用的方法：农杆菌转化法、花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞的方法：显微注射技术；将目的基因导入微生物细胞的方法：用Ca2＋处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。

10．对于植物来说，受体细胞可以是受精卵或体细胞，因为植物细胞具有全能性。对于动物来说，受体细胞一般是受精卵，因为受精卵的全能性高，而高度分化的动物体细胞的全能性受到抑制。

11．目的基因的检测与鉴定

(1)分子水平的检测

①导入水平：通过PCR等技术检测受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因。

②转录水平：利用PCR等技术检测目的基因是否转录出了mRNA。

③翻译水平：用相应抗体进行抗原—抗体杂交检测目的基因是否翻译成蛋白质。

(2)个体生物学水平的鉴定：抗虫、抗病接种实验等。

三、基因工程的应用

1．植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等)，以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。

2．将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可以培育出抗除草剂的作物品种。将某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中，可以提高这种氨基酸的含量。将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛中，使它呈现出自然界没有的颜色变异。

3．动物基因工程在动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等很多方面显示了广阔的应用前景。

4．将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响，从而解决人的乳糖不耐受问题。

5．乳腺生物反应器是指将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，通过显微注射的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的药物。

6．用转基因动物(猪)作器官移植的供体，方法是在器官供体的基因组中导入调控基因表达的DNA序列，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆(猪)器官。

四、蛋白质工程的原理和应用

1．基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。

2．蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其