高中生物基因知识点1

操作水平：DNA分子水平

原理：基因重组

优点：1.突破物种界限。2.定向改造生物的遗传特性。

(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：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

(2)功能：能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割，因此具有专一性。

(3)作用的化学键：切割磷酸二酯键。

(4)结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：黏性末端和平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶

(1)作用：将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来，形成重组DNA

(2)连接的化学键：磷酸二酯键

(3)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”——运载体

(1)载体具备的条件：

①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。

③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。

(2)最常用的载体是??质粒,它是一种环状DNA分子。

(3)其它载体：噬菌体、动植物病毒

高中生物基因知识点2

基因工程的基本操作程序

第一步：目的基因的获取

1.从基因文库中获取(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用)

2.人工合成。常用方法有：

(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用)

(2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用)

3.PCR技术扩增目的基因(知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用)

(1)PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。

(2)目的：获取大量的目的基因

(3)原理：DNA双链复制

(4)过程：

第①步：变性，加热至90～95℃DNA解链为单链;(高温解旋)

第②步：复性，冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合;

第③步：延伸，加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。

(5)特点：指数形式扩增

第二步：基因表达载体的构建(核心)

1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。

2.组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因

(1)启动子：是一段有特殊结构的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mRNA。

(2)终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段 ，位于基因的尾端，使转录停止。

(3)标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。

常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表达的过程。

2.常用的转化方法：

将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 农杆菌转化法，其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。

将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 显微注射技术。方法的受体细胞多是 受精卵。

将目的基因导入微生物细胞：感受态细胞法：用 Ca2+ 处理细胞

(使其成为 感受态细胞 ，再将 重组表达载体DNA分子 溶于缓冲液中与感受态细胞混

合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程)

原核生物作为受体细胞的优点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少

第四步：目的基因的检测和表达

1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交(DNA-DNA)技术。

2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用分子杂交(DNA-RNA)技术。

3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原—抗体杂交技术。

4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如生物抗虫或抗病的鉴定等。

高中生物基因知识点3

基因工程的应用

1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。

2.动物基因工程：提高动物生长速度;改善畜产品品质;用转基因动物生产药物：如乳腺生物反应器和膀胱生物反应器，方法是将目的基因导入哺乳动物的受精卵中，使其发育成转基因动物。

3.基因治疗是把正常基因导入病人的体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗的目的，这是治疗遗传病最有效的手段。