高考生物新高考专用专题二十七基因工程和生物技术的安全性与伦理问题基础篇考点一基因工程(重组DNA技术)一、基因工程的基本工具1.限制酶(限制性内切核酸酶)来源主要是原核细胞作用识别双链DNA分子的特定核苷酸序列,并使每一条链中特定部位的❶磷酸二酯键断开结果形成黏性末端(如EcoR)Ⅰ或平末端(如Sma)Ⅰ知识拓展原核生物的限制酶不切割自身DNA的原因:原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。2.DNA连接酶来源主要是大肠杆菌、T4噬菌体作用将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被限制酶切开的磷酸二酯键主要种类E.coliDNA连接酶和T4DNA连接酶,前者只连接❷黏性末端,后者既可连接黏性末端,又可连接平末端(效率相对较低)知识归纳与DNA相关的酶的比较酶种类作用部位底物产物作用过程限制酶磷酸二酯键DNADNA片段表达载体的构建DNA连接酶DNA片段DNARNA聚合酶核糖核苷酸RNARNA合成逆转录酶脱氧核苷酸DNA逆转录DNA酶DNA脱氧核苷酸DNA水解DNA聚合酶脱氧核苷酸DNADNA复制解旋酶氢键双链DNADNA的两条单链DNA复制3.载体1)条件注意:标记基因便于重组DNA分子的筛选。2)种类:❹质粒(最常用)、噬菌体、动植物病毒等。3)作用:携带外源DNA片段进入受体细胞。4)特点:可在受体细胞中自我复制或整合到受体DNA上,随受体DNA同步复制。能在受体细胞中复制并稳定保存具有一个至多个限制酶切割位点具有标记基因等❸二、基因工程的基本操作程序1.目的基因的筛选与获取1)目的基因:主要指能编码蛋白质的基因,如Bt抗虫蛋白基因等。2)筛选:从已知结构、功能清晰的基因中筛选是较为有效的方法之一。3)获取目的基因方法获取目的基因方法1通过❺化学合成法直接人工合成,如利用DNA合成仪直接人工合成比较小的目的基因方法2可从基因文库(如基因组文库和cDNA文库)中获取方法3PCR知识拓展基因组文库和cDNA文库项目内容仪器PCR扩增仪(PCR仪)原理DNA半保留复制前提需要已知目的基因的一段核苷酸序列(以便根据这一序列合成引物)条件①DNA母链(提供DNA复制的模板);2②种引物(使DNA聚合酶能够从引物的3‘端开始连接脱氧核苷酸);③耐高温的DNA聚合酶(催化合成DNA子链);4④种脱氧核苷酸(合成DNA子链的原料);⑤含Mg2+的缓冲液(Mg2+可激活DNA聚合酶);⑥高温条件(打开DNA双链)一般过程结果1个DNA→2n个DNA(n为扩增循环的次数)鉴定常用❻琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物4)PCR扩增目的基因知识拓展引物设计(1)设计引物的原因:DNA聚合酶不能从头开始合成DNA,只能从引物的3'端延伸DNA链。(...
