(完整版)高中生物选修三专题一基因工程知识点.doc

基因工程，又称DNA重组技术，是一种在DNA分子水平上进行设计和施工的现代生物技术。它通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程的基本工具包括限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体等。 限制性核酸内切酶（限制酶）是基因工程的“分子手术刀”，主要从原核生物中分离纯化出来。它们能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并在特定位点切割DNA，产生黏性末端和平末端。DNA连接酶则像是“分子缝合针”，可以连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。其中，E·coliDNA连接酶和T DNA连接酶是两种常见的DNA连接酶，它们在作用上有相同点也有区别。DNA聚合酶则负责将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段末端，形成磷酸二酯键。 载体则是基因工程的“分子运输车”，它能在受体细胞中复制并稳定保存，具有限制酶切点供外源DNA片段插入，具有标记基因供重组DNA的鉴定和选择，对受体细胞无害。最常用的载体是质粒，它是裸露的、独立于细菌染色体之外的双链环状DNA分子。其他载体包括λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。 基因工程的基本操作程序包括以下几个步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞——转化、目的基因的检测和表达。目的基因可以编码蛋白质的结构基因，获取方法包括从基因文库中获取、人工合成法和PCR反应扩增DNA。基因表达载体的构建需要将目的基因、启动子、终止子和标记基因组成，其中启动子和终止子分别驱动和终止基因的表达。目的基因导入受体细胞后，通过转化的方法将目的基因引入植物细胞、动物细胞或微生物细胞。目的基因的检测和表达则需要通过筛选含有基因表达载体的受体细胞来完成。 基因工程是一门涉及分子生物学、遗传学、生物化学等多个领域的高新技术，它的发展为医学、农业、工业等领域带来了革命性的变化。通过基因工程技术，人类能够创造出具有特定性状的转基因生物，为解决食品安全、疾病治疗、环境保护等问题提供了新的思路和方法。