高中生物基因工程核心知識點
基因工程這部分內容在高中生物必修2及選修3教材中都有出現，我們需要掌握哪些相關核心知識點?下面是小編給大家帶來的，希望對你有幫助。
基因工程的概念
基因工程是指按照人們的願望，進行嚴格的設計，通過體外DNA重組和轉基因技術，賦予生物以新的遺傳特性，創造出更符合人們需要的新的生物型別和生物產品。基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的，又叫做DNA重組技術。
***一***基因工程的基本工具
1.“分子手術刀”——限制性核酸內切酶***限制酶***
***1***來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。
***2***功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，並且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。
***3***結果：經限制酶切割產生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。
2.“分子縫合針”——DNA連線酶
***1***兩種DNA連線酶***E•coliDNA連線酶和T4-DNA連線酶***的比較：
①相同點：都縫合磷酸二酯鍵。
②區別：E•coliDNA連線酶來源於T4噬菌體，只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間的磷酸二酯鍵連線起來;而T4DNA連線酶能縫合兩種末端，但連線平末端的之間的效率較低。
***2***與DNA聚合酶作用的異同:¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連線酶是連線兩個DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。
3.“分子運輸車”——載體
***1***載體具備的條件：①能在受體細胞中複製並穩定儲存。
②具有一至多個限制酶切點，供外源DNA片段插入。
③具有標記基因，供重組DNA的鑑定和選擇。
***2***最常用的載體是¬¬質粒,它是一種裸露的、結構簡單的、獨立於細菌染色體之外，並具有自我複製能力的雙鏈環狀DNA分子。
***3***其它載體： 噬菌體的衍生物、動植物病毒
***二***基因工程的基本操作程式
第一步：目的基因的獲取
1.目的基因是指： 編碼蛋白質的結構基因 。
2.原核基因採取直接分離獲得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉錄法_和化學合成法_。
3.PCR技術擴增目的基因
***1***原理：DNA雙鏈複製
***2***過程：第一步：加熱至90～95℃DNA解鏈;第二步：冷卻到55～60℃，引物結合到互補DNA鏈;第三步：加熱至70～75℃，熱穩定DNA聚合酶從引物起始互補鏈的合成。
第二步：基因表達載體的構建
1.目的：使目的基因在受體細胞中穩定存在，並且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達和發揮作用。
2.組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因
***1***啟動子：是一段有特殊結構的DNA片段，位於基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質。
***2***終止子：也是一段有特殊結構的DNA片段 ，位於基因的尾端。
***3***標記基因的作用：是為了鑑定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。常用的標記基因是抗生素基因。
第三步：將目的基因匯入受體細胞_
1.轉化的概念：是目的基因進入受體細胞內，並且在受體細胞內維持穩定和表達的過程。
2.常用的轉化方法：
將目的基因匯入植物細胞：採用最多的方法是 農桿菌轉化法，其次還有 基因槍法和 花粉管通道法等。
將目的基因匯入動物細胞：最常用的方法是 顯微注射技術。此方法的受體細胞多是 受精卵。
將目的基因匯入微生物細胞：原核生物作為受體細胞的原因是 繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少 ，最常用的原核細胞是 大腸桿菌 ，其轉化方法是：先用 Ca2+ 處理細胞，使其成為 感受態細胞 ，再將 重組表達載體DNA分子 溶於緩衝液中與感受態細胞混合，在一定的溫度下促進感受態細胞吸收DNA分子，完成轉化過程。
3.重組細胞匯入受體細胞後，篩選含有基因表達載體受體細胞的依據是標記基因是否表達。
第四步：目的基因的檢測和表達
1.首先要檢測 轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因，方法是採用 DNA分子雜交技術。
2.其次還要檢測 目的基因是否轉錄出了mRNA，方法是採用 用標記的目的基因作探針與 mRNA雜交。
3.最後檢測 目的基因是否翻譯成蛋白質，方法是從轉基因生物中提取 蛋白質，用相應的 抗體進行抗原-抗體雜交。
4.有時還需進行 個體生物學水平的鑑定。如 轉基因抗蟲植物是否出現抗蟲性狀。
***三***基因工程的應用
1.植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉基因植物，利用轉基因改良植物的品質。
2.動物基因工程：提高動物生長速度、改善畜產品品質、用轉基因動物生產藥物。
3.基因治療：把正常的外源基因匯入病人體內，使該基因表達產物發揮作用。
***四***蛋白質工程的概念
蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規律及其生物功能的關係作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行改造，或製造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需求。***基因工程在原則上只能生產自然界已存在的蛋白質***
高中生物學法指導
1，記憶。生物稱為理科中的文科，要掌握的知識點許多都是需要記憶的。有些是要求理解記憶，而有些一定要一字不漏的背誦。對於課本大量的描述性文字，比如一種結論的得出前的推理，或是一種生物行為或現象的描述，或是一種實驗或技術的操作步驟，全部背誦是不可能的，但要求合上書可以用盡可能專業的語言自己描述。達到這一點不容易，因為要建立在對書本很熟，對知識理解得很徹底的基礎上，具體來說，把生物書當畫書看，多想，多問，細節不能放過。
2.瞭解。生物學科知識點多，雜，有許多雖然大綱沒有說明，但對於學習生物有很好的輔助作用。比如一些和生活息息相關的例項，一些老師補充的知識，課外可以聯絡的知識，最好要了解，要知道。
3 複習。生物複習很重要。這裡有個很實用的方法：生物書上的許多圖，不看文字，自己根據圖將自己所知的知識用連貫，簡潔，專業的語言把自己作為一個講解員講解此圖。如果有條件，兩個同學輪流互相講解提問效果更好。這點對知識的歸納和梳理很有效，而且可以脫離課本章節的限制，使知識融會貫通。當然看錯題也很重要。
4 做題。選擇題主要是硬功夫，更多的同學大題目怎麼也提不上去。這一點主要是很多同學沒有真正理解生物學科的真諦和竅門。語言的控制和使用不準確。具體的做最笨但最好實施的方法就是背，背好的，經典的實驗題。總之，學習因人而異，找到最適合自己的方法才是上上策。
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