人教高中生物重难点19 基因工程（解析版）.docx

重难点19 基因工程
知识点一：与DNA有关的酶的比较
名称
作用部位
作用底物
作用结果
限制酶
磷酸二酯键
DNA
将DNA切成两个片段
DNA连接酶
磷酸二酯键
DN***段
将两个DN***段连接为一个DNA分子
DNA聚合酶或热稳定DNA聚合酶(Taq酶)
磷酸二酯键
脱氧核苷酸
将单个脱氧核苷酸依次连接到DNA单链末端
DNA(水解)酶
磷酸二酯键
DNA
将DN***段水解为单个脱氧核苷酸
解旋酶
碱基对之间的氢键
DNA
将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链
RNA聚合酶
磷酸二酯键
核糖核苷酸
将单个核糖核苷酸依次连接到RNA单链末端
.图解限制酶的选择原则
(1)不破坏目的基因原则：如图甲中可选择PstⅠ，而不选择SmaⅠ。
(2)保留标记基因原则：质粒作为载体必须具备标记基因，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择SmaⅠ。
(3)确保出现相同黏性末端原则：通常选择与切割目的基因相同的限制酶，如图甲中PstⅠ；为避免目的基因和质粒自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶。
知识点二：几种获取目的基因方法的比较
项目
从基因文库中获取
人工合成
方法
从基因组文库中获取
从cDNA文库中获取
化学合成法
反转录法
过
程
供体细胞中的DNA
↓限制酶
许多DN***段
目的基因的
mRNA
↓反转录
蛋白质的氨
基酸序列
↓推测
目的基因的mRN A
↓反转录
↓插入
载体
↓导入
受体菌群(基因组文库)
↓
外源DNA扩增，产生特定性状
↓分离
目的基因
单链DNA
↓合成
双链DNA
↓插入
载体
↓导入
受体菌群
(cDNA文库)
↓分离
目的基因
mRNA的核
苷酸序列
↓推测
基因的核苷
酸序列
↓化学合成
目的基因
单链DNA
↓合成
双链DNA
(即目的
基因)
说
明
将含有某种生物不同基因的许多DN***段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库，包括基因组文库和cDNA文库
适用于片段较小，核苷酸序列已知的目的基因；利用DNA合成仪合成
以RNA为模板，需要逆转录酶
PCR技术相关分析
(1)PCR技术的过程
关于引物的2点提醒：①引物是一小段单链的DNA或RNA，作为新子链的合成起点，只能结合在母链的3′端；②只有通过引物，DNA才可以开始进行复制。
(2)PCR技术和DNA复制的比较
知识点三：．基因表达载体构建过程
若考虑两两相连，则DNA连接酶连接DN***段会出现三种情况：目的基因与目的基因的连接、目的基因与质粒的连接、质粒与质粒的连接，需筛选出重组质粒。
知识点四：其它知识点
1、动物反应器
(1)外源基因：药用蛋白基因。
(2)表达条件：药用蛋白基因＋乳腺蛋白基因的启动子等。
(3)受体生物——牛、山羊等动物。
(4)种类：乳腺生物反应器和膀胱反应器。
2、工程菌
(1)概念：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系。
(2)外源基因：控制合成抗体、疫苗、激素等的基因。
(3)受体细胞：微生物细胞。
(4)特点：细菌内没有内质网、高尔基体等，产生的药物可能没有活性。
(5)药物提取：从微生物细胞中提取。
3、体外基因治疗与体内基因治疗的比较
　　方法
比较　　
体外基因治疗
体内基因治疗
不
同点
途径
从患者体内获取某种细胞→体外完成基因转移→筛选、细胞扩增→输入体内
直接向患者体内组织细胞中转移基因
特点
操作复杂，但效果可靠
方法较简单，但效果难以控制
相同点
都是将外源基因导入靶细胞，以纠正缺陷基因，目前两种方法都处于临床试验阶段
4、蛋白质工程与基因工程的比较
项目
蛋白质工程
基因工程
区别
原理
中心法则的逆推、中心法则
基因重组
实质
定向改造或生产人类所需的蛋白质
定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的生物类型或生物产品(基因的异体表达)
结果
可生产自然界没有的蛋白质
生产自然界已有的蛋白质
联系
①蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程，对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，必须通过基因修饰或基因合成实现；②基因工程所利用的某些酶需要通过蛋白质工程进行修饰、改造
基因工程这一章节的考察主要以大题为准，对于基因工程的基本操作程序以及基因工程中运载体的选择是常考的重难点之一，