2019新人教版高中生物选择性必修三第三章重点知识点归纳总结(基因工程)

2019新人教版高中生物选择性必修三第

三章重点知识点归纳总结（基因工程）

第三章基因工程

第一节重组DNA技术的基本工具

基因工程：指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予

生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和

生物制品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子

水平上进行设计和施工的，因此又叫重组DNA技术。

一、分子手术刀一限制性内切核酸酶

1.全称和简称

全称：_限制性内切核酸酶—

简称：—限制酶_

3.作用：

①能够识别一双链_DNA分子的某种一特定核昔酸序列。

①使.每一条一链中一特定部位_的_磷酸二酯键—断开。

4.作用部位：一磷酸二酯键_

5.识别序列：大多数限制酶的识别序列由_6_个核昔酸

组成，也有少数限制酶的识别序列由_4_个、_8一个或

_其他数量一的核甘酸组成。

6.切割结果：DNA分子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

(1)EcoR①限制酶切割

EcoR①识别序列为GAATTC

EcoR①切割部位为GA之间的磷酸二酯键

(2)Sma①限制酶切割

Sma①识别序列为CCCGGG

Sma①切割部位为CG之间的磷酸二酯键

二、分子缝合针一DNA连接酶

1.功能：将_两个DNA片段连接起来恢复被限制酶

切开的一磷酸二酯键

2.分类和对比

种类E-coliDNA连接酶T

4

DNA连接酶

特点

作用

大肠杆菌

只缝合黏性末端

T

4

噬菌体

缝合黏性末端平末端

恢复被限制酶切开的两个核甘酸之间的磷酸二酯键

3.比较与DNA有关的六种酶

名称

限制酶

DNA连接酶

作用部位

磷酸二酯键

磷酸二酯键

作用底物

DNA

DNA片段

作用结果

将DNA切成两个片段

将两个DNA片段连接为一个DNA分子DNA聚合酶或热

稳定DNA聚合酶

DNA（水解）酶

解旋酶

RNA聚合酶

磷酸二酯键

磷酸二酯键

碱基对之间的氢键

磷酸二酯键

脱氧核甘酸将单个脱氧核甘酸依次连接到单链末端

DNA

DNA

将DNA片段水解为单个脱氧核昔酸

将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链

核糖核昔酸将单个核糖核昔酸依次连接到单链末端

三、分子运输车---载体

1.作用：携带外源DNA片段进入受体细胞。

2.种类：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

3.作为载体需具备的条件

①—有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段

（基因）插入其中_；

②一能在细胞中进行自我复制或整合到受体DNA±,随

受体DNA同步复制」

③一常有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选」

④—对受体细胞无害

探究.实践：DNA的粗提取与鉴定

1.提取思路：利用DNA与RNA、蛋白质和脂质等在物理

和化学性质方面存在的差异，选用

适当的物理或化学方法对他们进行提取。

2.提取原理：

①DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一

原理，可以初步分离DNA与蛋白质；

②DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，它能溶

于2moi/L的NaCl溶液。

3.鉴定原理：在一定温度下(沸水浴)，DNA遇二苯胺

试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂

可以作为鉴定DNA的试剂。

4.比较DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同

溶解规律2mol/LNaCl溶液0.14mol/LNaCl溶液

DNA溶解析出5.DNA粗提取中的注意事项

(1)本实验不能用哺乳动物成熟的红细胞作实验材料，

原因是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核(无DNA)O可选用鸡

血细胞作材料。

(2)加入洗涤剂后，动作要轻缓、柔和，否则容易产生

大量的泡沫。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要轻缓，以免

加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。

(3)二苯胺试剂要现配现用，否则会影响鉴定的效果。

(4)提取植物细胞的DNA时，加入的洗涤剂能溶解细

胞膜，有利于DNA的释放；加入食盐(主要成分是NaCl)的目

的是溶解DNAo

(5)在DNA进一步提纯时，选用冷却的95%的酒精的

作用是溶解杂质和析出DNAo

第二节基因工程的基本操作程序

一、目的基因的筛选与获取

(一)目的基因的筛选与获取

1.目的基因概念

在基因工程的设计和操作中，用于一改变受体细胞性

状_或_获得预期表达产物一等的基

因就是目的基因(根据不同的需要，目的基因是不同的，

主要是指—编码蛋白质的基因—)O

2.筛选目的基因的方法

(1)从相关的—已知结构—和—功能清晰—的基因中进

行筛选。

从基因文库中获取

(2)获取方法利用PCR技术扩增

通过化学方法人工合成

3.利用PCR获取和扩增目的基因

(l)PCR的概：PCR是—聚合酶链式反应—的缩写，是

一项根据_DNA半保留复制—的原理，在一体外—提供参与DNA

复制的—各种组分—与一反应条件对—目的基因的核甘酸序

列.进行—大量复制—的技术。

①全称：—聚合酶链式反应—

②原理：―DNA半保留复制—

③操作环境：—体外(PCR扩增仪/PCR仪)—

④目的：—对目的基因的核甘酸序列进行大量复制—

⑤优点：—可以在短时间内大量扩增目的基因

(2)DNA体内复制的条件

参与的组分

DNA母链

4种脱氧核昔酸

解旋酶

DNA聚合酶

引物

在DNA复制中的作用

提供DNA复制的模板

合成DNA子链的原料

打开DNA双链

催化合成DNA子链

使DNA聚合酶能够从引物的3,端开始连接脱氧核甘酸注:

引物是一小段能与_DNA母链—的一段碱基序列—互补配对_

的一短单链核酸（3）DNA体外复制（PCR）的条件

参与的组分

DNA母链

4种脱氧核昔酸

引物

90℃以上高温

耐高温的DNA聚合酶

缓冲液（含Mg2+）

其他不同的温度

在DNA复制中的作用

提供DNA复制的模板

合成DNA子链的原料

使DNA聚合酶能够从引物的3,端开始连接脱氧核甘酸

打开DNA双链（变性温度）

催化合成DNA子链

激活真核细胞和细菌的DNA聚合酶

变性、复性和延伸需要不同温度

注：复制的原料实为dNTP（dATP、dTTP、dCTP、

dGTP）,同时水解产生能量为合成DNA子链提供能量，因

此体系中不需要添加ATPo

（4）过程

目的基因DNA_受热变性_后_解为单链一，一引物与