新人教版生物学选择性必修3《生物技术与工程》知识梳理
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—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_
2.来源：主要是从_原核生物__中分离纯化出来的
3.作用：
①能够识别_双链_DNA分子的某种_特定核苷酸序列 。
①使_每一条_链中_特定部位_的_磷酸二酯键__断开。
4.作用部位：_磷酸二酯键__
5.识别序列：大多数限制酶的识别序列由_6_个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由_4_个、_8_个或__其他数量_的核苷酸组成。
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—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_磷酸二酯键__。
2.分类和对比
种类 E·coli DNA连接酶 T4DNA连接酶
来源 大肠杆菌 T4噬菌体
特点 只缝合 黏性 末端
缝合 黏性 末端 平 末端
作用 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
3．比较与DNA有关的六种酶
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
DNA片段
将两个DNA片段连接为一个DNA分子
噬菌体载体
第三章噬菌体载体
一、 填空
1．噬菌体之所以被选为基因工程载体，主要有两方面的原因：一是―-----------―；二是----------――。
2.首次报道的完整测序的单链DNA噬菌体是фX174，含有5386个碱基对的DNA和一个基因，是一个环状DNA分子。基因组的最大特征是----------------。
3．λ噬菌体的基因组dna为―――――――kb，有――多个基因。在体内，它有两种复制方式，扩增时(早期复制)按―-----―复制，成熟包装(晚期复制)则是按―--------―复制。它有一个复制起点，进行―-------―向复制。λ噬菌体的dna既可以以线性存在又可以环状形式存在，并且能够自然成环。其原因主要是在λ噬菌体线性dna分子的两端各有一个――个碱基组成的天然黏性末端。这种黏性末端可以自然成环。成环后的黏性末端部位就叫做――――――位点。
4.根据噬菌体的包装能力，将噬菌体基因组DNA转化为野生型λ插入载体。该载体的最小分子量约为――KB，插入的最大外源片段不超过――KB。
5．野生型的m13不适合用作基因工程载体，主要原因是――――和--------------―。
6.Cosmid是一种质粒噬菌体杂合载体。它的复制子来自---，cos位点序列来自---，最大的克隆片段达到----KB。
7．有两类改造型的λ噬菌体载体，即插入型和取代型。从酶切点看，插入型为――个，取代型为――个。
8.野生型λ噬菌体DNA不应被用作基因工程载体，原因如下：（1）-----（2）-----（3）------。
9．m13单链噬菌体的复制分为三个阶段：(1)――――――――(2)―-------------―，(3)―――――――――――。
10.噬菌体颗粒由质粒和噬菌体DNA组成，其中质粒的主要结构是---------，而噬菌体的主要结构是---------。
第三章 基因工程原理教案
(3学时)
第一节 基因工程技术的诞生(0.5学时)
本节主要介绍基因工程技术诞生的理论和技术基础及基因工程的主要特点。
一、基因工程技术的诞生
二、基因操作的基本过程 和特点
第二节 工具酶(0.5学时)
本节主要介绍基因工程操作的分子手术刀的种类和使用。
一、限制性内切核酸酶
1. 限制性内切核酸酶的命名
2. 限制性内切核酸酶的分类
3. Ⅱ类限制性内切核酸酶的性质
二、连接酶
1. DNA连接酶
第三节、基因工程载体(0.5学时)
本节主要介绍质粒载体和噬菌体的改造和构建。强调载体工程在基因工程中的作用。
一、质粒载体
1. 质粒DNA的基本性质
2. 质粒分类
3. 载体的条件
4. 质粒载体的改造
二、杂合载体
1. 柯斯质粒(cosmid)载体
2. pUC载体系列的构建
第四节 体外重组(0.5学时)
本节主要介绍体外重组的四种方法, 重点是基因文库的构建。
一、体外重组的方法
1. 粘性末端连接法
2. 平末端连接法
3. 同聚物加尾法
4.接头连接法
二、基因文库技术 1. 基因组DNA文库
2. cDNA文库
第五节 转化、筛选与鉴定(0.5学时)
本节简要介绍重组DNA分子转化、筛选与鉴定的基本原理和主要方法。在讲授方法上以胰岛素基因的克隆为主要线索进行介绍。
一、重组DNA的转化
二、重组体的遗传学筛选法
2. 显色反应筛选法
三、核酸杂交筛选法
1. 菌落杂交
3. Northern 杂交
第六节 基因工程的应用(0.5学时)
此节主要通过典型个案介绍基因工程的应用。
一、 微生物生产蛋白质药物
二、转基因动物
三、转基因植物
基因工程复习笔记
第一章
一、电泳
电泳(eletrophorosis) :带电荷的分子在电场中以一定的速率向与其电荷性质相反的电极移动.移动速度称为电泳迁移率。
影响因素：1 电泳迁移率同电场的强度和分子本身所带的净电荷数目成正比。
2. 电泳迁移率同分子与介质的摩擦系数成反比。
3当电场强度一定,电泳介质相同,电荷相同的分子在电场中迁移的速度主要取决于分子本身的大小和形状(构型)。
4分子形状相似的分子的迁移速度主要与分子量相关: 分子量越大，移动越慢。
指示剂：溴酚蓝（Bb）：常用指示剂。分子量670，分子筛效应小，近似于自由电泳，呈蓝紫色。二甲苯青(Xc)：分子量554.6，呈蓝色，迁移速度比Bb慢。
染料：溴化乙锭（EB）
1、聚丙烯酰胺凝胶电泳优点：比琼脂糖凝胶的分辨率高的多；回收DNA样品纯度高，无色透明，韧性好，银染的凝胶干燥后可长期保存；能装载的DNA量大，达每孔10μgDNA。
2 、SDS-PAGE 原理：SDS是蛋白质的变性剂，使煮沸变性的蛋白质维持线性状态，并与蛋白质结合，使蛋白质带上相同密度负电荷。SDS与蛋白质结合使蛋白质构象改变，成为形状近似雪茄状的长椭圆棒，SDS-蛋白质复合物短轴相同，而长轴与蛋白质的分子量成正比。
蛋白质-SDS复合物电泳的迁移率不受蛋白质原有电荷和形状的影响，只与椭圆棒的长度，即蛋白质分子量有关。
二、PCR技术
定义：聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术，以DNA为模板，在引物、dNTPs、Taq酶的作用下，经变性－退货－延伸反复循环，使某个基因在体外特异性地扩增。 PCR法的原理也是利用人工合成带突变位点的诱变引物，通过PCR 扩增而获得定点突变的基因或DNA片段。
影响因素：（1）Taq DNA聚合酶（具有5’→3’聚合酶活性和5’→3’外切酶活性，但没有3’→5’外切酶活性因此不能修复错误的碱基配对）。
