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基因工程 基因工程的概念
基因工程是指按照人們的愿望,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類型和生物產品;蚬こ淌窃贒N
A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,并且使每一條鏈中
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連接酶 (1)兩種DNA連接酶(E·coliDNA連接酶和T4-DNA連接酶)的比較: ①相同點:都縫合磷酸二酯鍵。 ②區別:E·coliDNA連接酶來源于T4噬菌體,只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端之間的磷 酸二酯鍵連接起來;而T4DNA連接酶能縫合兩種末端,但連接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連接酶是連接兩個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能在受體細胞中復制并穩定保存。 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的鑒定和選擇。 (2)最常用的載體是質粒,它是一種裸露的、結構簡單的、獨立于細菌染色體之外,并具有 自我復制能力的雙鏈環狀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序 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.原核基因采取直接分離獲得,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雙鏈復制 (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。
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