2019-2020年生物选修3《现代生物科技专题》专题1 基因工程1.3 基因工程的应用人教版复习特训第八十五篇

合集下载

选修3—现代生物科技专题

（2）种类：4000种。
（3）作用：识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。(6个,4、5、8个)
（4）结果：形成两种末端黏性末端平末端
思考题：
• 要想获得某个目的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？一个目的基因有几个黏性末端？
目的基因包括： Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等
2、抗病转基因生物
病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因、抗真菌转基因植物中的有几丁质酶基因和抗毒素合成基因
DNA分子
同一种限制酶处理
一个切口两个黏性末端
两个切口获得目的基因
DNA连接酶重组DNA分子（重组质粒）
（二）基因表达载体的构建 —— 核心
5.基因表达载体的组成：
复制原点+目的基因+启动子+终止子+标记基因
启动子：位于基因的首端的一段特殊的DNA片断，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得蛋白质
3、基因进入受体细胞的运载体——“分子运输车” （3）常用的运载体
细菌细胞质的质粒
λ噬菌体的衍生物
动植物病毒
注意：真正用作运载体的质粒都是人工改造过的。
3、基因进入受体细胞的运载体——“分子运输车”
质粒是基因工程最常用的运载体。
质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌染色体（即拟核DNA）之外，并且具有自我复制能力的双链环状 DNA分子。
将目的基因导入植物细胞
将目的基因导入动物细胞
农杆菌转化法基因枪法花粉管通道法
——显微注射法
将目的基因导入 ——感受态细胞微生物细胞

2019-2020年人教版高中生物选修3《现代生物科技专题》知识点整理

2019-2020年人教版高中生物选修3《现代生物科技专题》知识点整理专题1 基因工程基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。

（一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。

（3）结果：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。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。

②区别：E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。

③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。

（2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

（3）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。

2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。

人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。

2019-2020年人教版生物选修三讲义：专题1+1.3 基因工程的应用及答案

1.3基因工程的应用学习目标：1.举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。

(重点) 2.了解基因工程的进展。

3.了解基因工程在农业和医疗等方面的应用。

(难点) 4.掌握基因治疗和基因检测。

(重、难点)一、植物基因工程硕果累累1．植物基因工程的应用领域(1)提高农作物的抗逆能力。

(2)改良农作物的品质。

(3)利用植物生产药物等。

2．抗虫转基因植物(1)方法：从某些生物中分离出具有杀虫活性的基因，将其导入作物中。

(2)目的基因：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等。

(3)成果：转基因抗虫棉、转基因抗虫水稻等。

(4)意义：减少化学农药的使用，降低生产成本，减少环境污染，降低对人体健康的危害。

3．抗病转基因植物(1)方法：将抗病基因导入植物中。

(2)目的基因①抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因。

②抗真菌基因：几丁质酶基因和抗毒素合成基因。

(3)成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草，抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等。

(4)意义：能获得用常规育种的方法很难培育出抗病毒的新品种。

4．抗逆转基因植物(1)抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使农作物抗盐碱、抗干旱；鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒；抗除草剂基因使作物抗除草剂。

(2)成果：烟草、大豆、番茄、玉米等。

5．利用转基因改良植物的品质(1)优良基因：必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。

(2)成果：成果一：成果二：成果三：二、动物基因工程前景广阔1．工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效率表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”。

2．来源：利用基因工程培育“工程菌”来生产的药品。

3．种类：细胞因子、抗体、疫苗、激素等。

4．干扰素：是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白。

由于干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染，因此它是一种抗病毒的特效药。

四、基因治疗曙光初照1．概念：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，达到治疗疾病的目的。

选修3《现代生物科技专题》知识点总结(已打印)汇编

选修3基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA 重组技术。

（一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。

（3）结果：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。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。

②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。

DNA“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。

③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。

（2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

（3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。

2.原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。

人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。

3.PCR技术扩增目的基因（1）PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。

选修3 现代生物科技专题知识点

选修3 现代生物科技专题知识点专题1 基因工程一．知识网络概念：又叫DNA 重组技术，是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA 重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品DNA 中某种特定的核苷酸序列，并使特定部位的磷酸二酯键断开基来源：大肠杆菌本作用：连接黏性末端工T 4 噬菌体具能在受体细胞中复制并稳定保存具有一至多个限制酶切点具有标记基因将目的基因导入受体细胞目的基因的检测与鉴定基因工程的操作程序基因工程应用基因工程操作中的几个问题DNA 连接酶、DNA 聚合酶等的理解蛋白质工程与基因工程比较如果有一亲代DNA上某个碱基发生突变，一定会使其子代的性状发生改变吗？①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；②DNA上某个碱基对发生改变，它不一定位于基因的中能编码氨基酸的部位；③若为父方细胞质内的DNA上某个碱基对发生改变，则受精后一般不会传给子代；④若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；⑤根据密码子的兼并性，有可能翻译出相同的氨基酸；⑥性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。

思考：真核生物的基因导入细菌细胞后，不能正常发挥功效的可能原因有哪些？①被细菌体内的限制性内切酶破坏。

②该基因指导合成的蛋白质不能在细菌体内正确修饰和表达。

③细菌的RNA聚合酶不能识别真核基因的位点，致使不能启动转录。

④细菌细胞中没有切除内含子转录部分的酶。

专题2 细胞工程（2）动物细胞培养①概念：取动物体的相关组织分散成单个细胞后，在适宜培养基中使细胞生长和增殖的过程。

②基本过程：培养的动物细胞大都取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官组织，将组织取出来以后，先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，使细胞分散成单个细胞，然后配制一定浓度的悬浮液，在培养瓶中进行原代培养。

高中生物选修3《现代生物科技专题》知识梳理

高中生物选修3《现代生物科技专题》知识梳理本文将对高中生物选修3《现代生物科技专题》进行知识梳理，主要涉及基因工程、细胞工程、胚胎工程和蛋白质工程等内容。

一、基因工程基因工程是一种对DNA进行操作的技术，其基本原理是利用限制性内切酶将外源基因切成片段，再通过连接酶将其与载体DNA结合，进而将目的基因导入受体细胞中。

基因工程的应用非常广泛，涉及到医药、农业、工业等领域。

例如，利用基因工程生产药物、改良作物、制造化学品等。

二、细胞工程细胞工程是一种通过对细胞进行操作的技术，包括培养、融合、转化等。

其中，培养细胞是细胞工程的基础，通过培养细胞可以获得大量的细胞样本。

此外，细胞融合也是细胞工程的重要技术，通过该技术可以获得异源细胞。

细胞工程在医药、农业、工业等领域也有广泛应用，例如，利用细胞工程生产疫苗、改良作物、制造细胞培养物等。

三、胚胎工程胚胎工程是一种对早期胚胎进行操作的技术，包括超数排卵、胚胎移植、胚胎克隆等。

其中，超数排卵是胚胎工程的基础，通过该技术可以获得大量的早期胚胎。

此外，胚胎移植也是胚胎工程的重要技术，通过该技术可以将早期胚胎移植到代孕母亲体内。

胚胎工程在农业、畜牧业等领域也有广泛应用，例如，利用胚胎工程生产优良品种家畜、克隆珍稀动物等。

四、蛋白质工程蛋白质工程是一种通过对蛋白质进行操作的技术，包括蛋白质合成、蛋白质修饰等。

其中，蛋白质合成是蛋白质工程的基础，通过该技术可以合成各种蛋白质。

此外，蛋白质修饰也是蛋白质工程的重要技术，通过该技术可以改变蛋白质的化学性质、生物学性质等。

蛋白质工程在医药、农业、工业等领域也有广泛应用，例如，利用蛋白质工程生产药物、改良作物、制造酶等。

综上所述，高中生物选修3《现代生物科技专题》主要涉及基因工程、细胞工程、胚胎工程和蛋白质工程等内容。

这些技术不仅在学术研究领域具有重要意义，而且在各个领域得到了广泛的应用。

随着科学技术的发展，这些技术将会不断改进和完善，为人类带来更多的福祉。

高考生物复习选修三现代生物科技专题教案—第1讲基因工程

高考生物复习选修三现代生物科技专题教案—第1讲基因工程考情研读·备考定位考点一基因工程的操作工具自主回顾·素养储备基础梳理1．基因工程的概念理解(1)供体：提供目的基因。

(2)操作环境：体外。

(3)操作水平：分子水平。

(4)原理：基因重组。

(5)受体：表达目的基因。

(6)本质：性状在受体体内表达。

(7)优点①与杂交育种相比：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

②与诱变育种相比：定向改造生物遗传性状。

2．DNA 重组技术的基本工具 (1)限制性核酸内切酶(简称：限制酶)①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。

②作用：识别特定的核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

③结果：产生黏性末端或平末端。

(2)DNA 连接酶 ①种类：②作用：在两个核苷酸之间形成磷酸二酯键以连接两段DNA 片段。

(3)载体①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

②质粒特点⎩⎪⎨⎪⎧能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因思维辨析易错整合，判断正误。

(1)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别6个核苷酸序列( × ) (2)限制酶只能用于切割目的基因( × ) (3)限制酶也可以识别和切割RNA( × )(4)DNA 连接酶能将两碱基通过氢键连接起来( × )(5)E ·coli DNA 连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端( × )(6)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选的标记基因(×)延伸探究1．DNA连接酶和DNA聚合酶的作用相同吗？试简要说明。

[提示]不相同。

DNA连接酶连接的是两个DNA片段，而DNA聚合酶连接的是单个脱氧核苷酸。

2．原核生物中限制酶为什么不切割自身的DNA?[提示]原核生物的DNA中不存在该酶的识别序列或识别序列已被修饰等。

3．思考并表述在基因工程的基本操作步骤中，哪些步骤发生了碱基互补配对？[提示]第一步中，碱基互补配对发生在用反转录法合成目的基因或PCR技术扩增目的基因的过程中；第二步中，碱基互补配对发生在黏性末端相互连接过程中；第四步目的基因的检测与鉴定步骤中分子杂交及基因表达时存在碱基互补配对。

选修三《现代生物技术专题》必背知识点

生物选修三易考知识点背诵专题1 基因工程1.基因工程:又名或操作环境:；操作对象:；操作水平:基本过程:特点:；本质（原理）：2．基因工程的基本工具Ⅰ.“分子手术刀”——（1）来源：主要是从中分离纯化出来的。

（2）功能：能够识别，并且使断开。

（3）结果：产生的DNA片段末端——。

（4）要获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？Ⅱ.“分子缝合针”——(1)两种DNA连接酶（和）的比较：①相同点：都缝合键。

②区别：前者来源于，只能连接；而后者来源于，能连接，但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的区别：DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。

DNA连接酶是连接的末端，形成磷酸二酯键。

Ⅲ.“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中上，并随染色体DNA同步复制；②具有一至多个，供外源DNA片段插入；③具有，供重组DNA的鉴定和选择。

（2）最常用的载体是，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制能力的。

（3）其它载体：3.基因工程的基本操作程序第一步：(1)获取目的基因的方法：、、(2)PCR技术①原理：②条件：、、、③PCR技术与体内DNA复制的区别：a. PCR不需要酶；体内DNA复制需要；b. PCR需要酶（即Taq酶），生物体内的聚合酶在高温时会变性；c. PCR一般要经历三十多次循环，而生物体内DNA复制受生物体遗传物质的控制。

(3)注意：构建基因文库需要哪些操作工具？第二步：——基因工程的核心基因表达载体组成： +复制原点（1）：是一段有特殊的DNA片段，位于基因的首端，是识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。

没有启动子，基因就不能转录。

（2）：也是一段有特殊的DNA片段，位于基因的尾端，使转录终止。

（3）标记基因的作用：，常用的标记基因是。

第三步：将目的基因导入受体细胞常用的转化方法：(1)导入植物细胞：采用最多的方法是法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。

选修三现代生物科技专题

选修三现代生物科技专题专题一基因工程一、基因工程定义：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA重组技术。

操作对象：DNA分子操作场所：体外操作意义：按照人们意愿改造生物性状，客服远源杂交障碍。

二、基因工程的基本工具1、限制性核酸内切酶--------------限制酶①主要来源于原核生物②特点：识别特定序列，切割特定位点。

③实质：切割磷酸二酯键④结果：平末端或黏性末端2、DNA连接酶①分类：Ecoli DNA连接酶（从大肠杆菌中分离得到的）：黏末端T4 DNA连接酶（从T4噬菌体中分离出来的）：平末端或黏末端3、运载体①常见运载体：⑴质粒：小型环状DNA分子⑵λ噬菌体衍生物⑶动植物病毒②条件：⑴进入受体细胞并保存复制⑵具有酶切位点⑶具有标记基因三、基因工程的基本步骤1、获取目的基因（指编码蛋白质的基因）2、表达载体构建3、目的基因导入受体细胞4、目的基因的表达与检测四、获取目的基因的三种方法1、从基因文库中获取：⑴基因组文库（未知序列）⑵部分基因文库：cDNA文库2、PCR扩增技术：⑴过程：①变性：解链变为单链（90℃~95℃）（已知序列）②退火：一对引物与单链相应互补结合（55℃~60℃）③延伸：用Taq酶（70℃~75℃）④重复⑵原理：DNA复制3、人工合成：已知序列，序列短小⑴反转录法⑵化学合成法：DNA合成仪五、构建表达载体（核心）1、过程：同种限制酶切割质粒－－－－－－→与目的基因结合（DNA连接酶）2、结构：启动子，终止子，目的基因，标记基因①启动子是一段具有特殊结构的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的部位②标记基因的作用：为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因。

六、导入受体细胞1、转化：目的基因进入受体细胞，并且在受体细胞内稳定和表达的过程2、方法：㈠植物细胞：⑴农杆菌转化法：①Ti质粒上的T-DNA分子可转移至受体细胞，并整合到受体细胞染色体的DNA上②在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物⑵基因枪法⑶花粉管通道法㈡动物细胞：显微注射法（注射到受精卵内）㈢微生物细胞：Ca＋处理为感受态细胞－→缓冲液DNA分子－→吸收表达载体七、目的基因检测1、是否插入目的基因：DNA分子杂交技术（将含有目的基因的DNA片段用放射性同位素做标记，以此作为探针）2、是否转录出mRNA：分子杂交技术3、是否翻译成蛋白质：抗原－抗体杂交4、是否有性状：抗虫接种实验八、植物基因工程应用1、抗虫转基因植物：①Bt毒蛋白基因：吸收②蛋白酶抑制剂基因：消化③淀粉酶抑制剂基因：吸收④植物凝集素基因：消化2、抗病转基因植物：①病原微生物－－细菌、真菌、病毒②抗病毒：病毒外壳蛋白基因，病毒复制酶基因抗真菌：几丁质酶基因，抗毒素合成基因3、抗逆转基因植物：①抗逆与渗透压有关②实例：抗冻番茄，抗除草剂的玉米和大豆4、利用转基因改良植物品质：富含赖氨酸玉米，转基因矮牵牛九、动物基因工程应用1、提高动物生长速度：转基因鲤鱼、转基因羊2、改良畜产品品质：不含乳糖的转基因牛3、转基因动物生产药物：乳腺生物反应器4、用药物转基因作器官移植：问题：存在免疫排斥反应方法：将器官供体基因组倒入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达，或设法除去抗原决定基因十、基因工程药物工程菌：使外源基因得到高效表达的一类细胞株系药物：细胞因子、抗体、疫苗、激素、干扰素（一种糖蛋白）十一、基因治疗1、定义：把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能。

人教版高中生物选修3专题一基因工程详细知识点

人教版高中生物选修3专题一基因工程详细知识点生物选修三易考知识点背诵专题1 基因工程基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，通过体外DNA重组和转基因技术，严格设计生物，赋予其新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

基因工程在DNA分子水平上进行设计和施工，又称为DNA重组技术。

一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）1）来源：主要从原核生物（微生物）中分离纯化出来。

2）功能：能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，具有专一性。

3）结果：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（中心轴线的两侧）和平末端（中心轴线）。

大肠杆菌的一种限制酶（EcoRⅠ）能识别GAATTC序列，SmaI识别CCCGGG序列。

它们识别的核苷酸序列不同，但切点都在G↓C之间。

4）比较有关的DNA酶1）DNA水解酶：能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸，彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基。

2）DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链，作用部位是碱基和碱基之间的氢键。

注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外，在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下，也可使DNA解旋。

3）DNA聚合酶：能将单个核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。

4）DNA连接酶：通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。

注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶1）两种DNA连接酶（E.coli DNA连接酶和T4 DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。

②区别：E.coli DNA连接酶来源于大肠杆菌，只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4 DNA连接酶来自T4噬菌体，能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。

2）与DNA聚合酶作用的异同：DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。

高中生物选修3《现代生物科技专题》专题一“基因工程”知识总结

高中生物选修3《现代生物科技专题》专题一“基因工程”知识总结一、基因工程基本操作程序：①目的基因的获取。

②基因表达载体的构建。

③将目的基因导入受体细胞。

④将目的基因导入受体细胞。

二、获取目的基因的方法：①从基因文库中获取目的基因。

②利用PCR技术扩增目的基因。

③人工合成。

三、当分子质量大而又不知其序列的基因一般用逆转录法获取，该法会用到的酶有反转录酶，模板是mRNA。

如果基因较小，核苷酸序列已知，或按照蛋白质的氨基酸序列推算其基因序列，可以通过化学合成法。

体外目的基因扩增用PCR技术，该法会用到的酶有热稳定DNA 聚合酶，原理是利用DNA双链复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数方式增加。

四、分子运输车（运载体）具备的特点：①对受体细胞无害，及不能进入受体细胞以外的其它生物细胞。

②能够在受体细胞中复制并稳定保存，随染色体DNA进行同步复制。

③具有一个至多个限制酶切点，以便于外源基因连接，最好只有一个。

④具有某些标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，便于进行筛选，如抗生素的抗性基因。

⑤大小合适，便于导入。

常用的有：细菌质粒、动植物病毒、λ噬菌体的衍生物。

五、基因表达载体的组成有：目的基因、启动子、终止子、标记基因。

标记基因的作用是：为了鉴别受体细胞中是否有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。

如何将目的基因和质粒相结合形成重组质粒：用一种限制性内切酶切开，并用DNA连接酶连接。

六、转化后的细菌只有少数含有重组质粒，应用含抗性基因所对应的抗生素选择性培养基将其选出。

导入受体细胞中的目的基因成功表达的标志是合成出所对应的蛋白质，检测方法有抗原抗体杂交和个体生物学水平鉴定。

七、基因工程中常用的转化方法是①植物：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法。

②动物：显微注射技术。

③微生物：Ca＋处理法。

八、基因工程的应用：①提高农作物的抗逆能力，改良农作物品质和利用植物生产药物。

②用于提高动物生长速度，改善畜产品品质和生产药物，作为器官移植供体。

选修3 现代生物科技专题知识点汇总

入哺乳动物的受精卵中，使其发育成转基因动物；器官移植的供体去除免疫排斥（供体基因组中导入调节因子，以抑制抗原决定基因的表达或设法去除抗原决定基因）3.基因治疗是把正常基因导入病人的体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗的目的，这是治疗遗传病最有效的手段。

（四）蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。

（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。

基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。

专题2 细胞工程（一）植物细胞工程1.理论基础（原理）：细胞全能性全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞2.植物组织培养技术（1）过程：（2）用途：微型繁殖、作物脱毒（选材应该选择茎尖组织）、制造人工种子（利用胚状体包上人工种皮）、单倍体育种（最大的优点是明显缩短育种年限，得到的全为纯种）、筛选突变体（利用愈伤组织）、细胞产物的工厂化生产（利用愈伤组织）。

（3）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。

3.植物体细胞杂交技术（1）过程：（2）原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性（3）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。

化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。

细胞壁再生有关的细胞器是高尔基体。

（3）体细胞核移植的大致过程是：（右图）核移植胚胎移植（4）动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：4.单克隆抗体（1）抗体：一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。

从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。

（2）单克隆抗体的制备过程：（3）杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。

新课标高中生物选修三专题1 基因工程

二、DNA连接酶——“分子缝合针”
DNA聚合酶和DNA连接酶有何相同点和不同点？
DNA连接酶连接DNA链连接部位双链
DNA聚合酶单链
在两DNA片段之间将单个核苷酸加形成磷酸二酯键到已存在的核酸片段的3’末端的羟基上，形成磷酸二酯键
限制酶切割后有两种不同的结果，一种产生黏性末端，一种产生平末端。那么恢复它们的连接时，所用DNA连接酶是否可以不加选择？
蛋白质含量。如“向日葵豆”植株。
（2）抗逆性品种
将细菌的抗虫、抗病毒、抗除草剂、抗盐碱、抗干旱、抗高温等抗性基因转移到作物体内，将从根本上改变作物的特性。如转基因抗虫棉。
二、动物基因工程前景广阔
——动物品种改良、建立生物反应器、器官移植等
（一）用于提高动物生长速度
导入外源生长激素基因
（二）用于改善畜产品的品质
把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，是治疗遗传病的最有效的手段。（把特定的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，从而达到治疗疾病的目的）
五、基因芯片
从正常人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出标准图谱；从病人的基因组中分离出DNA与 DNA芯片杂交就可以得出病变图谱。通过比较、分析这两种图谱，就可以得出病变的 DNA信息。基因芯片诊断技术以其快速、高效、敏感、经济、平行化、自动化等特点，将成为一项现代化诊断新技术。
5
A
1
磷酸二酯键
4
3 2
5 4 3
T
1
2
黏性末端
平末端
• 什么叫黏性末端？
当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。