基因工程：基因的结构和基因工程的基本工具知识讲解及练习
初中生物基因工程知识点总结
初中生物基因工程知识点总结基因工程是一门研究如何改变生物体遗传物质的科学技术，它广泛应用于医学、农业、工业等领域。
初中阶段的生物学学习中，我们通常会接触到基因工程的基础概念和应用，下面我将对初中生物基因工程的知识点进行总结。
1. DNA 的结构和功能DNA（脱氧核糖核酸）是生物体遗传信息的存储介质，负责遗传物质的传递。
DNA由磷酸、脱氧核糖和四种碱基（腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和鸟嘧啶）组成。
它的双链结构呈螺旋状，由两个互补的碱基对相连（A与T，C与G）。
DNA的功能包括复制、转录和翻译，从而实现基因的传递和表达。
2. 基因的定义和作用基因是生物体的遗传单位，它是决定生物特征的基本单位。
基因通过编码蛋白质来实现遗传信息的传递和表达。
一个基因通常对应一个蛋白质，而蛋白质决定了生物体的形态和功能特征。
3. 基因工程的基本原理基因工程通过改变基因的结构和功能，实现对生物体遗传物质的人工操控。
它的基本原理包括：选择目标基因、截取目标基因、将目标基因插入宿主生物体、表达目标基因并获得所需产物。
4. 基因工程的应用（1）农业领域：基因工程可以用于改良农作物的品质和产量，提高作物的抗病虫害能力。
例如，通过转基因技术将具有抗虫特性的基因导入作物中，从而减少对农药的依赖，提高农作物产量和质量。
（2）医学领域：基因工程可以用于生产药物、治疗疾病和基因诊断。
例如，通过转基因技术将含有特定疾病治疗基因的载体导入人体细胞中，修复或替代受损的基因，达到治疗疾病的目的。
（3）工业领域：基因工程可以用于生物制造，生产一些有用的物质。
例如，通过转基因技术将具有特定功能的基因导入微生物中，使其能够大量合成人类需要的蛋白质、酶等。
这种生物制造方式相对传统工业方法更环保和可持续。
5. 转基因技术转基因技术是基因工程的一项重要技术，指将外源基因导入目标生物体中并使其稳定遗传。
转基因技术的步骤包括：截取目标基因、将目标基因插入载体（如质粒）、导入宿主生物体并实现目标基因的稳定遗传。
基因的结构及基因工程的基本工具
DNA的结构和组成成分是相似的 的结构和组成成分是相似的
2.将一种生物的基因移接到另一种生物体后，它 2.将一种生物的基因移接到另一种生物体后， 将一种生物的基因移接到另一种生物体后 表达的蛋白质没有改变，这说明什么问题？ 表达的蛋白质没有改变，这说明什么问题？ 生物共用一套密码子
一、基因工程的概念： 基因工程的概念：
用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒， 用限制酶EcoRV、Mbol单独或联合切割同一种质粒，得到的 EcoRV 单独或联合切割同一种质粒 DNA片段长度如下图 片段长度如下图(1 kb即1000个碱基对 个碱基对) 请画出质粒上EcoRV EcoRV、 DNA片段长度如下图(1 kb即1000个碱基对)，请画出质粒上EcoRV、 Mbol的切割位点 Mbol的切割位点
原核细胞的基因结构
非编码区 编码区上游 启动子 与RNA聚合酶结合位点 RNA聚合酶结合位点
编码区
非编码区 编码区下游 终止子
真核细胞的基因结构
思 考
1.原核细胞和真核细胞基因结构最重要的区别是什么？ 1.原核细胞和真核细胞基因结构最重要的区别是什么？ 原核细胞和真核细胞基因结构最重要的区别是什么 2.你认为真核细胞和原核细胞的非编码序列是否相同？ 2.你认为真核细胞和原核细胞的非编码序列是否相同？ 你认为真核细胞和原核细胞的非编码序列是否相同 3.启动子、终止子与起始密码子、终止密码子有什么区别？ 3.启动子、终止子与起始密码子、终止密码子有什么区别？ 启动子
高考生物一轮复习讲义—基因工程的基本工具和基本操作程序(新人教版)
高考生物一轮复习讲义—基因工程的基本工具和基本操作程序（新人教版）课标要求1.阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。
2.阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定等步骤。
3.按照实验操作步骤，进行DNA的粗提取与鉴定实验。
4.利用聚合酶链式反应(PCR)扩增DNA片段并完成电泳鉴定，或运用软件进行虚拟PCR实验。
考点一重组DNA技术的基本工具1．基因工程的概念别名重组DNA技术操作环境生物体外操作对象基因操作水平DNA分子水平结果创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品2.基因工程的诞生和发展(1)肺炎链球菌转化实验不仅证明DNA是遗传物质，还证明了DNA可在同种生物不同个体之间转移。
(2)DNA双螺旋结构的提出和半保留复制的证明。
(3)中心法则的确立。
(4)遗传密码的破译。
(5)基因转移载体和限制酶、DNA连接酶和逆转录酶的发现为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。
(6)DNA体外重组的实现。
(7)重组DNA表达实验的成功。
(8)DNA测序和合成技术的发明。
(9)PCR技术的发明。
(10)基因组编辑技术可以实现对特定基因的定点插入、敲除或替换。
3．重组DNA技术的基本工具(1)限制性内切核酸酶(也称“限制酶”)(2)DNA连接酶(3)载体(1)源于选择性必修3 P71“旁栏思考”：①原核生物中存在限制酶的意义是什么？提示原核生物中限制酶的作用是切割外源DNA以保证自身安全，防止外来病原物的危害。
②限制酶来源于原核生物，为什么不能切割自己的DNA分子？提示原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。
(2)源于选择性必修3 P72“旁栏思考”：DNA连接酶和DNA聚合酶不是(填“是”或“不是”)一回事。
原因是①DNA连接酶连接的是两个DNA片段，而DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸连接到已有的DNA片段上。
高二生物基因工程必考知识点
高二生物基因工程必考知识点基因工程是生物学领域中一项重要的技术，它利用基因的重新组合、修饰和转移来改变生物体的性状。
在高二生物学学习中，基因工程是一个重要且必考的知识点。
下面将详细介绍高二生物基因工程必考知识点。
一、基因的结构和功能基因是DNA上的一段特定序列，包含了生物体遗传信息的基本单位。
高二生物学中，了解基因的结构和功能是基因工程的基础。
基因由编码区和非编码区组成，编码区用于编码蛋白质，非编码区则参与基因的调控。
在基因工程中，了解基因的功能对于设计和操纵基因很重要。
二、基因工程的主要技术1. DNA重组技术DNA重组技术是基因工程中最基本的技术之一。
它包括DNA的切割、连接和转移。
通过限制性内切酶的切割，可以获得需要的DNA片段，然后利用DNA连接酶将这些片段连接起来。
最后，通过载体（如质粒）的转移，将重组的DNA导入宿主细胞中。
2. 基因的克隆和表达基因的克隆是基因工程中一个重要的步骤。
通过DNA重组技术，可以将目标基因插入到载体中，形成重组质粒。
然后，将重组质粒转化到宿主细胞中，使基因得以大量复制。
接着，利用适当的诱导剂，使基因在宿主细胞内进行表达，产生所需的蛋白质。
3. 基因组编辑技术基因组编辑技术是近年来发展起来的一项重要技术，它可以直接修改生物体的基因组。
其中最常用的技术是CRISPR-Cas9系统。
该系统利用导向RNA的特异性，将Cas9蛋白引导至目标位点，从而实现基因组的精确编辑。
基因组编辑技术在基因工程研究和应用中具有广阔的前景。
三、基因工程的应用1. 农业领域基因工程在农业领域具有重要的应用价值。
通过基因工程技术，可以改良农作物的性状，提高产量和抗性，降低病虫害的危害。
例如，通过转基因技术可以使植物获得抗虫性、耐盐碱性等特点。
2. 医学领域基因工程在医学领域也有广泛的应用。
它可以用于生产重要的药物，如人胰岛素、重组干扰素等。
此外，基因工程还可以用于基因治疗，即通过修复或替换患者体内有缺陷的基因来治疗遗传性疾病。
基因工程的原理与应用例题和知识点总结
基因工程的原理与应用例题和知识点总结基因工程，这个听起来充满科技感的词汇，其实已经在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。
它就像是一把神奇的钥匙，打开了生命奥秘的大门，让我们有能力对生物的基因进行改造和重组，从而实现各种奇妙的目标。
接下来，让我们一起深入了解基因工程的原理，并通过一些例题来巩固知识，同时总结其广泛的应用。
一、基因工程的原理基因工程，简单来说，就是在分子水平上对基因进行操作的技术。
它基于几个关键的原理：首先是“中心法则”。
我们知道，遗传信息从 DNA 传递到 RNA，再从 RNA 翻译成蛋白质，这是生命遗传信息传递的基本规律。
基因工程就是要在这个过程中进行干预。
其次，基因是具有特定碱基序列的 DNA 片段。
通过特定的工具，我们能够识别、切割和连接这些片段。
再者，不同生物的基因具有相同的化学本质，这意味着我们可以将一种生物的基因转移到另一种生物中，并使其发挥作用。
而实现基因工程操作的关键工具包括限制酶、DNA 连接酶和载体。
限制酶能够识别特定的碱基序列，并在特定的位点切割 DNA 分子；DNA 连接酶则负责将切割后的 DNA 片段连接起来；载体，如质粒、噬菌体等，能够将目的基因运送到受体细胞中。
二、基因工程的例题为了更好地理解基因工程的原理，让我们来看几个例题。
例 1：假设我们要从一种细菌中获取一个具有抗药性的基因，并将其转移到一种植物细胞中，使其获得抗药性。
首先，我们需要使用特定的限制酶来切割含有抗药基因的细菌 DNA 和植物细胞的 DNA。
然后，用 DNA 连接酶将抗药基因与植物细胞的 DNA 连接起来。
最后，通过适当的方法将重组后的 DNA 导入植物细胞。
例 2：给定一段 DNA 序列，要求找出可能的限制酶切割位点。
这就需要我们熟悉常见限制酶的识别序列，并运用相关知识进行分析。
三、基因工程的应用基因工程的应用范围极其广泛，给人类带来了诸多的好处。
在农业领域，基因工程使得我们能够培育出具有优良性状的农作物。
高二基因工程知识点总结
高二基因工程知识点总结基因工程是一门重要的生物学领域，它研究如何改变生物体的遗传组成，以创造新的生物体或改变现有生物体的性状。
在高二生物学学习中，掌握基因工程的知识点是非常重要的。
本文将总结高二基因工程的知识点，帮助同学们复习和理解相关内容。
一、基因工程的基础知识1. DNA的结构和功能DNA是生物体内存储遗传信息的分子，由两条互补的链组成的双螺旋结构。
DNA的功能主要包括遗传信息的传递和蛋白质合成的控制。
2. 基因的概念基因是DNA分子上特定位置的一段序列，它携带着生物体的遗传信息，决定个体的性状和功能。
3. 基因突变基因突变是指DNA序列发生改变的现象，可以包括点突变、缺失、插入等多种形式。
基因突变是基因工程研究中的重要基础。
二、基因工程方法1. 限制性内切酶限制性内切酶是一类能够特异性切割DNA分子的酶，通过识别特定的DNA序列，将DNA切割成特定的片段。
限制性内切酶在基因工程中常用于DNA分子的切割和重组。
2. DNA连接酶DNA连接酶是一类能够将DNA片段连接起来的酶，通过加入适当的连接酶，可以实现不同DNA片段的拼接。
DNA连接酶在基因工程实验中起到重要的作用。
3. DNA电泳DNA电泳是一种利用电场作用分离DNA片段的技术。
通过将DNA样品放置在聚丙烯酰胺凝胶上，施加电场后，DNA片段根据大小和电荷迁移速度的差异进行分离。
4. PCR技术PCR技术（聚合酶链反应）是一种通过体外复制DNA片段的方法。
通过PCR反应，可以高效地扩增特定的DNA序列，为基因工程研究提供了重要的工具。
5. 基因克隆基因克隆是指将目标基因从一个生物体中提取，并插入到另一个生物体中的过程。
通过基因克隆，可以实现对目标基因的研究和应用。
三、基因工程的应用1. 转基因植物转基因植物是指通过基因工程方法将外源基因导入植物细胞中，从而使植物具有特定的性状。
转基因植物在农业生产中具有广泛应用，可以增加作物的产量和抗病虫害能力。
高二生物基因工程知识点讲解
高二生物基因工程知识点讲解一、基因工程的概念和背景介绍基因工程是指利用生物技术手段对生物体遗传物质进行人为的操纵和调控的过程。
它可以通过基因的克隆、转移、修饰等手段，改变生物体的遗传特性。
基因工程技术的发展为人们解开生命奥秘、改良农作物品质、治疗疾病等方面提供了有力的工具。
二、基因工程的重要概念1. DNA：脱氧核糖核酸，是构成生物体遗传物质的主要成分，携带着生物体的遗传信息。
2. 基因：指导生物体一种特定的遗传特征的DNA片段。
3. 重组DNA技术：通过人为手段将不同来源的DNA片段组合起来形成新的序列。
三、常见的基因工程技术1. 基因的克隆：通过在体外将DNA片段插入到载体DNA中，然后将该重组DNA导入宿主细胞中，实现基因的复制和扩增。
2. 限制性内切酶：通过识别和切割DNA链的特定序列，实现对DNA片段的剪切，为基因的克隆提供基础。
3. DNA连接酶：通过连接DNA链断裂的两端，将DNA片段与载体DNA连接起来。
4. 转基因技术：将异源基因导入目标生物体中，使其具有外源基因所赋予的特征或功能。
5. 基因编辑技术：利用CRISPR/Cas9等工具直接编辑生物体的基因序列，实现对基因的精确修饰。
四、基因工程在农业领域的应用1. 转基因植物的培育：通过转基因技术向农作物中导入抗虫、耐旱等基因，提高农作物的产量和质量。
2. 抗病虫害作物的培育：通过转基因技术向作物中导入抗病虫害的基因，提高作物的抗病虫害能力。
3. 生物农药的开发：利用基因工程技术改良微生物，生产能够有效控制害虫和病原菌的生物农药，减少化学农药的使用。
五、基因工程在医学领域的应用1. 基因诊断技术：通过检测个体的基因序列，确定其患某种疾病的可能性。
2. 基因治疗：将缺陷基因替换或修复为正常基因，治疗一些遗传病。
3. 基因药物研发：利用基因工程技术生产嵌合蛋白、抗体药物等，用于治疗癌症、糖尿病等疾病。
六、基因工程的伦理与风险1. 伦理问题：涉及个体隐私、生物多样性、人类尊严等，需要科学家和决策者谨慎权衡利弊。
高中生物专题1基因工程1.1DNA重组技术的基本工具讲基础版含解析新人教版
专题1 基因工程 1.1 DNA 重组技术的基本工具（讲）一、基因工程的概念【知识点讲解】(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：性状在受体体内的表达。
(7)优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状。
二、基因工程的基本工具【知识点讲解】(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特定部位的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：按来源可分为E·coli DNA 连接酶和T 4DNA 连接酶。
②作用：将双链DNA 片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
③DNA 连接酶和限制酶的关系(3)载体①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
②质粒的特点⎩⎪⎨⎪⎧ 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【典型例题1】限制性核酸内切酶、DNA 连接酶等酶的作用1.如图为DN A 分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次表示限制酶、DNA 聚合酶、DNA 连接酶、解旋酶作用的正确顺序是( )A.①②③④B.①②④③C.①④②③D.①④③②【答案】C【解析】限制酶可在特定位点对DNA分子进行切割；DNA聚合酶在DNA分子复制时将脱氧核苷酸连接成脱氧核苷酸链；DNA连接酶可将限制酶切开的磷酸二酯键连接在一起；解旋酶的作用是将DNA双链解开螺旋，为复制或转录提供模板。
【典型例题2】载体的作用及特点分析下列关于载体的叙述中，错误的是( )A.载体与目的基因结合后，实质上就是一个重组DNA分子B.对某种限制酶而言，载体最好只有一个切点，但还要有其他多种酶的切点C.目前常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒D.载体具有某些标记基因，便于对其进行切割【答案】D。
基因工程技术的原理与应用例题和知识点总结
基因工程技术的原理与应用例题和知识点总结一、基因工程技术的原理基因工程，也称为重组 DNA 技术，是一种在分子水平上对基因进行操作和改造的技术。
其基本原理是在体外将不同来源的 DNA 分子进行剪切、拼接和重组，然后将重组的 DNA 分子导入到受体细胞中，使其在受体细胞中表达和遗传。
基因工程的操作主要包括以下几个步骤：1、目的基因的获取从生物体的基因组中直接分离：对于一些结构和功能比较清楚的基因，可以通过限制性内切酶将其从基因组 DNA 中切割下来。
人工合成：如果已知基因的核苷酸序列，可以通过化学方法人工合成目的基因。
PCR 扩增：利用聚合酶链式反应（PCR）技术，以少量的 DNA 为模板，快速扩增出大量的目的基因。
2、基因载体的选择和构建基因载体是能够携带目的基因进入受体细胞的工具。
常用的基因载体有质粒、噬菌体和病毒等。
载体需要具备自我复制能力、多个限制性内切酶切点、标记基因等特点。
3、目的基因与载体的连接通过限制性内切酶切割目的基因和载体，产生相同的黏性末端或平末端。
然后利用 DNA 连接酶将目的基因和载体连接起来，形成重组 DNA 分子。
4、将重组 DNA 分子导入受体细胞常用的导入方法有转化（细菌）、转染（动物细胞）和农杆菌介导转化（植物细胞）等。
5、重组体的筛选和鉴定由于导入受体细胞的重组体中可能存在未成功重组的分子，因此需要进行筛选和鉴定。
常用的筛选方法有抗性筛选、标记基因筛选、核酸分子杂交筛选等。
二、基因工程技术的应用例题1、基因工程在农业领域的应用抗虫棉的培育：将苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因导入棉花细胞中，培育出具有抗虫特性的棉花品种。
举例：某地区常年遭受棉铃虫的侵害，导致棉花产量大幅下降。
科研人员通过基因工程技术，将一种能够编码产生杀虫蛋白的基因导入棉花植株中。
经过筛选和培育，获得了抗虫棉新品种。
在种植过程中，这种抗虫棉能够有效地抵御棉铃虫的危害，减少了农药的使用量，提高了棉花的产量和质量。
基因工程知识点 超全精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版基因工程一、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，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。
由于基因工程是在二、基因工程的基本工具1、限制性核酸内切酶-----“分子手术刀”2、DNA连接酶-----“分子缝合针”3、基因进入受体细胞的载体-----“分子运输车”1．“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）（1）存在：主要存在于原核生物中。
（2）特性：特异性，一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。
（3）切割部位：磷酸二酯键（4）作用：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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。
（5）识别序列的特点：（6）切割后末端的种类：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。
当限制酶在它识别序列的中轴线两侧将DNA的两条链分别切开时，产生的是黏性末端，而当限制酶在它识别序列的中轴线处切开时，产生的则是平末端。
2．“分子缝合针”——DNA 连接酶（1）作用：将限制酶切割下来的DNA 片段拼接成DNA 分子。
（2）类型相同点：都连接磷酸二酯键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具有一个至多个限制酶切点，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、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制种类 E ·coli DNA 连接酶 T 4DNA 连接酶 来源 大肠杆菌 T 4噬菌体 功能特性只能将双链DNA 片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来 缝合两种末端，但连接平末端之间的效率较低能力的双链环状DNA分子。
(3)其他载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。
基因工程知识点全
第一章基因工程概述1.什么是基因工程，基因工程的基本流程？基因工程（Genetic engineering）原称遗传工程。
从狭义上讲，基因工程是指将一种或多种生物体（供体）的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体（受体）内，使之按照人们的意愿遗传并表达出新的性状。
因此，供体、受体和载体称为基因工程的三大要素。
1.分离目的基因2.限制酶切目的基因与载体3.目的基因和载体DNA在体外连接4.将重组DNA分子转入合适的宿主细胞,进行扩增培养5.选择、筛选含目的基因的克隆6.培养、观察目的基因的表达第二章基因工程的载体和工具酶1. 基因工程载体必须满足哪些基本条件？具有对受体细胞的可转移性或亲和性。
具有与特定受体细胞相适应的复制位点或整合位点。
具有多种单一的核酸内切酶识别切割位点。
具有合适的筛选标记。
分子量小，拷贝数多。
具有安全性。
2. 质粒载体有什么特征，有哪些主要类型？1、自主复制性2、可扩增性3、可转移性4、不相容性主要类型有1.克隆质粒2.测序质粒3.整合质粒4.穿梭质粒5.探针质粒6.表达质粒3. 质粒的构建（1）删除不必要的 DNA 区域，尽量缩小质粒的分子量，以提高外源 DNA 片段的装载量。
一般来说，大于20Kb 的质粒很难导入受体细胞，而且极不稳定。
（2）灭活某些质粒的编码基因，如促进质粒在细菌种间转移的 mob 基因，杜绝重组质粒扩散污染环境，保证 DNA 重组实验的安全，同时灭活那些对质粒复制产生负调控效应的基因，提高质粒的拷贝数（3）加入易于识别的选择标记基因，最好是双重或多重标记，便于检测含有重组质粒的受体细胞。
（4）在选择性标记基因内引入具有多种限制性内切酶识别及切割位点的 DNA序列，即多克隆接头（Polylinker），便于多种外源基因的重组，同时删除重复的酶切位点，使其单一化，以便环状质粒分子经酶处理后，只在一处断裂，保证外源基因的准确插入。
（5）根据外源基因克隆的不同要求，分别加装特殊的基因表达调控元件。
人教版生物选修三基因工程知识点及习题
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连接酶来源于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。
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D NA分子。
（3)其它载体:入噬菌体的衍生物、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。
基因工程知识点总结
基因工程知识点总结基因工程是现代生物技术的核心领域之一，它为人类带来了前所未有的机遇和挑战。
接下来，让我们一起深入了解基因工程的相关知识点。
一、基因工程的定义和基本原理基因工程，又称重组 DNA 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。
其基本原理是基于不同生物的 DNA 都具有相同的化学组成和双螺旋结构，并且遵循相同的碱基互补配对原则。
通过提取目的基因，将其与适当的载体连接形成重组 DNA 分子，然后导入受体细胞，使目的基因在受体细胞中得以表达。
二、基因工程的操作工具（一）“剪刀”——限制性核酸内切酶限制性核酸内切酶能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割 DNA 分子。
它就像一把精准的剪刀，能够在 DNA 链上剪出我们需要的片段。
（二）“针线”——DNA 连接酶DNA 连接酶能将被限制酶切割开的两个 DNA 片段的末端连接起来，从而形成重组 DNA 分子。
（三）“运载体”常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
运载体需要具备多个条件，如能够在宿主细胞中稳定保存并自我复制；具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有标记基因，便于重组 DNA 分子的筛选等。
三、基因工程的基本操作程序（一）目的基因的获取获取目的基因的方法有多种，比如从基因文库中获取、利用 PCR技术扩增目的基因以及通过化学方法人工合成等。
（二）基因表达载体的构建这是基因工程的核心步骤。
将目的基因与运载体结合，构建基因表达载体，目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时能够表达和发挥作用。
（三）将目的基因导入受体细胞根据受体细胞的不同，导入的方法也有所不同。
例如，将目的基因导入植物细胞可以采用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法等；导入动物细胞常用的方法是显微注射法；导入微生物细胞则通常使用感受态细胞法。
高考生物专题复习《基因工程》含答案
高考生物专题复习《基因工程》【考点梳理.逐个击破】一、基因工程的操作工具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：识别双链DNA 分子的某种特定的核苷酸序列并切开特定部位的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3．载体(1)作用：携带外源DNA 片段进入受体细胞。
(2)种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
(3)条件⎩⎪⎨⎪⎧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二、基因工程的基本操作程序 1．目的基因的获取(1)目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以是具有调控作用的因子。
(2)获取方法⎩⎪⎨⎪⎧从基因文库中获取利用PCR 技术扩增通过化学方法人工合成2．基因表达载体的构建 (1)构建基因表达载体的目的①使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代。
②使目的基因能够表达和发挥作用。
(2)基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子及标记基因等。
3．目的基因导入受体细胞微生物细胞感受态细胞法(Ca2＋处理法)4．目的基因的检测与鉴定检测目的检测方法判断标准目的基因是否插入转基因生物的DNA DNA分子杂交技术是否出现杂交带目的基因是否转录出了mRNA 分子杂交技术是否出现杂交带目的基因是否翻译出蛋白质抗原—抗体杂交技术是否出现杂交带个体水平的检测如抗虫、抗病的接种实验是否表现出相应的特性三、基因工程的应用及蛋白质工程1．基因工程的应用(1)动物基因工程：提高动物生长速度从而提高产品产量；改善畜产品品质；用转基因动物生产药物；用转基因动物作器官移植的供体等。
(2)植物基因工程：培育抗虫转基因植物(如抗虫棉)、抗病转基因植物(如转基因烟草)和抗逆转基因植物(如抗寒番茄)；利用转基因改良植物的品质(如新花色矮牵牛)。
2．基因诊断与基因治疗(1)基因诊断：又称为DNA诊断，是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。
基因工程讲解与习题高考
专题1 基因工程1．1 DNA 重组技术的基本工具一、教学目标1、简述DNA 重组技术所需三种基本工具的作用2、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新二、教学重点和难点1、教学重点DNA 重组技术所需的三种基本工具的作用2、教学难点基因工程载体需要具备的条件三、教学过程1、基因工程的原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外 和 ，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。
由于基因工程是在 水平上进行设计和施工的，因此又叫做 。
2、限制性核酸内切酶（1）切割DNA 的工具是 ，又称 。
（2）这类酶在生物体内能将外来的DNA 切断，即能够限制异源DNA 的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA 却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。
（3）由于这种切割作用是在DNA 分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶（简称限制酶）。
（4）DNA 分子经限制酶切割产生的DNA 片段，末端通常有两种形式，即 和 。
例1、下列关于限制酶的说法正确的是（ ）A 、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少B 、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列C 、不同的限制酶切割DNA 后都会形成黏性末端D 、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键3、DNA 连接酶——“分子缝合针”根据DNA 连接酶的来源不同，可以将它分为两类：一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为coli E ⋅DNA 连接酶。
coli E ⋅DNA 连接酶只能将连接起来，不能将双链DNA 片段平末端之间进行连接。
另一类是从 分离出来的，称为T 4DNA 连接酶。
T 4DNA 连接酶既可以“缝合”双链DNA 片段互补的 ，又可以“缝合”双链DNA 片段的 ，但连接 之间的效率比较低。
例2、下图为DNA 分子的切割和连接过程。
(1)EcoRI是一种酶，其识别序列是，切割位点是与之间的键。
切割结果产生的DNA片段末端形式为。
初中生物基因工程知识点归纳
初中生物基因工程知识点归纳生物基因工程是一项现代生物技术，通过改变生物体的遗传信息，可以实现对生物性状的调控和改良。
它涉及到许多重要的知识点，对于初中生物学的学习来说是非常重要的。
下面是对初中生物基因工程知识点的详细归纳：1. 基因的结构和功能基因是决定生物属性的基本单位。
它由DNA分子组成，位于染色体上。
基因包含了编码蛋白质的信息，一般由编码序列和调控序列组成。
基因通过转录形成mRNA，再通过翻译形成蛋白质。
2. 重组DNA技术重组DNA技术是生物基因工程的核心技术之一。
它主要包括DNA的切割，连接和转化等步骤。
通过重组DNA技术，可以将来自不同生物的DNA片段组合成新的DNA序列，从而实现对基因的改造和转移。
3. 载体与基因库在基因工程中，常使用载体将外源基因导入宿主细胞中。
载体在细胞内可以稳定复制，并能够将外源基因表达出来。
常见的载体包括质粒和病毒。
此外，为了方便基因分离和研究，科学家还建立了基因库，用于存储和检索各种基因。
4. 基因克隆基因克隆是将目标基因从一个生物体中分离出来，并导入到其他生物体中的过程。
它通常包括基因片段的切割、连接、转化和筛选等步骤。
基因克隆技术广泛应用于研究科学、农业生产和医药领域。
5. 基因治疗基因治疗是基因工程在医学领域的应用。
它利用基因工程技术，通过修改人体细胞的基因来治疗遗传性疾病。
基因治疗有多种方式，如基因替代、基因修复和基因静默等。
目前，基因治疗已在临床实践中取得了一些成功。
6. 基因工程在农业上的应用基因工程在农业生产中起到了极其重要的作用。
通过改变植物和动物的遗传信息，可以培育出更加抗病虫害、适应环境、产量更高的作物品种和优良牲畜品种。
基因工程在农业上的应用有助于提高农作物和牲畜的生产能力，解决食品安全和资源短缺等问题。
7. 基因工程的伦理和风险虽然基因工程的应用前景广阔，但也伴随着一些伦理和风险问题。
一方面，基因工程技术可能导致环境破坏，个体的遗传多样性丧失，对人类和生态系统造成潜在风险。
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基因工程（一）基因的结构和基因工程的基本工具
【学习目标】
1、了解基因工程的诞生及概念。
2、知道基因的结构。
3、简述DNA重组技术所需三种基本工具及其应用（重点、难点）。
【要点梳理】
要点一、基因工程概述
要点二、基因工程的诞生
1.遗传基础理论的重大突破
艾弗里、赫尔希、蔡斯等人证明DNA是遗传物质
1953年，沃森和克里克提出DNA双螺旋结构
1958年，梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制
1963~1967年，尼伦伯格、马太、霍拉纳破译遗传密码
中心法则的提出和完善指出遗传信息在大分子间的传递
2.技术发明使基因工程的实施成为可能
技术上三大发明：
⑴基因转移载体的发现——1967年，T.F.Roth（罗思）&D.R.Helinski（海林斯基）发现质粒的自我复制能力，并能够在细菌之间转移。
⑵工具酶的发现——1972年， H.C. Smith 、W.Arber & D.Nathans从流感嗜血杆菌中分离得到限制性内切酶；1970年，逆转录酶的发现使真核细胞的基因制备成为可能；此后，多种限制酶和连接酶被发现。
⑶DNA体外重组的实现—1972年，美国 Berg 第一次构建出了体外重组DNA分子。
重组DNA表达实验的成功—1973年，H.Boyer & S.Cohen选用仅含单一EcoRI酶切位点的载体质粒pSC101，使之与非洲爪蟾核糖体蛋白基因的DNA片段重组。
重组的DNA转入大肠杆菌DNA中，转录出相应的mRNA。
3.技术进一步推动基因工程的发展：
⑴第一例转基因动物和转基因植物问世
1980 年，科学家通过显微注射培育出世界第一个转基因小鼠。
1983年，科学家采用农杆菌转化法，培育出世界上第一例转基因烟草。
⑵PCR技术的发明
1988年，美 K.Mullis发明PCR技术，使基因工程进一步发展。
三、基因的结构
1.原核细胞基因结构
2.真核细胞基因结构
四、基因工程的工具
1.“分子的手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）
（1）存在：主要存在于原核生物中。
（2）特点：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且在特定的切点上切割DNA分子。
它具有专一性，表现在两个方面
①识别双链DNA中特定的核苷酸序列。
②切割特定序列中的特定位点，特定序列表现为中心对称，如Eco RI酶的切割序列（如下图）。
（3）作用部位：限制酶切割DNA分子时被断开的是DNA链中的磷酸二酯键（连接相邻脱氧核苷酸的键）：而不是碱基间的氢键，如下图所示：
（4）结果：切割形成的DNA片段产生两种末端，如下图所示：
要点诠释：
在生物体内有一类酶，它们能将外来的DNA切断，但对自己的DNA没有损害作用。
由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶，简称限制酶。
限制酶是基因工程中重要的切割工具，科学家已经从原核生物中分离出了许多种限制酶并且已经商品化，在基因工程中广泛使用。
2.“分子的缝合针”——DNA连接酶
（1）种类：根据DNA连接酶的来源不同，可分为两类：
①E·coli DNA连接酶：来源于大肠杆菌，能将具有黏性末端的DNA片段连接起来，而不能将具有平末端的DNA片段连接起来。
②T4DNA连接酶：来源于T4噬菌体，既能将具有黏性末端的DNA片段连接起来，也能将具有平末端的DNA片段连接起来。
（2）作用：将双链DNA片段“缝合”起来，即连接的是DNA片段每条单链中两相邻的核苷酸之间的磷酸二酯键。
如下图所示：
（3）与DNA相关的几种酶的比较
项目
作用底物作用部位作用结果
种类
限制酶DNA分子磷酸二酯键形成粘性末端或平末端DNA连接酶DNA分子片段磷酸二酯键形成重组DNA分子
3.“分子运输车”——载体
（1）作用：
①为运输工具，将目的基因导入受体细胞中去。
②利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制。
（2）载体必须具备的三个条件：
①能在受体细胞内稳定保存并大量复制。
②有一个至多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
③具有某些标记基因，以便进行筛选。
如大肠杆菌的pBR322质粒携带氨苄青霉素抗性基因和四环素抗性基因，就可以作为筛选的标记基因。
（3）种类：
①细菌的质粒，它是细菌拟核DNA以外、并且具有自我复制能力双链环状DNA分子（一般有1kb～200 kb，kb为千碱基对），有的细菌只有一个，有的细菌有多个。
②入噬菌体的衍生物。
③动植物病毒。
④一般来说，天然载体往往不能满足人类的所有要求，因此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的载体进行人工改造。
【典型例题】
类型一：基因工程概述
例1、（2014 江苏高考）下列关于基因工程技术的叙述，错误
．．的是
A.切割质粒的限制性核酸内切酶均特异性地识别6个核苷酸序列
B.PCR反应中温度的周期性改变是为了DNA聚合酶催化不同的反应
C.载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因
D.抗虫基因即使成功地插入到植物细胞染色体上也未必能正常表达
【答案】ABC
【解析】限制性核酸内切酶大多是特异性识别6个核苷酸序列，但也有识别序列由4、5或8个核苷酸组成的，A错误；PCR中耐高温的DNA聚合酶只是在延伸阶段发挥催化作用，B项错误；载体质粒上抗生素抗性基因可作为标记基因，供重组DNA的鉴定和选择，不是抗生素合成基因，C错误；目的基因导入了受体细胞不一定就都能正常表达，D正确。
【总结升华】本题考查基因工程。
【举一反三】：
【变式一】
以下有关基因工程的叙述，正确的是（）
A.基因工程是细胞水平上的生物工程
B.基因工程的产物对人类都是有益的
C.基因工程产生的变异属于人工诱变
D.基因工程育种的优点之一是目的性强
【答案】D
【解析】本题考查的知识点是基因工程的概念。
解答本题的关键是理解基因工程的概念。
基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造(目的性强)和重新组合(基因重组)，然后导入受体细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物.但并不是所有的基因产物对人类都有益的。
【变式二】
催生基因工程的三大基础理论为（）
①DNA是遗传物质的证明②工具酶的发现③DNA双螺旋结构和中心法则的确立④重组DNA表达实验的成功⑤遗传密码的破译⑥第一例转基因动物的问世⑦PCR技术的发明⑧DNA测序技术的发明⑨质粒功能的发现
A．①②③ B．④⑤⑥ C．⑦⑧⑨ D．①③⑤
【答案】D
类型二：基因工程的工具
例2、下列关于限制酶的说法不正确的是（）
A．限制酶广泛存在于各种生物中，微生物中很少分布
B．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列
C．不同的限制酶切割DNA的切点不同
D．限制酶的作用是用来提取目的基因
【答案】A
【解析】此题主要考查限制酶的有关知识。
解答本题的关键是理解限制酶的来源和限制酶的特点。
限制酶主要是从原核生物中分离出来的，并不是广泛存在于各种生物中；一种限制酶能识别双链DNA的某种特定核苷酸序列，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；DNA分子经限制酶切割形成黏性末端和平末端两种。
【总结升华】本题考查限制酶的特点，一定要牢记。
【举一反三】：
【变式一】
（2015 北京高考）在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中，不需要的是（）
A．用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞
B．用选择培养基筛选导入目的基因的细胞
C．用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合
D．用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽
【答案】C
【解析】在基因工程中，向植物细胞中导入目的基因可以采用农杆菌转化法，A 项正确；已经导入目的基因的细胞，可以插入标记基因，并设置针对标记基因的选择培养基进行选择，所以B项正确；细胞工程中，在细胞融合时，可以用聚乙二醇诱导原生质体融合，而本题不涉及细胞融合，所以C项错误；在植物组织培养过程中，可以通过控制生长素和细胞分裂素的比例，来调节植物细胞的生命活动，所以D项正确。
【变式二】
下列哪项通常不被用作基因工程的运载体（）
A．细菌质粒 B．噬菌体
C．动植物病毒 D．细菌核区的DNA
【答案】D
【解析】本题考查基因工程中的工具——运载体。
解答本题的关键是记住、理解运载体必须具备的条件和课本上讲的常用运载体。
作为运载体必须具备的条件：①在宿主细胞中保存下来并大量复制②有多个限制性内切酶切点③有一定的标志基因，便于筛选。
记住常用的运载体有：质粒、噬菌体、动植物病毒等。
细菌的核区由一个大型的环状DNA分子反复折叠缠绕而成，控制着细菌的主要性状，所以一般不被用作基因工程的运载体。
【变式三】
如下图，两个核酸片段在适宜条件下，经X酶的催化作用，发生下述变化，则X酶是（）。
A．DNA连接酶 B．RNA聚合酶 C．DNA聚合酶 D．限制酶【答案】A。