现代生物技术第二章 基因工程
第二章现代生物技术第一节基因工程教案
2、工程菌的培育过程
【学生活动】学生阅读叙述课文92——93页观察思考，小组内讨论完成下列问题:
教师个人介绍
省份：山东省学校：青州市益都街道东高初中姓名：冯学芹
职称：二级教师电话：3821217电子邮件：
通讯地址：山东省青州市益都街道东高初中
我始终以作一名学生喜欢的教师来约束自己，鞭策自己。对自己严格要求，积极参加各类政治和业务学习，多次外出参加培训和听课活动，努力提高自己的政治水平和业务水平，配合领导和老师们做好校内外的各项工作。积极撰写论文，并参加上级组织的各种活动。
【教师点拨】
为了扩大学生知识面，提高学生分析、解决问题的能力，增强学习兴趣，通过播放以上资料加深学生认知能力。可从正反两方面回答
1、安全：
1）因为所转入的基因都是功能已知的基因
2）转基因食品被食用多年，尚未发现严重危害人体健康的事例。
2、不安全：
1）转基因是将不同生物之间的基因进行重组，会不会产生新的变异，导致人体患病
第二章现代生物技术第一节基因工程教案
一、教案背景
1，面向学生：□中学□小学2，学科:生物
2，课时：1
3，学生课前准备：，学生课前准备：调查基因工程产品在生活中的应用。
一、预习课文，了解转基因技术的原理和应用
二、教学课题
通过学习使学生了解什么是基因工程，能正确对待转基因生物的安全性，确立正确的伦理观和价值观。
1、让学生快速浏览全节教材内容，并回忆教师的讲述内容，从整体上感知和把握所学知识。
基因工程的基本步骤包括
基因工程的基本步骤包括基因工程是一种利用现代生物技术对生物体进行基因的改造和调控的科学技术。
它涉及到一系列的基本步骤，包括目标基因的选择、基因的克隆、基因的转化和表达等。
下面将为您详细介绍基因工程的基本步骤。
一、目标基因的选择目标基因的选择是基因工程的第一步，它决定了接下来的研究方向和实验设计。
目标基因可以是与某种特定功能相关的基因，也可以是与某种疾病相关的基因。
在选择目标基因时，需要考虑其在生物体中的表达水平、调控机制以及与其他基因的相互作用等因素。
二、基因的克隆基因的克隆是指将目标基因从生物体中剥离出来，使其能够在实验室中进行进一步的研究和操作。
基因的克隆包括DNA的提取、PCR扩增、酶切和连接等步骤。
其中，PCR扩增是一种常用的方法，可以通过引物的设计和PCR反应的条件优化，选择性地扩增目标基因。
三、基因的转化基因的转化是指将克隆好的目标基因导入到目标细胞或生物体中，使其能够表达并产生相应的功能。
基因的转化可以采用多种方法，如细胞转染、细菌转化、植物基因转化等。
其中，细胞转染是一种常用的方法，可以通过化学方法、电穿孔、基因枪等手段实现。
四、基因的表达基因的表达是指将目标基因在转化后的细胞或生物体中进行转录和翻译，从而产生具有相应功能的蛋白质。
基因的表达需要考虑转录因子、启动子、终止子等调控元件的选择和优化，以及合适的表达载体的构建和转染条件的优化。
基因工程的基本步骤可以总结为目标基因的选择、基因的克隆、基因的转化和基因的表达。
这些步骤相互关联、相辅相成，共同完成对目标基因的研究和调控。
基因工程的应用广泛，涉及到农业、医学、工业等多个领域，有着重要的科学和经济意义。
需要特别注意的是，在进行基因工程研究时，应遵守相关的伦理规范和法律法规，确保研究的安全性和可行性。
此外，基因工程研究还需要不断创新和发展，探索更加高效和精确的技术和方法，以满足科学研究和实际应用的需求。
基因工程的基本步骤包括目标基因的选择、基因的克隆、基因的转化和基因的表达。
《生物技术概论》1基因工程
二、目的DNA片段的获得
（三）DNA片段的化学合成 1.合成引物 2.合成DNA寡核苷酸连杆 3.合成基因片段
第二节 DNA重组
三、DNA片段的连接
（一）DNA连接酶 （二）DNA片段之间的连接 1. 互补黏性末端片段之间的连接 2.平末端DNA片段之间的连接 3.DNA片段末端修饰后进行连接 4. DNA片段加连杆或衔接头后连接
（六）基因可以通过复制把遗传信息传递给下 一代
第一节 基因工程概述
三、基因工程操作的基本技术路线
第一节 基因工程概述
四、基因工程研究最突出的优点
打破了常规育种难以突破的物种之间的界限， 可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物 之间，甚至人与其他生物之间的遗传信息进行 相互重组和转移。人的基因可以转移到大肠杆 菌（E.coli）中表达，细菌的基因可以转移到动 植物中表达。
第二章 基因工程
第一节 基因工程概述
一、基因工程的含义
按照人们的愿望，进行严密的设计，通过体外 DNA重组和转移等技术，有目的地改造生物种 性，使现有物种在较短的时间内趋于完善，创 造出新的生物类型，这就是基因工程的基本含 义。
第一节 基因工程概述
二、基因工程研究的理论依据
（一）不同基因具有相同的物质基础 （二）基因是可以切割的 （三）基因是可以转移的 （四）多肽与基因之间存在对应关系 （五）遗传密码是通用的
质粒基因组、病毒（噬菌体）基因组、线粒体 基因组和叶绿体基因组也有少量的基因
第四节 目的基因的制备
二、分离目的基因的途径
（一）利用限制性内切核酸酶酶切法直接分离 目的基因
第二章基因工程制药
第一节
概 述
基因工程技术诞生：20世纪70年代 现代生物技术的发展
基因工程：
应用DNA重组技术，按照人们的意愿，在基因水平上改变生物
遗传性，创造新的生物物种，通过工程化手段为人类提供有用产品
和服 务的技术。
一、基因工程技术生产药品的优点
1. 大量生产过去通过常规生化分离提取技术难以获得（富集）的 生理活性蛋白和多肽。 2. 提供足够数量的生理活性物质。
超声破碎法
四、固液分离
分离细胞碎片常用的方法有：
1. 离心沉淀：高速离心、超速离心 2. 膜过滤：微滤、超滤和反渗透
3. 双水相萃取：聚乙二醇-葡聚糖
聚乙二醇-无机盐
五、重组蛋白质的分离纯化
分离纯化主要依赖色谱分离方法。 色谱技术包括： 离子交换色谱、疏水色谱、反相色谱、亲和色谱、 凝胶过滤色谱、高效液相色谱等。
发夹结构 RNaseH S1核酸
4．cDNA克隆
质粒 入噬菌体 酶、 定向、A T克隆
化 学 法 电 击 转 染
5．将重组体导入宿主细胞 差示 抗体 抗性获得 抗性失活 显色
二、大肠杆菌中的基因表达
2．影响目的基因在大肠杆菌中表达的因素
（1）外源基因的拷贝数 （2）启动子的强弱 （3）SD序列的有效性 （4）SD与ATG的间距 （5）密码子的组成（偏爱性） （6）产物的稳定性 （7）产物对宿主的影响
二、大肠杆菌中的基因表达
3．表达形式
（1）融合蛋白，增强稳定性。 （2）非融合表达。
五、重组蛋白质的分离纯化
3. 亲和层析： 是利用固定化配体与目的蛋白质之间非 常特异的生物亲和力进行吸附，这种结合既 是特异的，又是可逆的，改变条件可以使这 种结合解除。
《生物技术概论》课程总复习
固定化酶 (细胞)的优点、固定化方法
酶分子的改造技术
酶反应器基本类型、生物传感器
酶工程的概念和基本过程（酶的分类）
*
第一节 酶的发酵生产
1
提高酶产量的措施 诱导物 阻遏物 表面活性剂 产酶促进剂
2
第三节 酶分子的改造
4
酶分子的修饰方法
5
第二节 酶的分离纯化
1
酶的制备技术(破碎细胞、溶剂抽提、离心分离、过滤 、浓缩、干燥);
杂合体的鉴别与ห้องสมุดไป่ตู้选
完全杂合、核质异源 酶解（纤维素酶）、分离、洗涤、鉴定
*
2.3 人工种子 用人工种皮包被植物胚状体或芽、营养成分、激素以及其他成分的人工胶囊。
人工种子
解决有些植物结子困难、发芽率低、繁殖困难等问题
*
制作过程
胚乳与褐藻酸钠混合后，加入胚状体，滴入到硝酸钙或CaCl2中， 2０分钟后，表面聚合，形成人工种子
03
*
重组子的筛选
筛选方法： 根据载体选择标记基因筛选
抗性筛选、蓝白斑筛选 gus 基因、荧光素酶基因luc、绿色荧光蛋白基因gfp， 根据报告基因筛选转化子 根据形成噬菌斑筛选转化子
*
重组子的鉴定
根据重组DNA分子特征鉴定重组子 根据重组DNA分子大小鉴定重组子、根据重组DNA分子酶切图谱鉴定、PCR法、DNA杂交、应用DNA芯片鉴定重组子、根据DNA核苷酸序列鉴定重组子
基因进行定点诱变并分离其突变体，引入表达载体生产并纯化大量突变性蛋白质，分析其性质指导进一步分子设计，以最终获得所预期性质的分子
1
2
蛋白质组学（Proteomics）
“Proteome”最终概念是指：一个基因组，一种生物或一种细胞或组织所表达的全套蛋白质。
基因工程的特点
基因工程的特点基因工程是一种现代生物技术，它利用分子生物学、遗传学、细胞生物学等多个学科的知识和技术手段，对生物体的基因进行修改、调控和重组，以达到改变其性状、增强其功能或者创造新的生物体等目的。
基因工程具有以下几个特点：1. 高度精准：基因工程利用先进的分子生物学技术，可以对基因序列进行高度精确的编辑和调控，实现对目标基因的精准修饰。
2. 多样性：基因工程可以对不同种类、不同来源、不同性状的生物进行改造和创新，扩大了人类掌握和利用自然资源的范围。
3. 可塑性：基因工程可以通过改变单个或多个基因来调节整个生物体内部环境，从而实现对其外部表现形态、代谢方式等方面的可塑性。
4. 应用广泛：基因工程已经在医药、农业、环保等多个领域得到应用，并且具有广阔的发展前景。
5. 风险与挑战：尽管基因工程带来了很多好处，但也面临着很多风险和挑战，如遗传污染、生态失衡、伦理问题等。
基因工程的主要内容包括：1. 基因克隆：通过分离和复制目标基因，实现对其进行精确的编辑和调控。
2. 基因重组：将不同来源的基因进行重组，创造出新的生物体或者增强已有生物体的功能。
3. 基因敲除：通过人为干预目标基因的表达，实现对其功能的抑制或者消除。
4. 基因编辑：利用CRISPR/Cas9等技术手段，对目标基因进行精准编辑和调控。
5. 基因治疗：利用基因工程技术，开发出针对遗传性疾病、癌症等疾病的新型治疗方法。
6. 转基因技术：将外源基因导入到目标生物体中，以改变其性状、增强其功能或者创造新的生物体。
7. 合成生物学：利用合成生物学技术手段，设计和构建全新的生物系统或者模块化组件。
总之，基因工程是一项高度复杂而又具有广泛应用前景的生物技术，它可以为人类带来很多好处，但也需要我们认真面对其中的风险和挑战。
生物学知识点 基因工程
生物学知识点基因工程基因工程是生物学中的一个重要分支，它涉及到对基因的操作和改造，以达到改良生物体的目的。
本文将介绍基因工程的基本概念、技术方法以及应用领域。
一、基因工程的概念与原理基因工程是指通过对生物体的基因进行人为的操作和改造，以达到改良生物体的目的的一门学科。
其基本原理是利用现代分子生物学的技术手段，对生物体的基因进行剪接、克隆、转移等操作，从而实现对生物体特性的调控和改变。
基因工程的核心技术是基因重组技术，即将不同生物体的基因进行重组，形成新的基因组合，然后将其导入目标生物体中，使其表达出新的特性。
基因重组技术主要包括以下几个步骤：1. DNA提取：从生物体中提取出含有目标基因的DNA片段。
2. 基因剪接：利用限制酶将目标基因与载体DNA进行剪接，形成重组DNA。
3. 转化：将重组DNA导入到宿主细胞中，使其表达出目标基因。
4. 选择与筛选：通过选择性培养基或标记基因等方法，筛选出带有目标基因的转基因细胞或生物体。
5. 鉴定与分析：对转基因细胞或生物体进行鉴定和分析，确认其是否成功表达目标基因。
二、基因工程的应用领域1. 农业领域：基因工程在农业领域的应用十分广泛。
通过基因工程技术，可以改良农作物的抗病性、耐逆性和产量等性状，提高农作物的品质和产量。
例如，转基因水稻可以提高抗虫性和耐盐碱性，转基因玉米可以提高抗除草剂和杂草的能力。
2. 医学领域：基因工程在医学领域的应用主要包括基因治疗和基因诊断。
基因治疗是指利用基因工程技术，将正常的基因导入到患者体内，以治疗遗传性疾病或其他疾病。
基因诊断是指通过对患者的基因进行检测和分析，以确定患者是否携带某种疾病的遗传基因。
3. 环境保护领域：基因工程可以应用于环境污染治理和生物修复。
通过基因工程技术，可以改造微生物，使其具有降解有机污染物的能力，从而实现对环境污染物的清除和修复。
4. 工业领域：基因工程在工业领域的应用主要包括生物制药和生物能源。
基因工程复习资料
基因工程复习资料第一章核酸的制备1.主要步骤：分、切、接、转、筛、表2.基因工程的概念：基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。
第二章基因工程工具酶1.生物催化剂：核酶、抗体酶、模拟酶。
2.限制性内切核酸酶：定义：限制性内切核酸酶是一类能识别双链DNA中特殊核苷酸序列（识别序列），并在识别序列上使每条链的一个磷酸二酯键断开的内脱氧核糖核酸酶。
命名：限制性内切核酸酶一般是以第一次提取到这类酶的生物的属名的第一个字母和种名的第一、第二个字母命名的，有的在后面还加菌株（型）代号中的一个字母。
如果从同一种生物中先后提取到多种限制性内切核酸酶，则依次用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示。
并且名称的前三个字母须用斜体，第一个字母用大写。
3.DNA连接酶：定义：DNA连接酶也称DNA黏合酶，在分子生物学中扮演一个既特殊又关键的角色，那就是连接DNA链3‘-OH末端和，另一DNA链的5’-P末端，使二者生成磷酸二酯键，从而把两段相邻的DNA链连成完整的链的一种酶。
种类：大肠杆菌DNA连接酶、T4DNA连接酶、TscDNA连接酶、真核生物细胞发现的连接酶，如酶Ⅰ、酶Ⅱ、酶Ⅲ等多种类型。
4.DNA片段的连接方法：①具互补黏性末端DNA片段之间的连接：可用E?coli DNA连接酶，也可用T4 DNA连接酶。
②具平末端DNA片段之间的连接：只能用T4 DNA连接酶，并且必须增加酶的用量。
③DNA片段末端修饰后进行连接：DNA片段末端同聚物加尾后进行连接，可按互补粘性末端片段之间的连接方法进行连接；粘性末端修饰成平末端后进行连接；DNA片段5′端脱磷酸化后进行连接；DNA片段加连杆或衔接头后连接。
5.DNA聚合酶：①定义：DNA聚合酶是指以DNA单链为模板，以4种脱氧核苷酸为底物，催化合成一条与模板链序列互补的DNA新链的酶。
基因工程重点考点归纳
基因工程重点考点归纳基因工程是现代生物技术的核心之一。
它可以直接改变基因组中特定的DNA序列，从而创造新的生物特性和功能。
基因工程的应用范围广泛，包括生物学研究、医药和农业等领域。
下面是基因工程相关的重点考点的归纳。
1.基因工程的定义基因工程是一种利用生物技术手段，对有机体的基因组进行定点操作，创造、改变、调控生物体某些特定性状、遗传稳定性和遗传传递规律的工程技术。
2. 基因工程的基本步骤基因工程包括以下四个基本过程：基因克隆，基因修饰，基因转移和表达。
（1）基因克隆：由于人工合成DNA在重复序列比较长的区段容易出错，所以一般采用从天然DNA中克隆所需载体基因的方法得到特定基因序列。
（2）基因修饰：对基因序列进行修饰和调控，可以创造新的生物特性和功能。
（3）基因转移：将人工改造好的DNA序列移植到目标细胞或组织中，从而实现对有机体特定生物性状的控制。
（4）基因表达：基因植入到细胞或组织中后，就会启动正常的基因转录和翻译过程，从而最终表达出新的生物特性和功能。
3. 特定的基因修饰技术基因修饰技术是基因工程的核心内容之一，主要包括以下几种技术：（1）基因剪切：可以使用一些特定的“切割酶”来切割或剪切DNA分子，从而获得目标基因序列。
（2）基因突变：可以通过人工引入特定突变点的方法，改变DNA序列中的某一核苷酸，从而创造新的生物特性和功能。
（3）基因拼接：可以将两个已有的DNA序列拼接起来，形成新的DNA序列，从而创造新的生物特性和功能。
4. 基因转移技术基因转移技术是基因工程的一个关键环节。
目前较常用的基因转移技术包括以下几类：（1）转染：通过将目标DNA序列直接注射入目标细胞中，从而实现基因表达。
（3）微小注射：利用微小针头等工具，将DNA直接注射到目标细胞中。
（4）基因枪技术：将DNA与金属微粒复合，然后使用高压喷射枪将复合物注入目标细胞中。
5. 基因工程在医学领域的应用基因工程在医学领域的应用迅速增长，发展出的医学应用主要包括以下几个方面：（1）基因诊断：通过检测DNA级别的突变或基因改变来进行疾病的预测和诊断。
第七单元 生物技术 第二章 现代生物技术
第七单元 生物技术 第二章 现代生物技术第一节 基因工程学习目标： 1．说出基因工程的原理， 2. 说明：“工程菌”的培育过程。
3．举例说明基因工程在工农业生产和医疗等方面的应用。
4．分析转基因生物的安全性。
5．通过调查基因工程产品在生活中的应用，提高收集信息，理信息及语言表达能力。
展望未来转基因技术给社会带来哪些影响。
教学过程： 一、展示目标：自读目标，了解本节课的学习任务。
二、温故知新: 1、构成生物体结构功能的基本单位是 ，其中具有遗传作用的物质存在于 内。
2、细胞核内，能够被碱性染料染成深色的物质是 ，它的结构包括和 两部分，其中最主要的遗传物质是 。
3、具有遗传效应的最小的DNA 片段，叫做 ，生物的性状是由 控制的。
三、导入新课：已经布置大家预习新课本内容，开展关于“基因工程产品在生活中的应用”调查活动，请各小组将各自的调查结果进行交流。
（学生交流）在调查过程中，大家对于基因工程肯定还会存在若干困惑，通过自主学习，能否解决存在的问题： 四、自主学习 1、请同学们对照课本P92-----P93文字和图形自学： （1）简述工程菌的培育过程，说出基因工程的原理（结合自主练习P29-30） 第一步 第二步 第三步第四步（2）人的生长激素基因在细菌细胞内得到了成功表达，这说明了什么问题？（3）利用“工程菌”生产人的生长激素，有哪些好处 ？为什么利用大肠杆菌来培养生长激素？（3）什么叫基因工程？什么叫转基因生物？2、各小组分组讨论展示，教师点拨解疑。
（1）基因工程在生产生活实际中有哪些应用？举例说明。
医药 农业 畜牧业 环保（2）转基因生物有哪些优点？你是如何认识转基因食品的？小组讨论展示 5、同学们自学课本（转基因生物的安全）P95——P96完成下面的问题： 为控制基因工程给人类带来的负面影响，我国颁布了哪些公约和条例？ 展望未来达标检测一、单项选择（请将答案序号填入括号内）1、为了培育节水高产品种，科学家将大麦中与搞旱节水有关的基因导入小麦，得到转基因小麦，其水分利用率提高20%，这项技术属于（）A、克隆技术B、杂交技术C、转基因技术D、组织培养技术2、关于基因工程，下列叙述不正确的是（）A、基因工程已经被广泛应用于农业、医药、环保等领域B、转基因技术类似工程设计，所以也叫做基因工程C、基因工程是一项现代生物技术D、基因工程是一项细胞核移植工程3、目前，有一种新品种蔬菜叫“白菜-甘蓝”这是将两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并将其培养成新的植物，这是利用了现代技术中的（）A、细胞工程B、基因工程C、蛋白质工程D、酶工程4、研究人员用显微注射器将大白鼠生长激素基因注射到小鼠的受精卵中，再将受精卵注入母鼠的输卵管，培养出超级鼠。
基因工程概念
基因工程概念一、前言基因工程是近年来科学技术发展的重要成果之一，它在生物学、医学、农业等领域都有着广泛的应用。
本文将从基因工程的定义、历史、技术原理、应用领域等方面进行详细介绍。
二、基因工程的定义基因工程是指利用现代生物技术手段对生物体中的基因进行人为改造和调控，以达到预期目的的一种技术。
它可以通过改变DNA序列，实现对生物体内部结构和功能的调整和修复。
三、基因工程的历史20世纪70年代初期，科学家们开始尝试通过重组DNA技术来改变生物体内部结构和功能。
1972年，保罗·伯格首次成功地将两个不同来源的DNA片段合并成一个新的DNA分子。
这标志着人类进入了基因工程时代。
此后，随着科技水平不断提高，基因工程技术也得到了快速发展。
四、基因工程的技术原理1. DNA分离：从生物体中提取出需要进行改造或调控的DNA片段。
2. DNA剪切：利用限制性内切酶将需要操作的DNA片段剪切成特定的长度和形状。
3. DNA连接：将不同来源的DNA片段通过连接酶进行拼接，并形成新的DNA分子。
4. DNA转染：将新合成的DNA分子送入目标细胞中，使其被细胞吸收并嵌入到细胞核内。
5. DNA复制：通过PCR等技术手段对嵌入到目标细胞中的DNA分子进行复制，以实现基因工程目的。
五、基因工程的应用领域1. 医学领域：基因工程技术可以用于治疗遗传性疾病、癌症等疾病。
例如，利用CRISPR-Cas9技术可以精准地修复人类基因组中存在的错误或缺陷。
2. 农业领域：基因工程技术可以用于改良作物品种、提高农作物产量和抗逆性能。
例如，利用转基因技术可以增强植物对虫害和草害的抵抗力。
3. 工业领域：基因工程技术可以用于生产高效能、低成本、环保型生物制品。
例如，利用酵母菌等微生物进行大规模发酵生产乙醇、乳酸、维生素等化学品和生物制品。
4. 环保领域：基因工程技术可以用于修复环境污染和生态破坏。
例如，利用基因工程技术可以改变植物对重金属的吸收能力，从而达到净化土壤的目的。
现代生物技术概论完整教案1-2章
* 1998年7月, 美国用小鼠卵丘细胞克隆了 27只存洁小鼠,并连续克隆三代,获得50只小鼠。 * 1999年1月，美国用牛耳细胞克隆出牛。 * 同年日本石川县畜产品综合中心利用成年 牛耳细胞克隆出了二条牛。 * 英国PPL公司克隆出转基因羊和转基因牛。
* 1999年12月, 我国济南山东农科院动物克 隆科研课题小组成功克隆了二只兔。 * 2000年3月，英国PPL公司克隆的5只小猪 在美国弗吉尼亚· 公司降生。 * 2000年7月日本成功诞生了世界首头胚胎 细胞核移植克隆猪。 * 2000年龄月中国用一只山羊的耳细胞克隆 山羊获得成功。
三只名为“连连”、“田田”和“云云”的小山羊，憨 掬地亮相于顺义三高科技农业试验示范区，这是我国首 例3只转有人α抗胰蛋白酶基因的转基因山羊。
* 转基因牛生产人促红细胞生成素。这头取名
为“滔滔”的转基因试管牛诞生于1999年2月19日 出生时体重38公斤。经检测，它的身上携带有科 研人员导入的人蛋白基因。
检测与诊断 农业林业园艺 食品 环境 能源 化学品 设备
第二节 生物技术发展简史 一、传统生物技术的产生
乳腐、酱和醋、酒发酵、泡菜、制作面
包、天花的活疫苗、青霉素大规模发酵等。
二、 现代生物技术的发展
20世纪未,国际著名的新闻媒体评选20世纪100 件大事,在包括政治、经济、文化、历史、战争和科学 等100件大事中，涉及自然科学的大事大部分属于生命 科学领域。 * 1928—1942年Fleming发现青霉素 * 1953年Watson Crick首次提出DNA双螺旋结构模 型 * 1973年Tanley Cohn 、Paul Boyer、 Paul Berg 分别完成DNA体外重组 * 1997年Roslin、Ian Wilmut、Leith Campbell， 完成了首例克隆羊“多莉”。
基因工程第1讲概论课件
理论上的可行性。
41
二、分子遗传学新方法是基因工程的 技术基础（六大技术）
首当其冲的是要解决: ① 如何自如地得到目的基因； ② 如何在体外改造基因，得到重 组体； ③ 如何在体外转移重组基因；
直到20世纪70年代中期，相继出现了 几项关键性技术，梦想成真。
42
实际上的可操作性 材料、实验条件、时空条件、
经济条件和政策。 基础方面的基本条件（可能性+ 可行性+ 可操作性）具备, 尚需人的科学创新 思维+ 艰苦的实践。才能得到创新的发明、 发现
49
1970年, MIT 的 科学家率先提出在体 外把不同来源的遗传 物质进行重组的设想, 但遭到反对, 不予支
50
办
不
不
到
到
的
的
22
第一节 基因工程的 发生与发展
23
一、基因工程诞生的理论基础
2生物遗传的物质基础是 DNA 肺炎链球菌光滑型和粗糙型的转化 试验
24
● 1944年, 美 国微生物学家 Avery证明基 因就是DNA分 子, 提出 DNA 是遗传信息的 载体。
32
遗 传 密 码 表
目 录33
mRNA分子上从5 至3 的方向,每3个核 苷酸构建一个密码子, 编码某一特定氨基酸或 作为蛋白质合成的起始、终止信号, 称为三联 体密码(triplet codon), 也称遗传密码子(genetic codon)。
解决了信息语言的对应关系。
34
•密码: 43 = 64
14
（4）利用重组DNA技术可以在体外大 量扩增、纯化人们感兴趣的基因, 研 究其结构、功能及调控机制, 从而拓 宽了分子生物学的研究领域。
基因工程的基本过程
基因工程的基本过程一、引言基因工程是一项重要的生命科学技术，它可以对生物体进行基因操作，以改变其性状和特征。
在现代生物技术领域中，基因工程技术已经得到广泛应用，包括医疗、农业、环境保护等多个领域。
本文将详细介绍基因工程的基本过程。
二、DNA分离DNA是构成生物体遗传信息的重要分子，在基因工程中需要从目标细胞或组织中分离出来。
DNA的分离通常采用以下步骤：1. 细胞裂解：利用化学或机械方法将目标细胞或组织破碎，释放出其中的DNA。
2. 蛋白质去除：通过加入盐酸、乙酸等化学试剂或利用离心等方式去除DNA周围的蛋白质。
3. DNA纯化：通过电泳、柱层析等方法将DNA从其他杂质中分离出来。
三、PCR扩增PCR（聚合酶链式反应）是一种常用于扩增DNA片段的技术。
PCR扩增通常需要以下步骤：1. 引物设计：根据目标DNA序列设计出一对引物，用于扩增目标DNA片段。
2. PCR反应：将DNA模板、引物、聚合酶和其他反应物混合在一起，进行PCR反应。
PCR反应通常包括三个步骤：变性、退火和延伸。
3. PCR产物分离：通过电泳等方法将PCR产物从其他杂质中分离出来。
四、重组DNA构建重组DNA构建是基因工程的核心步骤，它可以将不同来源的DNA片段组装成一个新的DNA分子。
重组DNA构建通常需要以下步骤：1. 限制性内切酶切割：利用限制性内切酶将目标DNA片段切割成特定的长度和序列。
2. 连接：将不同来源的DNA片段连接在一起，形成新的重组DNA分子。
连接通常采用酶法或化学法。
3. 转化：将重组DNA分子导入到宿主细胞中，使其表达出新的蛋白质或改变其遗传特征。
五、筛选与鉴定筛选与鉴定是确保基因工程产品质量和安全性的关键步骤。
筛选与鉴定通常需要以下步骤：1. 筛选：通过筛选技术，筛选出表达目标蛋白质的细胞或组织。
2. 鉴定：通过PCR、电泳、测序等方法对重组DNA构建产物进行鉴定，确保其质量和安全性。
六、总结基因工程是一项重要的生命科学技术，它可以对生物体进行基因操作，以改变其性状和特征。
20版生物《初中》8年级下册济南版：7.2.1
【生活小思考】 王大爷去超市买菜,他想买扁豆,
售货员说:“只有转基因的。”什么 是转基因扁豆,举例说明。
知识点一 基因工程的原理(教材P110～P111) 【预习·速填】 各种生物的DNA在组成方式上是_相__同__的,基因蕴含的遗 传信息在动物、植物和微生物之间也是_相__通__的,一种 生物的基因在另一种生物体内同样可以得到_表__达__。
【名师在线】 基菌的繁殖速 度快,可提高产量;②细菌的繁殖属于无性繁殖,可保持 转入基因所控制的性状。
(2)基因工程的实质:通过改造生物的遗传物质,定向改 造生物的遗传性状,并通过工程化为人类提供有用的产 品及服务。
【活学巧记】 工程菌的培育步骤
联想记忆:切开(剪开)→连接(针线)→转入(重新组 合)→培养(繁殖)→提取
【主干知识·思维导图】
【典题例证】(2019·滨州学业考)下列哪项不是基因 工程应用的实例 ( B ) A.抗虫棉的培育 B.杂交水稻 C.利用大肠杆菌生产人胰岛素 D.将草鱼的生长激素基因转移到鲤鱼体内
【名师讲题】 (1)审题技巧:本题的关键点是转基因技术。 (2)扫清障碍:基因工程采用的转基因技术,可以培养优 质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种及具有特 殊用途的动物、植物、微生物,例如抗虫棉的培育、利 用大肠杆菌生产人胰岛素、将草鱼的生长激素基因转 移到鲤鱼体内等;袁隆平院士培育的杂交水稻是利用了
知识点二 基因工程的应用(教材P111～P113) 【预习·速填】 基因工程可以_定__向__改__良__动__植__物__品种,进行_药__物__研制等。
【探究·导学】 1.定向改良动植物品种: (1)提高作物的抗病虫害能力,如抗虫棉。 (2)改变作物的营养成分,如培育富含蛋白质的“马铃 薯”。 2.生产某些药物,可大大提高_产__量__,降低成本,如利用 “工程菌”生产人的生长激素。
生物制药技术-第二章-基因工程制药(1,2,3,4小节)
Richard Young和Ronald Davis设计的λgtl0和 λgtDNA便十 分有效地产生许多克隆，每纳克cDNA可产生 5000个克隆，另方面可容纳较大相对分子质量 的外源DNA片段。由于噬菌斑的筛选和操作较 筛选细菌主中，λgtl0载体对于未携带cDNA的噬菌体的 裂解生长有很强的生物学选择作用。cDNA 插 入到λgtl0可使噬菌体阻遏物基因(c 1)失活。
1. MRNA的纯化
反转录法的前提是必须首先得到该目的基因的mRNA，而要 分离纯化目的基因的mRNA，其难度几乎不亚于分离目的基 因。细胞内含有3种以上RNA，mRNA占细胞内RNA总量的 2%~5%，相对分子质量大小很不一致，由几百到几千个核苷 酸组成。在真核细胞中mRNA的3'末端常含有一多聚腺苷酸 （polyA)组 成的末端，长达20~250个腺苷酸，足以吸附于寡 聚脱氧腺苷酸Oligo(dt)-纤维素上，可以用亲和层析法将mRNA 从细胞总RNA中分离出来。利用mRNA的3'末端含有polyA的 特点，在RNA流经寡聚（dt）纤维素柱时，在高盐缓冲液的 作用下，mRNA被特异地结合在柱上，当逐渐降低盐的浓度 洗脱时或在低盐溶液和蒸馏水的情况下，mRNA被i洗脱下来， 经过两次寡聚(dt)纤维素往后，可得到较高纯度的mRNA。
我国基因工程药物研究和开发起步较晚，基础较差。 20 世纪70年代末以来，开始应用 DNA重组技术、淋 巴细胞杂交瘤技术、细胞培养、克隆表达等技术开 发新产品和改造传统制药工艺。几十年来，在国家 汁划，特别是国家"863"高技术计划的优先支持下， 使这一领域迅速发展，缩短了我国与世界先进国家 的差距。"863"高技术计划在生物技术领域内研究的 三个主题之一是新型药物、疫苗与基因治疗，重点 是利用现代生物技术手段，开发化学合成法难以生 产的医药产品，如肝炎、肿瘤、传染病和心脑血管 疾病预防、诊断和治疗的生物技术医药产品。
《现代生物技术概论》教案
《现代生物技术概论》教案第一章：生物技术的概念与发展1.1 生物技术的定义1.2 生物技术的发展历程1.3 生物技术的分类和应用领域1.4 生物技术在现代社会中的重要性第二章：基因工程2.1 基因工程的基本原理2.2 基因工程的工具和技术2.3 基因工程的应用领域2.4 基因工程技术在农业、医学和环境保护中的应用案例第三章：细胞工程3.1 细胞工程的基本原理3.2 细胞工程的技术和方法3.3 细胞工程的应用领域3.4 细胞工程技术在生物制药、组织工程和再生医学中的应用案例第四章：蛋白质工程4.1 蛋白质工程的基本原理4.2 蛋白质工程的技术和方法4.3 蛋白质工程的应用领域4.4 蛋白质工程技术在药物研发、生物材料和生物催化中的应用案例第五章：生物信息学与系统生物学5.1 生物信息学的定义与发展5.2 生物信息学的方法与技术5.3 系统生物学的基本原理与方法5.4 生物信息学与系统生物学在生物科学研究中的应用案例第六章：微生物技术与发酵工程6.1 微生物技术的基本概念6.2 发酵工程的原理与技术6.3 微生物技术与发酵工程在食品工业中的应用6.4 微生物技术与发酵工程在环境保护中的应用案例第七章：生物制药与生物技术药物7.1 生物制药的基本概念7.2 生物技术药物的类型与制备方法7.3 生物制药在医疗领域的应用7.4 生物制药的发展趋势与挑战第八章：基因诊断与基因治疗8.1 基因诊断的基本原理与技术8.2 基因治疗的概念与方法8.3 基因诊断与基因治疗在疾病诊断与治疗中的应用8.4 基因诊断与基因治疗面临的伦理和法律问题第九章：生物技术与农业现代化9.1 生物技术在农业领域的应用概述9.2 转基因作物的原理与争议9.3 植物组织培养与繁殖技术9.4 生物技术在畜牧业和渔业中的应用第十章：生物技术与环境保护10.1 生物技术在环境保护中的作用10.2 生物修复技术的原理与应用10.3 生物传感器的原理与应用10.4 生物技术在生物能源开发中的应用第十一章：生物伦理与法律问题11.1 生物伦理的基本原则与争议11.2 生物技术相关的法律框架与案例11.3 国际合作与规范在生物技术领域的应用11.4 学生讨论：未来的生物伦理与法律挑战第十二章：生物技术的创新与产业化12.1 生物技术创新创业的模式与案例12.2 生物技术产业链的构成与运作12.3 政府政策与生物技术产业发展12.4 生物技术产业的前景与挑战第十三章：生物技术与健康产业13.1 生物技术在医疗领域的应用13.2 生物芯片与个性化医疗13.3 生物制药与药物研发13.4 生物技术在公共卫生和疾病预防中的作用第十四章：生物技术与生物经济14.1 生物经济的定义与特征14.2 生物技术在生物经济中的作用14.3 生物经济的发展趋势与挑战14.4 生物经济对社会的影响与机遇第十五章：未来展望与生物技术的发展15.1 生物技术的发展趋势与预测15.2 合成生物学与生物制造15.3 空间生物学与微生物探索15.4 学生讨论：生物技术对未来社会的影响重点和难点解析本文教案《现代生物技术概论》共有十五个章节，涵盖了生物技术的概念与发展、基因工程、细胞工程、蛋白质工程、生物信息学与系统生物学、微生物技术与发酵工程、生物制药与生物技术药物、基因诊断与基因治疗、生物技术与农业现代化、生物技术与环境保护、生物伦理与法律问题、生物技术的创新与产业化、生物技术与健康产业、生物技术与生物经济以及未来展望与生物技术的发展。
生物技术概论_基因工程
PvuII等酶切产生的平末端
5’…G-C-T-C-A-G-C-T-G-G-A-G…3’
3’…C-G-A-G-T-C-G-A-C-C-T-C…5’
PvuII 37℃
5’…G-C-T-C-A-G-OH 3’…C-G-A-G-T-C-P
P-C-T-G-G-A-G…3’ HO-G-A-C-C-T-C…5’
4、限制性内切核酸酶反应系统 反应底物 内切酶 反应缓冲液 适当的温度
5、酶切方法
单酶切方法
一个酶切反应体系 （20μ L）： 离心2S→保温1-3h（30 度或37度） →终止反应
无菌重蒸水：13μ L， 缓冲液（10×）：2μ L 底物DNA： 4μ L
（65水浴中保温1015min，或乙醇沉淀处 理，或者先用酚处理后再
（2）T4噬菌体的连接酶：连接粘性末端、齐 平末端
功用：DNA重组中促使载体与DNA连接
具互补粘性末端片段之间的连接
具平末端DNA片段之间的连接
DNA片段末端修饰后进行连接
DNA片段加连杆后或加衔接头连接
二、 基因克隆载体
基因克隆载体的含义
能够承载外源基因，并将其带入受体细胞得以相对稳定维持
什么是限制性内切酶？
命名原则？
由1973年H.O Smith和D. Nathans提议的命名系统 由三部分构成，即菌种名、菌系编号、分离顺序。
1、用属名的第一个字母（大写，斜体）和种名的头两个字母 （小写，斜体）组成3个字母的略语表示寄主菌的物种名。
大肠杆菌（Escherichia coli）用Eco表示； 流感嗜血菌（Haemophilus influenzae）用Hin表示。
（二）基因工程研究的理论依据（为何可对基因进行
现代基因工程
现代基因工程现代基因工程是一门综合多学科知识的前沿科学，其应用范围广泛，有着重要的指导意义。
本文将从概念、应用领域和未来展望三个方面生动、全面地介绍现代基因工程。
首先，我们来了解一下基因工程的概念。
基因工程是利用生物技术手段对生物体的基因进行改造或重组的一门科学。
通过基因工程，人们可以通过选育新品种、改良农作物、研发新药物等方式来提高生物的产出和生产能力，满足人们对食品、医药和能源等方面的需求。
基因工程不仅仅局限于生物体的改变，也可以应用于解决人类的遗传疾病、环境污染等问题。
其次，基因工程在许多应用领域具有重要的意义。
首先是农业领域。
基因工程技术可以用于改良农作物，提高其抗病虫害和适应能力，减少农药使用，提高农作物的产量和品质。
其次是医药领域。
基因工程技术可以用于生产重要的生物药物，例如人胰岛素、免疫调节剂等，帮助人类更好地治疗疾病。
此外，基因工程还在环境保护、能源生产和工业等领域发挥着重要的作用。
最后，让我们展望一下基因工程的未来。
基因工程技术在科学技术革命中具有巨大的潜力。
未来，基因工程可能会帮助人们实现更多的科学目标，例如精准医学、基因治疗、设计优化微生物等。
基因工程也将与其他相关领域如人工智能、纳米技术等结合，开辟出更加广阔的应用前景。
然而，我们也必须正视伦理和安全等问题，并建立相应的监管和法律制度，确保基因工程的应用在科学、道德和社会利益等方面得到平衡。
综上所述，现代基因工程作为一门综合多学科知识的前沿科学，具有重要的指导意义。
通过生物技术手段来改变和重组生物体的基因，基因工程在农业、医药、环境保护和能源生产等领域有着广泛的应用前景。
未来，基因工程将继续发展壮大，为人类的健康、环境和可持续发展做出更大的贡献。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1953年，英国物理学家克里克(Francis.Crick)和美 国生物学家华生(James. Watson)合作，在《Nature》 杂志上发表了DNA分子双螺旋结构的模型。 DNA分子双螺旋模型提出后，便能在分子基础上 阐明基因携带的遗传信息如何忠实地进行复制、 传递、突变；与蛋白质间的关系，以及转化为性 状等的机制和规律，从而开创了现代生命科学的 新时代。
2、蛋白质的功能
②蛋白质最重要功能是其作为酶的催化功能。
③生物细胞和身体里许多的小分子和离子都是内专一蛋白 质来运载和转移的，例如血红蛋白在红细胞中运载氧； 肌红蛋白在肌肉中运载氧；运载铁蛋白在血浆中运载铁 离子等。
④高等动物的免疫反应是机体保护自身的防御机制。免疫 反应也主要是由蛋白质来实现的，这类蛋白质称为免疫 球蛋白也叫做抗体。抗体是在外来的蛋白质或其他大分 子化合物的刺激下产生的，它能与这些外来的抗原结合 而排除其对机体的干扰。
一个典型细胞的基本结构包括：细胞膜、 细胞质和细胞核，植物细胞还具有细胞壁。 细胞质中又包含有各种各样的细胞器。
4、细胞的基本结构及其功能和分类
根据细胞有无明显的核结构可将其分为原核细胞 与真核细胞两大类。 原核细胞：没有明显的细胞和结构，只有一个没 有核膜的核区，核区只有一环状的DNA分子。这 种没有核膜将遗传物质与细胞质完全分开的核区 称为拟核。除质膜外，原核细胞的细胞质内无其 他的膜结构，也没有出现各种作为细胞生命活动 功能中心的细胞器。细胞的增殖是以直接分裂的 方式为主。
2、蛋白质的功能
①作为主要的结构成分，组成了极其复杂而又精巧有序的 生命体。
生物细胞里的各种大分子功能复合体（如染色体、核糖 体）
细胞骨架和细胞分裂器是由蛋白质单独组成的
细胞的外层质膜、内膜系统及各种细胞器的膜是由蛋白 质与磷脂共同组成的 胶原纤维蛋白作为主要成分所组成的结缔组织和骨骼提 供了身体的支架 肌球蛋白和肌动蛋白组成的肌肉组织
2、蛋白质的功能
有一些蛋白质具有激素的功能，能对机体的生长 发育和新陈代谢起调节作用。 还有一些蛋白质能传递神经冲动，使机体能对外 界环境和内部环境的变化和刺激做出快速的应激 反应。
2、蛋白质的功能
所有蛋白质都是在基因遗传信息的指导之下合成 的，但是基因的表达又需要通过蛋白质来调节和 控制。一个复杂的多细胞生物个体有各种各样形 态、结构和功能都不同的细胞所组成的组织、器 官和系统。个体中所有细胞所含的遗传信息或基 因都是一样的，之所以出现了形态、结构和功能 的不同，是因为不同细胞里有不同的基因被选择 表达了。在什么时候、什么地方的细胞里选择什 么样的基因表达是通过特异性蛋白质来执行的。
二、细胞是构成生命的基本结 构和功能单位
生物大分子是生命的物质基础，核酸和蛋白 质表现出了生命的某些特征。但是，独立存在的 蛋白质或核酸都是没有生命的，它们都只是生命 的一种分子、一个小的部分，即使是很重要的一 部分。生命只能在一个更高的、更复杂而又精巧 有序的结构层次才会出现。
1、细胞的发现
③与DNA是双链分子不同，除在某些病毒中是 双链外，RNA分子都是单链。因此RNA分子中 不一定有DNA分子中存在的互补的碱基比例， 即A不一定等于U，G不一定等于C。
④因RNA是以DNA为模板转录而来的，故每个 RNA分子的核苷酸顺序与相应的一段DNA的脱 氧核苷酸顺序存在互补性。
（二）蛋白质
蛋白质是由氨基酸组成的结构复杂、种类繁多、功 能各异的生物大分子；是生物体内组建生命结构、行使 生命活动的最主要的功能分子；在几乎所有的生命活动 中起着关键作用。如果说基因是生命的指导者，则蛋白 质就是生命的实践者和执行者；说基因组是生命体的蓝 图，则蛋白质既是组成生命体的主要材料，又是将各种 材料按蓝图组建成生命体的工程师。没有蛋白质，遗传 信息就不能表达为生物的形状、指导生命活动，乃至控 制生物的生长和发育。
4、细胞的基本结构及其功能和分类
原核生物包括三大类，即支原体、细菌和蓝藻， 几乎所有原核生物都由单个原核细胞组成。
4、细胞的基本结构及其功能和分类
真核细胞：有由核膜所包围的细胞核。核内一般 有多条由DNA链和蛋白质所组成的复合结构—— 染色体。细胞质与核内的遗传物质是完全分开的。 在细胞质里有由复杂的膜系统所组成的各种细胞 器，如内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体等。 真核生物所涉及的种类繁多，我们日常所见的各 种多细胞动物、植物、真菌，以及一些我们肉眼 所难见的单细胞原生动物、藻类等都是由真核细 胞组成的。
1、DNA的结构特点与功能
③不同生物DNA的碱基组成不同，有严格的种 的特异性。
④绝大多数DNA分子是由两条单链相互缠绕形 成的双链，在两条单链间通过氢键A与T配对，G 与C配对，因此，尽管不同生物的碱基组成不同， 但总是腺嘌呤(A)的数目等于胸腺嘧啶(T)的数目， 鸟嘌呤(G)的数目等于胞嘧啶(C)的数目；嘌呤碱 基的数目(A+G)和嘧啶碱基的数目(C+T)也总是 相等。
1665年，英国学者R.胡克用自制的显微镜观察软木的薄片 时，他发现软木似乎是由和蜂窝中的巢房一样的小房间 所组成的，因此，他把植物中的这种结构称为细胞(cell)， 即小室。
荷兰学者列文•虎克于1674年在观察鱼的红细胞时还描述 了细胞核。
意大利的Malpighi和英国的Grew等人注意到了植物细胞中 细胞壁与细胞质的区分。 1826年Tupin报道了细胞分裂的现象。 1831年R．布朗在研究植物表皮细胞时正式命名了细胞核， 并指出了所有的细胞中部有细胞核。
第一章 基因工程
一 生命的构成与基因 二 基因工程概述 三 基因工程的工具酶和载体
四 基因工程的基本技术
五 基因工程的应用
第一节 生命的构成与基因
一、构成生命的分子
核酸 蛋白质
（一）核酸
核酸是生物遗传信息的物质载体，也 是分子生物学研究的主要对象。 脱氧核糖核酸（DNA）
mRNA
核糖核酸（RNA）
藻类
人 两栖类 鱼类
酵母 细菌 E.Coli 病毒 质粒
103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 bp（碱基对）
各种细胞、病毒和细菌质粒中基因组的大小
原核生物和真核生物 基因组比较
原核生物基因组特点
重复序列少，多为编 码区
多为操纵子形式组织
有重叠基因存在
DNA的功能
DNA 转 录
mRNA 翻 译
蛋白质
2、RNA的结构特点与功能
①组成RNA的核苷酸的戊糖单元是核糖而不是脱 氧核糖。 ②组成RNA的四种嘧啶中没有胸腺嘧啶(T)，而 有尿嘧啶（U）。尿嘧啶也和胸腺嘧啶一样可以 和腺嘌呤(A)配对，但A-U的结合力没有A-T那么 强。
2、RNA的结构特点与功能
一般细胞的直径都在10～100微米之间，大多需要在显微 镜下才能看到。同一生物体中不同组织的细胞的大小可 以是不一样的，例如鱼的血细胞要借助于显微镜才能看 到，而鱼的卵细胞用肉眼就能看到。即使在同一生物体 的同一组织中细胞的大小也会不一样，例如鱼的卵巢中 的卵细胞很大，而卵细胞周围的细胞就很小。同一个细 胞在不同的生理状态下，它的体积也会有所不同。
（1）定义
用人工的方法把不同生物的遗传物质
1、蛋白质的结构
氨基酸是组成蛋白质的基本结构单位。天然存在 于蛋白质中的氨基酸有20种。 各种氨基酸在结构上有一个共同的特点，即在与 羧基（—COOH）相邻的碳原子上都有一个氨基 (—NH2)。故所有的氨基酸分子可用一个通用的 结构式来表示。
常见20种氨基酸
在蛋白质分子中，各氨基酸之间通过一个氨基酸 的α羧基（—COOH）与另一个相邻氨基酸的氨 基(—NH2)之间形成肽键(—CO—NH2—)而连接 起来的。由多个氨基酸通过肽键相连而成的链称 为多肽链。 多肽链是一个没有分支的、有规则地重复的结构； 但有很多的R基侧链。多肽链是有方向性的，因 为它的结构单元的两端不同，即一头是α氨基， 另一头是α羧基。
2、细胞学说
（1）细胞是生物的基本结构单位
（2）细胞是生物的基本功能单位 （3）细胞是有机体生长与发育的基本单位 （4）细胞是生物体的完整遗传单位 （5）细胞是最小的生命单位
3、细胞的大小和形状
细胞的大小差别很大，最大的细胞可能是鸵鸟蛋，其直 径可达10厘米；最小的细胞是支原体，其直径只有0.1微 米，只有在电子显微镜下才能看到，二者之间的差别达 100万倍。
三、基因及其性质
基因的化学成分主要为DNA，是具有遗传效应的 DNA分子片段，它存在于染色体上，并在染色体 上呈线性排列。
基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代， 还可以使遗传信息得到表达，也就是使遗传信息 以一定方式反映到蛋白质的分子结构上，从而使 后代表现出与亲代相似的性状。
1、DNA 双螺旋结构
tRNA rRNA
1、DNA的结构特点与功能
①DNA是由不同的脱氧核苷酸组成的纤 维状分子，而脱氧核苷酸由碱基、脱氧 核糖和磷酸基团三部分组成。脱氧核苷 酸间以3’，5’-磷酸二酯键相连形成长 而无分支的大分子。
1、DNA的结构特点与功能
1、DNA的结构特点与功能
②每一个DNA分子上脱氧核苷酸的数目可多可 少，但核苷酸或相应的碱基的类别只有四种， 这四种碱基是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞 嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T）。核苷酸相同与否 取决于其上的碱基即A、G、C和T是否相同， 因此核酸上不同核苷酸的顺序也是取决于四种 碱基的顺序，所以常用碱基顺序表示核酸的序 列。
基因组是指一个物种的单倍体的染色体所携带的全部基 因。 对于多数只有一个染色体的原核生物来讲，如细菌、噬 菌体它的整个染色体所包含的全部基因组成其基因组。 但对于通常的二倍体高等生物来讲是指能维持配子或配 子体正常功能的最低数目的一套染色体所包含的全部基 因。