高中生物选修三第一章 基因工程复习
高中生物选修三基因工程知识点总结
高中生物选修三基因工程知识点总结
高中生物选修三(基因工程)知识点总结如下:
1. 基因工程的基本步骤:
- 分离基因:从目标DNA序列中分离特定的基因。
- 转录:将分离得到的基因转录成RNA。
- 修饰:对转录后的基因进行修饰,使其更具表达效果。
- 克隆:用适当的载体将修饰过的基因导入目标细胞中。
- 表达:使目标细胞中导入的基因表达。
2. 基因工程的主要方法:
- 重组DNA技术:包括文库制备、扩增和筛选。
- 外源DNA片段导入技术:包括限制性内切酶消化、连接、转化、融合等。
- 自组织培养技术:包括离心、培养基选择、细胞培养等。
- 基因编辑技术:包括CRISPR/Cas9、CRISPR-Cas13a等。
3. 基因工程的应用:
- 细胞治疗:通过基因工程手段治疗一些遗传性疾病。
- 农业育种:通过基因工程技术改良作物品质和产量。
- 生物恐怖袭击防御:通过基因工程技术检测和防御生物恐怖袭击。
- 环境污染治理:通过基因工程技术处理污染物。
4. 基因工程的限制:
- 伦理和道德问题:基因工程技术可能会带来未知的伦理和道德
问题。
- 技术成本:基因工程技术相对其他技术更为复杂,成本较高。
- 技术安全:基因工程技术的安全性需要持续进行研究和维护。
5. 基因工程的安全性问题:
- 基因突变:基因工程过程中可能会引发基因突变,导致不良后果。
- 质量控制:基因工程技术的产品需要进行质量控制,以确保其质量和稳定性。
高中生物选修三《专题1 基因工程》复习完整共39页文档
ENDBiblioteka 16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
高中生物选修三《专题1 基因工程》复 习完整
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
高中生物选修3知识总结
第1单元基因工程 记忆网络图解1.1 DNA 重组技术的基本工具核心考点背记 1.1.1 基因工程的概念1.1.2 限制性核酸内切酶一一“分子手术刀” （1）存在：主要存在于原核生物中。
（2）特性：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）识别的序列的特点：呈现碱基互补对称，无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如图，中心轴线两侧的双链八上的碱基是反向对称重复排列的。
如：以CGGC CG GC 中心线为轴，两侧碱基互补对称；GGTCCCCAGG 以TA为轴，两侧碱基互补对称。
（4）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（如图所示）。
当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将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心轴线处切开时，产生的则是平末端。
切割分子时产生的两种不同末端(箭头表示酶的切割位置）特别提示①限制性核酸内切酶是一类酶而不是一种酶。
②限制性核酸内切酵作用的化学键为磷酸二酯键，而不是氢键。
③不同种类的限制性核酸内切酶识别与切割的位点不同。
这与酶的专一性是一致的。
1.1.3 DNA连接酶——分子缝合针1.1.4 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”（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割位点，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DNA之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
（3）其他载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒。
综合限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶与解旋酶1.2 基因工程的基本操作程序核心考点背记1.2.1 基因工程的基本操作流程1.2.2 目的基因的获取（1）从基因文库（基因组文库或cDNA文库）中获取（2）人工合成目的基因：常用的方法有化学方法直接人工合成和反转录法。
生物选修三复习提纲
生物选修三整理专题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T4DNA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、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状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.目的基因主要是指：编码蛋白质的结构基因。
2.获得方法：人工合成：基因序列已知且短PCR：基因序列已知且长基因文库：基因序列未知3.关于基因文库和PCR技术：P9第二步：基因表达载体的构建：是基因工程的核心1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
生物选修三第一单元基础知识总结
生物选修三第一单元基础知识总结生物是高中课程的必修科目，生物选修3的学习已经结束，生物选修三第一单元基础知识有哪些呢?下面是店铺为大家整理的生物选修三第一单元基础知识点，希望对大家有所帮助!生物选修三第一单元基础知识总结专题一：基因工程1. 基因工程的诞生(1)基因工程：按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA 重组和转基因等技术，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
(2)基因工程诞生的理论基础是在生物化学、分子生物学和微生物学科的基础上发展起来，技术支持有基因转移载体的发现、工具酶的发现，DNA 合成和测序仪技术的发明等。
2..基因工程的原理及技术(3)基因工程操作中用到了限制酶、DNA 连接酶、运载体考点限制酶细化：限制酶主要从原核生物生物中分离纯化出来，这种酶在原核生物中的作用是识别 DNA 分子的特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
① 限制酶的特性是识别特定核苷酸序列，切割特定切点。
限制酶产生的末端有两种：粘性末端和平末端。
② DNA 连接酶与 DNA 聚合酶的作用部位是磷酸二酯键，二者在作用上的区别为前者是恢复被限制性内切酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，后者单个的核苷酸连接到DNA分子上。
③ 作为基因工程的载体应该具备标记基因、多个限制性内切酶切点、能够在宿主细胞内复制和稳定存等特点。
⑤ 常见的载体种类有质粒、动植物病毒、噬菌体(4)基因工程四步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。
考点细化：① 目的基因的获取方法为根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在载体上的位置、基因的转录产物、以及基因的表达产物蛋白质等特性来获取目的基因。
② 基因文库、基因组文库、cDNA 文库的区别：含有某种生物不同基因的许多DNA 片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌体分别含有这种生物的不同基因，称之为基因文库。
基因工程高中选修三生物第一单元知识点归纳
专题一 基因工程1.1 DNA 重组技术的基本工具1.基因工程（有性生殖）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。
2.基因工程的原理是基因重组（变异是定向的），突破了生殖隔离，实现了不同生物之间的基因重组。
3.基因工程的基本工具：（一）“分子手术刀”——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．功能：识别特定的核苷酸序列，切割特定的位点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。
3．特点：专一性。
4．结果：黏性末端和平末端。
（二）“分子缝合针”——DNA 连接酶1．分类：根据酶的来源不同，可分为E ·coliDNA 连接酶(来源于大肠杆菌，只能使黏性末端之间连接)和T4DNA 连接酶(来源于T4噬菌体，能缝合黏性末端和平末端，但连接平末端之间的效率较低)两类。
2．功能：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
（三） “分子运输车”——载体（不是工具酶）1.载体具备的条件：A.能在受体细胞中保存并大量复制；B.有一至多个限制酶切割位点；C.具有标记基因（供重组DNA 的鉴定和选择）；D.对受体细胞无害。
2.基因工程常用的载体有：质粒 、入噬菌体的衍生物和动、植物病毒等。
最常用的载体是质粒（常存在于原核细胞和酵母菌中）,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核DNA 之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA 分子。
3. 功能：a.将基因送入细胞中；b.在受体细胞内对目的基因进行大量复制并稳定保存。
1.2 基因工程的基本操作程序基因工程的基本过程：目的基因的获取、基因表达载体的构建（核心）、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
(一) 获得目的基因（主要指编码蛋白质的基因，也可以是一些有调控作用的因子 ）1.获取方法主要有两种：①从自然界中已有的物种中分离出来；②人工合成。
人教版·高中生物·选修3·专题1·基因工程(高三复习课件)
（2）动物细胞 显微注射法 （3）微生物细胞 Ca2+处理法（制备感受态细胞）
农杆菌转化法 原理：植物受损伤—细胞分泌酚类物质—吸引农杆菌—Ti质 粒上的T-DNA可转移到受体细胞中并整合到细胞DNA上
三、基因工程的基本流程 4、目的基因的检测和鉴定
检测目的基因是否插入受体DNA中 DNA分子杂交（Southern杂交） 检测目的基因是否转录 分子杂交（Northern杂交）
识别CCCGGG，并在C与G间切开
平末端
二、基因工程的基本工具 2、DNA连接酶
将DNA片段拼接成新的DNA分子，连接磷酸二酯键 E.coliDNA连接酶 T4DNA连接酶 只能连接粘性末端 既连接粘性末端又连接平末端
3、运载体 质粒
自我复制、多个酶切位点、标记基因等
λ噬菌体衍生物、动植物病毒等
三、基因工程的基本流程 1、目的基因的获取
A.变性过程中被切断的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可 利用解旋酶实现 B.复性过程中引物与DNA模板链的结合依靠碱基互补配对原 则完成 C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸 D.PCR与细胞内DNA复制相 比所需要酶的最适温度较高
3.蛋白质工程在实施中最大的难题是( ) A.生产的蛋白质无法应用 B.发展前景太窄 C.对于大多数蛋白质的高级结构不清楚 D.无法人工合成目的基因 4.下列不可能作为基因工程受体细胞的是( ) A.动物的受精卵细胞 B.人的神经细胞 C.大肠杆菌细胞 D.酵母菌细胞 5.将一个目的基因放入PCR扩增仪中,其他条件都具 备的条件下循环30次,合成的目的基因个数为( ) A.30 B.60 C.229 D.230
8.质粒是基因工程常用的载体,它的特点是(
)
人教版高中生物选修三知识点汇总(背诵版)
人教版高中生物选修三知识点汇总(背诵版)专题一基因工程1.2.3.4.5.6.7.8.9.基因工程的场所？（生物体外）基因工程操作水平？（DNA分子水平）基因工程利用的技术？（基因重组和转基因技术）基因工程的原理？（基因重组）基因工程的别名？（DNA重组技术）基因工程的目的？（获得人类需要的基因产物）基因工程/DNA重组技术的基本工具？（限制性核酸内切酶（限制酶），DNA连接酶，载体）工具酶？（限制酶，DNA连接酶）限制酶的分布？（主要分布在原核生物中）限制酶的作用部位？（磷酸二酯键）10.限制酶的特异性？（限制酶只能识别特定的双链DNA 序列，并在特定的切割位点切割）11.限制酶的专一性？（不同的限制酶识别不同的核苷酸序列）12.限制酶作用的结果是？（形成黏性末端或平末端）13.DNA连接酶的种类？（2类。
来自大肠杆菌的E.coliDNA连接酶（只能催化连接黏性末端），来自T4噬菌体的T4DNA连接酶（既能催化连接黏性末端也能连接平末端））14.DNA连接酶的作用位点？（磷酸二酯键）15.DNA连接酶和DNA聚合酶的区分？（DNA连接酶催化连接DNA片断，不需要模板，DNA聚合酶催化连接单个脱氧核苷酸，需要模板）16.载体的种类？（质粒（最常用），λ噬菌体的衍生物，动植物病毒）17.作为载体必备的条件？（能够在受体细胞中稳定存在并自我复制，对受体细胞无害，有一个或多个酶切位点，具有标志基因）18.质粒？（独立于拟核之外的小型环状双链DNA 份子）19.标志基因的作用？常用的有？（供重组DNA的鉴定和选择）（四环素抗性基因，氨苄青霉素抗性基因）20.基因工程中使用的质粒是否是天然质粒？（不是，使用的是人工改造过的天然质粒）21.基因工程的基本操作程序的步骤？（4个，获取目的基因，基因表达载体的构建（核心工程），将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与鉴定）24.PCR（多聚酶链式回响反映）技术的原理？（DNA复制）25.PCR技术操作环境？（生物体外，在PCR扩增仪中）26.PCR与DNA复制不同之处？（前者不需要解旋酶，高温解旋，后者要用解旋酶解旋；前者的DNA聚合酶要求热稳定性高，后者环境温和不需要热稳定性高的DNA聚合酶）（PCR技术中需要一种特殊的酶：Taq酶，又叫热稳定性DNA聚合酶）27.若基因较小，核苷酸序列，则能够通过DNA合成仪？（用化学方法直接人工合成）28.基因表达载体？（不同生物构建的表达载体有差别，但都需具备四部分：启动子，终止子，目的基因，标记基因）（复制原点）29.启动子和起始密码子，终止子和终止密码子？（启动子和终止子是DNA，起始密码子和终止密码子是RNA。
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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”一一限制性核酸内切酶（ 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。
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 W 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。
平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的 DNA M 条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。
2•“分子缝合针” 一一 DNA 连接酶（1）两种DNA 连接酶（E ∙ COli DNA 连接酶和TQNA 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 T 4DNA 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。
DNA 连接酶DNA 聚合酶不同点连接的DNA双链 单链 模板 不要模板 要模板连接的对象2个DNA 片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA 片段上相同点作用实质形成磷酸二酯键化学本质蛋白质（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。
人教版高中生物选修3 第一章章末复习：《基因工程》专题复习总结
专题1 基因工程
知识体系构建
专题整合
一、基因工程的基本工具
A.重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶、载体
B.为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体细胞
C.选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D.只要目的基因进入了受体细胞就能成功表达
二、基因工程的操作程序
1.目的基因的获取
（1）目的基因：指编码蛋白质的结构基因。
（2）获取方法：从基因文库获取，原核基因也可直接分离获得；真核基因主要是人工合成，人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。
2.基因表达载体的构建
（1）目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。
（2）组成：启动子＋目的基因＋标记基因＋终止子。
①启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。
②终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。
③标记基因的作用：鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
常用的标记基因是抗生素抗性基因。
3.将目的基因导入受体细胞。
生物选修三第一章知识点总结
生物选修三第一章知识点总结一、基因工程。
1. 基因工程的概念。
- 基因工程是指按照人们的意愿，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。
2. 基因工程的基本工具。
- 限制性核酸内切酶（限制酶）- 来源：主要从原核生物中分离纯化出来。
- 作用：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。
- 结果：产生黏性末端或平末端。
- DNA连接酶。
- 种类：E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶。
- 作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。
其中T4DNA连接酶既可以连接黏性末端，也可以连接平末端。
- 载体。
- 种类：质粒（最常用）、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
- 质粒：是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。
- 载体具备的条件：- 有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段插入。
- 在受体细胞中能进行自我复制，或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制。
- 有特殊的标记基因，如抗生素抗性基因，供重组DNA的鉴定和选择。
3. 基因工程的基本操作程序。
- 目的基因的获取。
- 目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。
- 获取方法：- 从基因文库中获取：- 基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
其中包含基因组文库（含有一种生物的全部基因）和cDNA文库（只包含某种生物的部分基因，是由生物的某一发育时期的mRNA反转录形成的cDNA构建而成）。
- 利用PCR技术扩增目的基因：- PCR（多聚酶链式反应）：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
- 原理：DNA双链复制。
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, 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DN A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（微生物）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（中心轴线的两侧）和平末端（中心轴线）EcoRⅠ)能识别GAATTC序列, SmaI识别CCCGGG序列:他们识别的核苷酸序列不同,但是切点都是在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, 作用的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: 能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。
（4）DNA连接酶: 是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·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。
高中生物选修三《基因工程》知识点归纳
高中生物选修三《基因工程》知识点归纳1. 遗传工程：狭义：基因工程广义：把一种生物的遗传物质移到另一种生物的细胞中。
2. 基因工程的核心是构建重组DNA分子。
3. 基因工程诞生的理论基础：DNA是生物遗传物质的发现，DNA双螺旋结构的确立以及遗传信息传递方式的认定。
4. 实施基因工程的条件：工具酶(限制性内切酶、连接酶、聚合酶) 目的基因：基因载体：要求：①能自我复制。
②含限制性内切酶位点。
③含筛选标记(一般为抗性基因)。
④能启动外源目的基因的转录、翻译。
⑤在细菌中，质粒有较高的拷贝数与稳定性。
受体细胞:微生物、动植物细胞(用氯化钙处理大肠杆菌可增加其细胞壁通透性，方便重组质粒进入。
)5. 基因工程的工具：①限制性核算内切酶可作为切割DNA分子的手术刀，使DNA重组成为可能②DNA连接酶具有缝合DNA的作用，可以将外源基因和载体DNA连接在一起。
③载体：最常见的载体为大肠杆菌质粒，质粒常含抗生素抗性基因。
(质粒是能自主复制的双链环状DNA，在细菌中独立于染色体存在的特殊遗传物质)。
除常用细菌和酵母的质粒外，改造和修饰后的噬菌体和病毒DNA均可作为基因载体。
向双子叶植物导入基因时，常用土壤农杆菌的Ti质粒。
6. 基因工程的基本操作步骤：目的基因的获得、重组DNA的形成、重组DNA 导入受体细胞、筛选含有目的基因的受体细胞、目的基因的表达。
7. 获得目的基因的方法：若化学序列已知，则可用化学方法合成目的基因或用PCR扩增目的基因。
若序列未知，则应建立包含目的基因的基因文库后，从中寻找。
8. 转基因植物解决了传统育种中远缘亲本难以杂交的缺陷，并可以定向的改变植物的性状。
9. 基因工程在医药工业和医学领域的应用主要包括基因工程药物和基因治疗。
10. 基因工程药物有胰岛素，干扰素(病毒入侵细胞后产生的糖蛋白，有抗病毒，抗细胞分裂和免疫调节等多种生物学功能，是治疗病毒性肝炎和肿瘤的药物)，乙型肝炎疫苗等。
11. 基因治疗是向目标细胞中引入正常功能的基因，以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。
高中生物选修三基因工程常考知识点归纳
1．基因工程的概念(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。
2．基础理论和技术的发展催生了基因工程(1)20世纪中叶，基础理论取得了重大突破①DNA是遗传物质的证明：1944年，艾弗里等人通过不同类型肺炎双球菌的转化实验，不仅证明了生物的遗传物质是DNA，还证明了DNA可以从一种生物个体转移到另一种生物个体。
艾弗里等人的工作可以说是基因工程的先导。
②DNA双螺旋结构和中心法则的确立：1953年，沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型。
1958年，梅塞尔松和斯塔尔用实验证明DNA的半保留复制。
随后不久确立的中心法则，解开了DNA复制、转录和翻译过程之谜，阐明了遗传信息流动的方向。
③遗传密码的破译：1963年，尼伦伯格和马太破译编码氨基酸的遗传密码。
1966年，霍拉纳用实验证实了尼伦伯格提出的遗传密码的存在。
这些成果不仅使人们认识到，自然界中从微生物到人类共用一套遗传密码，而且为基因的分离和合成等提供了理论依据。
(2)技术发明使基因工程的实施成为可能①基因转移载体的发现：1967年，罗思和赫林斯基发现细菌拟核DNA之外的质粒有自我复制能力，并可以在细菌细胞间转移，这一发现为基因转移找到了一种运载工具。
②工具酶的发现：1970年，阿尔伯、内森斯、史密斯在细菌中发现了第一个限制性内切酶(简称限制酶)后，20世纪70年代初相继发现了多种限制酶和连接酶，以及逆转录酶，这些发现为DNA的切割、连接以及功能基因的获得创造了条件。
③DNA合成和测序技术的发明：自1965年，桑格发明氨基酸序列分析技术后，1977年，科学家又发明了DNA序列分析的方法，为基因序列图的绘制提供了可能，之后，DNA 合成仪的问世又为引物、探针和小分子量DNA基因的获得提供了方便。
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A.①②③④ C.①④②③
B.①②④③ D.①④③②
三、基因工程的基本操作步骤
1、获得目的扩增
2、构建重组DNA分子
•工具： 限制性核酸内切酶、DNA连接酶、质粒
3、将重组DNA分子导入受体细胞
•方法： 植物——农杆菌转化法 动物——显微注射法 细菌——用CaCl2溶液处理
(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒，应选用B_c_l_Ⅰ__和__H__i_n_d_Ⅲ__两
种限制性核酸内切酶切割，酶切后的载体和目的基因片段，通过 _D_N__A__连__接___酶作用后获得重组质粒。
限制性核酸 内切酶
识别序列及 切割位点
BamHⅠ
G↓GATCC CCTAG↑G
BclⅠ Sau3AⅠ
磷酸二酯键 磷酸二酯键
粘性末端或平末端 重组DNA分子
DNA聚合酶 解旋酶
脱氧核苷酸 磷酸二酯键 子代DNA分子
DNA分子
碱基对中的氢 形成脱氧核苷酸单
键
链
DNA(水解)酶 DNA分子 磷酸二酯键 游离的脱氧核苷酸
如图为DNA分子在不同酶的作用下所发生的变化，图中依次 表示限制性核酸内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶、解旋酶 作用的正确顺序是( C )
基因植株的花__色______性状。
一、基因工程
1、核心 构建重组DNA分子 2、原理 基因重组
3、理论基础
•DNA是遗传物质的发现 •DNA双螺旋结构的确立 ——使来自异种生物的DNA拼接
成为可能 •遗传信息传递方式(中心法则)的认定 ——使基因在异种生物
细胞内表达成为可能
4、技术保障 基因工程工具
•注意： •氢键的断裂与形成与限制酶、DNA连接酶无关。
二、基因工程的基本工具
3、基因载体（运载体）
•作用： 作为运载工具，将外源基因送入受体细胞。
•种类： 质粒、噬菌体和某些动植物病毒
质粒
•本质： 小型双链环状DNA分子
•特点： •能自我复制； •常具有抗生素抗性基因 (标记基因)； •其存在对宿主细胞无影响。
(4)若用Sau3AⅠ切割质粒，最多可能获得___7_____种大小不同
的DNA片段。 (5)基因工程中，某些噬菌体经改造后可以作为载体，其DNA复 制所需的原料来自于__受__体__细__胞。
与DNA有关的酶的比较
项目
作用底物 作用部位
形成产物
限制性核酸内 切酶
DNA连接酶
DNA分子 DNA片段
(2)从扩大培养的大肠杆菌中提取含有目的基因的DNA，用 限制__性__核___酸__内__切__酶____分别切割含目的基因的DNA和农杆菌的Ti质
粒，然后用DNA连接酶连接，形成重组DNA并导入农杆菌。 (3)提取叶片组织的DNA，采用PCR技术_扩__增_____目的基因，鉴
定目的基因是否成功导入。 (4)为判断本研究是否达到预期目的，可比较转基因植株和非转
•作用特点： 有专一性。即一种限制酶只能识别一种特定核 苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。
•作用结果： 产生黏性未端或平末端
二、基因工程的基本工具
2、DNA连接酶
•连接部位： 两条链的骨架部分，形成磷酸二酯键
GCGAAT T CAA CG CT TAAG T T
•结果： 具有相同黏性末端的两个DNA片段连接起来，形成 重组DNA分子。
• 限制性核酸内切酶 • DNA连接酶 • 基因载体(如质粒)
的发现和应用
二、基因工程的基本工具
1、限制性核酸内切酶（简称限制酶）
•含义： 能够识别和切割DNA分子内一段特定核苷酸序列的 酶。
•来源： 主要从原核生物中分离得到 •种类： 已经发现数千种 •作用部位： 磷酸与脱氧核糖之间的磷酸二酯键
黄金大米，又名"金色大米"，因大米的胚乳细胞能 合成β胡萝卜素而呈现金黄色。
第一章 基因工程
选考查频率
1. 工 具 酶 的 发 现 和 基 因 工
程的诞生
a
基
2015 年 10 月 第 32 题
2.基因工程的原理和技术
b
因
(1)(2)(5)(6)(4分)
3.基因工程的应用
模拟练习
1. (2017·10月新高考联盟 节选)利用现代生物技术，让已知碱 基序列的人胰岛素原基因表达，获得基因产品。请回答： (1)可以用_化__学___合__成__方法获得目的基因(人胰岛素原基因)。 (2)目的基因与质粒在限___制__酶__、__D__N__A__连__接__酶_的作用下，形成重组质 粒。重组质粒是否转移到大肠杆菌宿主细胞中，可用含有四环素 的培养基进行筛选，原因是重组质粒上有_四__环__素___抗__性______基因。 (3)经过培养，目的基因在宿主细胞内大量扩增，并合成人胰岛素 原。若要使目的基因在细胞外大量扩增，可用_P__C_R____技术扩增。 (4)将该目的基因利用___A_____(A.显微注射法 B.农杆菌转化法 C.细胞融合法 D.氯化钙诱导法)导入牛受精卵，经胚胎体外培养 获得早期胚胎，经_胚__胎__移___植__转移到受体的输卵管或子宫角，可获 得转基因牛。
T↓GATCA ↓GATC ACTAG↑T CTAG↑
HindⅢ
A↓AGCTT TTCGA↑A
TGATCC(GGATCA) ACTAGG(CCTAGT)
(3)若BamHⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端连接，
连接部位的6个碱基对序列为__________，对于该部位，这两种 酶_都__不__能___(填“都能”“都不能”或“只有一种能”)切开。
模拟练习
下表中列出了几种限制性核酸内切酶识别序列及其切割位点， 图1、图2中箭头表示相关限制性核酸内切酶的酶切位点。请回答
限制性核酸 内切酶
识别序列及 切割位点
BamHⅠ
G↓GATCC CCTAG↑G
BclⅠ Sau3AⅠ
T↓GATCA ↓GATC ACTAG↑T CTAG↑
HindⅢ
A↓AGCTT TTCGA↑A
a
工
2016 年 4 月 第 32 题
4.活动：提出生活中的疑 c
程
(二)(1)(3分)
难问题，设计用基因工程
技术解决的方案
选考真题
1.(2015·10月浙江选考 节选)科研人员拟将已知的花色基因 (目的基因)转入矮牵牛的核基因组中，培育新花色的矮牵牛。 请回答：
(1)为了获得大量的目的基因，将其与含有抗生素抗性基因的质 粒DNA形成重组DNA，再与经__A______(A.氯化钙 B.氯化钠 C.蔗糖 D.葡萄糖)处理的大肠杆菌液混合，使重组DNA进入 大肠杆菌。
三、基因工程的基本操作步骤
4、筛选含有目的基因的受体细胞
•筛选对象： 有无目的基因 •筛选方法： 检测是否导入重组质粒—— 含抗生素的培养基
检测是否导入目的基因—— DNA分子杂交技术
5、目的基因的表达
•方法： 检测目的基因是否转录—— 核酸分子杂交技术 检测目的基因是否翻译—— 抗原--抗体杂交技术 从生物个体水平检测—— 是否具备相应的性状