高中生物选修三专题一基因工程知识点
高中生物基因工程知识点总结
高中生物基因工程知识点总结基因工程是现代生物技术的核心内容之一，在高中生物学习中占据着重要的地位。
下面我们就来详细总结一下高中生物基因工程的相关知识点。
一、基因工程的概念基因工程，又称为基因拼接技术或 DNA 重组技术，是指按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。
二、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）限制酶能够识别双链 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。
2、“分子缝合针”——DNA 连接酶根据来源不同，DNA 连接酶分为两类：E·coli DNA 连接酶和T4DNA 连接酶。
E·coli DNA 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 连接酶既可以连接黏性末端，又可以连接平末端，但连接平末端的效率相对较低。
3、“分子运输车”——载体常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
作为载体，需要具备以下条件：（1）能够在受体细胞中稳定保存并自我复制。
（2）具有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接。
（3）具有标记基因，便于进行筛选。
三、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取（1）从基因文库中获取基因文库包括基因组文库和部分基因文库（如 cDNA 文库）。
（2）利用 PCR 技术扩增目的基因PCR 是一项在生物体外复制特定 DNA 片段的核酸合成技术。
（3）通过化学方法人工合成如果基因比较小，核苷酸序列又已知，可以通过 DNA 合成仪用化学方法直接人工合成。
2、基因表达载体的构建（基因工程的核心）目的基因、启动子、终止子、标记基因等组成基因表达载体。
启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出 mRNA；终止子终止转录；标记基因用于鉴别和筛选含有目的基因的细胞。
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。
高中生物基因工程知识点总结
高中生物基因工程知识点总结一、基因工程的概念基因工程，又称为重组 DNA 技术，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。
二、基因工程的工具1、限制性核酸内切酶（限制酶）限制酶能够识别双链 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。
限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割 DNA 分子。
2、 DNA 连接酶DNA 连接酶的作用是将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来，形成磷酸二酯键。
常用的 DNA 连接酶有 E·coli DNA 连接酶和 T4 DNA 连接酶。
3、载体常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
载体需要具备的条件包括：能够在宿主细胞中稳定保存并自我复制；具有一个或多个限制酶切点，以便与外源基因连接；具有标记基因，便于进行筛选。
三、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取目的基因可以从自然界已有的物种中分离出来，也可以通过人工合成的方法获得。
常用的方法有从基因文库中获取、利用 PCR 技术扩增目的基因、通过化学方法人工合成等。
2、基因表达载体的构建基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤。
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，同时使目的基因能够表达和发挥作用。
一个基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等部分。
3、将目的基因导入受体细胞将目的基因导入受体细胞的方法因受体细胞的不同而有所不同。
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；将目的基因导入动物细胞常用的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞通常采用感受态细胞法。
4、目的基因的检测与鉴定目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，需要进行检测与鉴定。
生物选修三基因工程知识点
专题１基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具１．基因工程又叫DNA重组技术，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。
操作水平是DNA分子水平，操作环境是在体外。
２．“分子手术刀”──限制性核酸内切酶。
这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。
迄今已从近300种微生物中分离出了约4000种限制酶。
能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列；切开两个两个核苷酸之间的磷酸二酯键，形成黏性末端或平末端。
３．“分子缝合针”──DNA连接酶。
将切下来的DNA片段拼接成新的DNA 分子，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。
种类：1）E.coli DNA连接酶：只能将双链DNA片段互补的粘性末端之间连接起来2）T4 DNA连接酶：既可以“缝合”双链DNA片段互补的粘性末端，又可以“缝合”双链DNA片段的平末端，但连接平末端之间的效率比较低４．“分子运输车”──基因进入受体细胞的载体。
作为载体的必要条件：能自我复制、有切割位点、有遗传标记基因等。
载体的种类：细菌质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒1.2 基因工程的基本操作程序１．基因工程的基本操作步骤主要包括：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；目的基因的检测与鉴定。
２.目的基因的获取方法：从基因文库中获取、利用PCR提取目的基因、人工合成法。
3.PCR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。
条件：模板DNA；RNA引物；四种脱氧核苷酸；热稳定DNA聚合酶（Taq 酶）。
方法：DNA受热变性解旋为单链、冷却后RNA引物与单链相应互补序列结合、DNA聚合酶作用下延伸合成互补链。
4．基因表达载体的功能：使目的基因在受体细胞中稳定存在；可以遗传给下一代；使目的基因能够表达和发挥作用。
5．基因表达的载体的组成目的基因 +启动子 + 终止子 + 标记基因6．转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
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。
高中生物选修三必考、必背知识点(填空版)
生物选修3知识点专题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_________________,赋予生物以_____________,创造出__________________________.基因工程是在_____________上进行设计和施工的,又叫做_____________.〔一〕基因工程的基本工具1."分子手术刀〞——__________________________〔1〕来源：主要是从_____________中分离纯化出来的.〔2〕功能：能够识别双链DNA分子的某种______的核苷酸序列,并且使每一条链中_______部位的两个核苷酸之间的_____________断开,因此具有_____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：_________和________2."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：E·coliDNA连接酶来源于_________,只能将双链DNA片段互补的_______之间的磷酸二酯键连接起来；而TDNA连接酶能缝合_______,但连接平4末端的之间的效率较_.<2>与DNA聚合酶作用的异同: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.3."分子运输车〞——_________〔1〕载体具备的条件：①___________________________.②___________________________.③___________________________.〔2〕最常用的载体是_____,它是一种裸露的、结构简单的、独立于,并具有___ ______ 能力的_________DNA分子.〔3〕其它载体：___________________________<二>基因工程的基本操作程序第一步：__________________1.目的基因是指：.2.原核基因采取获得,真核基因是_________.人工合成目的基因的常用方法有__ _______和_________.3.PCR技术扩增目的基因〔1〕原理：_________〔2〕过程：第一步：加热至90～95℃使________；第二步：冷却到55～60℃, _________________；第三步：加热至70～75℃,热稳定酶从起始互补链的合成. 第二步：_______________1.目的：使目的基因在受体细胞中_______________,并且可以,使目的基因能够.2.组成：__________＋__________＋__________＋__________〔1〕启动子：是一段有特殊结构的,位于基因的__________,是__________酶识别和结合的部位,能驱动基因,最终获得所需的.〔2〕终止子：也是一段有特殊结构的,位于基因的.〔3〕标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中,从而将筛选出来.常用的标记基因是__________.第三步：____________________1.转化的概念：是进入内,并且在受体细胞内__________和__________的过程.2.常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是__________,其次还有__________和__________等.将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是.此方法的受体细胞多是 __________.将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是、、 ,最常用的原核细胞是__________,其转化方法是先用_____处理细胞,使其成为__________,再将_________溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程.3.重组细胞导入受体细胞后,筛选含的依据是.第四步：____________________1.首先要检测上是否插入了,方法是采用____________________2.其次还要检测____________________,方法是采用作探针与杂交.3.最后检测,方法是从转基因生物中提取,用相应的 __________进行__________ __________.4.有时还需进行水平的鉴定.如.〔四〕蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以的结构规律与其生物功能的关系作为基础,通过__________ __________,对现有蛋白质进行,或制造一种__________,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的蛋白质〕A为__________ B为 .专题2 细胞工程〔一〕植物细胞工程1.理论基础〔原理〕：__________全能性表达的难易程度错误!受精卵错误!生殖细胞错误!胚胎干细胞错误!干细胞错误!体细胞排序__________ __________ __________植物细胞_____动物细胞〔大于或小于〕2.植物组织培养技术 < > < > 〔1〕过程：离体的植物器官、组织或细胞< >试管苗―→植物体〔2〕用途：微型繁殖、__________、__________、__________、细胞产物的工厂化生产.〔3〕地位：是培育转基因植物、__________ _____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〕诱导融合的方法：物理法包括等.化学法一般是用__________ __________作为诱导剂.〔3〕意义：__________ __________ __________〔二〕动物细胞工程1. 动物细胞培养〔1〕概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的,将它分散成__________,然后放在适宜的__________中,让这些细胞.〔2〕动物细胞培养的流程：取动物组织块〔动物胚胎或幼龄动物的器官或组织〕→剪碎→用__________ __________处理分散成__________→制成__________→转入培养瓶中进行__________培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续__________培养.〔3〕细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就,称为__________.细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面__________时,细胞就会,这种现象称为____________________.〔4〕动物细胞培养需要满足以下条件①的环境：培养液应进行______处理.通常还要在培养液中添加一定量的__________,以防培养过程中的污染.此外,应定期更换培养液,防止_______________.②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等.通常需加入__________等天然成分.③温度：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4.④气体环境：95%＋5%.O2是__________所必需的,CO2的主要作用是__________〔5〕动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、__________、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞.2.动物体细胞核移植技术和克隆动物〔1〕哺乳动物核移植可以分为__________核移植〔比较容易〕和__________核移植〔比较难〕.〔2〕选用去核卵<母>细胞的原因：卵<母>细胞____________________；卵<母>细胞.〔3〕体细胞核移植的大致过程是：为___________________错误!为____________________.〔4〕体细胞核移植技术的应用：①加速家畜改良进程,促进良畜群繁育；②保护物种,增大存活数量；③生产珍贵的；④作为的供体；⑤用于的移植等.〔5〕体细胞核移植技术存在的问题：克隆动物存在着问题、表现缺陷等.3.动物细胞融合〔1〕动物细胞融合也称___________,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程.融合后形成的具有原来细胞遗传信息的单核细胞,称为___________〔2〕动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有___________、、等.〔3〕动物细胞融合的意义：克服了______________________,成为研究、、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段.〔1〕抗体：一个B淋巴细胞只分泌一___ _______.从血清中分离出的抗体、、.〔2〕单克隆抗体的制备过程：〔3〕杂交瘤细胞的特点：既能___________,又能产生___________.〔4〕单克隆抗体的优点：_________________________________.〔5〕单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂：准确识别各种物质的细微差异,并跟发生特异性结合,具有、、、的优点.②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗,可制成"〞,也有少量用于治疗其它疾病.专题3 胚胎工程〔一〕动物胚胎发育的基本过程1、胚胎工程是指对动物______________________所进行的多种显微操作和处理技术,如___________、___________、___________、___________等技术.经过处理后获得的,还需移植到___________生产后代,以满足人类的各种需求.2、动物胚胎发育的基本过程〔1〕受精场所是母体的___________.〔2〕卵裂期：特点：细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积______________________.〔3〕桑椹胚：特点：胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹.是___________〔全能或者已分化〕细胞. 〔4〕囊胚：特点：细胞开始出现_______〔该时期细胞的___________〕.聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为___________,将来发育成胎儿的各种组织.中间的空腔称为___________.〔5〕原肠胚：特点：有了____〔几层〕胚层的分化,具有腔和腔.〔二〕胚胎干细胞1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于______________________中分离出来.2、具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为___________小,___________大,___________明显；在功能上,具有发育的,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞.另外,在体外培养的条件下,可以而不发生,可进行保存,也可进行.3、胚胎干细胞的主要用途是：①可用于研究哺乳动物；②是在体外条件下研究的理想材料,在培养液中加入,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示的机理提供了有效的手段；③可以用于治疗人类的某些,如帕金森综合症、少年糖尿病等；④利用可以被诱导分化形成新的的特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能；⑤随着组织工程技术的发展,通过ES细胞,定向培育出___________,用于______ _____,解决供体器官不足和器官移植后___________的问题.〔三〕胚胎工程的应用1.体外受精和胚胎的早期培养<1>卵母细胞的采集和培养：主要方法：用___________处理,使其排出更多的卵子,然后,从___________中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精.第二种方法：从刚屠宰母畜的中采集卵母细胞；第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从___________中吸取卵母细胞.采集的卵母细胞,都要在体外经后,才能与受精.<2> 精子的采集和获能：在体外受精前,要对精子进行___________处理.<3> 受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在___________溶液或专用的溶液中完成受精过程.<4>胚胎的早期培养：精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入中继续培养,以检查___________和___________.培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需添加、、、等营养成分,以与___________等物质.当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向___________.不同动物胚胎移植的时间不同.<牛、羊一般要培育到_________或_________阶段才能进行移植,小鼠、家兔等实验动物可在的阶段移植,人的体外受精胚胎可在阶段移植.>2.胚胎移植<1>胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精与其它方式得到的胚胎,移植到______________________其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术.其中提供胚胎的个体称为"_____〞,接受胚胎的个体称为"______ _〞.〔供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种.〕地位：如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过________________才能获得后代,是胚胎工程的最后一道"工序〞.<2> 胚胎移植的意义：大大缩短了______________________,充分发挥雌性优良个体的能力.<3> 生理学基础：①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的________ ______________.这就为供体的胚胎移入受体提供了_____________________.②早期胚胎在一定时间内处于___________状态.这就为胚胎的收集提供了可能.③受体对移入子宫的外来胚胎_________〔发生或者不发生〕反应.这为胚胎在的存活提供了可能.④供体胚胎可与受体子宫建立正常的___________联系,但供体胚胎的在孕育过程中不受影响.<4> 基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理.选择______________________优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是___________〔相同或者不同〕物种.并用激素进行___________,用___________对供体母牛做___________处理.②配种或人工授精.③对胚胎的收集、检查、培养或保存.配种或输精后第7天,用特制的装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来<也叫冲卵>.对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到___________或___________阶段.直接向受体移植或放入－196℃的中保存.④对进行移植.⑤移植后的检查.对受体母牛进行___________的检查.3.胚胎分割<1>概念：是指采用机械方法将__________切割2等份、4等份等,经移植获得的技术.<2>意义：来自同一胚胎的后代具有___________〔相同或者不同〕的遗传物质,属于______〔有性还是无性〕繁殖.<3>材料：发育良好,形态正常的.〔桑椹胚至囊胚的发育过程中,细胞开始分化,但其仍很高,也可用于胚胎分割.〕<4>操作过程：对囊胚阶段的胚胎分割时,要将__________________分割,否则会影响分割后胚胎的___________和___________.。
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。
高中生物选修三基因工程主要知识点
高中生物选修三基因工程主要知识点（1.1、1.2）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，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。
1、基因工程的三大工具：限制性核酸内切酶—“分子手术刀”；DNA连接酶—“分子缝合针”；基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。
2、限制性核酸内切酶的特点：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
3、限制酶识别序列的特点：反向对称，重复排列。
4、限制酶在原核生物中的作用：切割外源DNA，保护细菌细胞。
5、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子？原核生物本身不含相应特异性序列；对DNA分子进行甲基化修饰。
6、两种常见的DNA连接酶：E·coli DNA连接酶：源自大肠杆菌，只连接黏性末端；T4DNA连接酶：提取自T4噬菌体，两种末端均可连接，连接平末端效率低。
7、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点：都是蛋白质；都能生成3'磷酸二酯键。
不同：前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键，后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上；前者不需要模版，后者需要。
8、载体需要满足的条件：有一到多个限制酶切点；对受体细胞无害；导入基因能在受体细胞内复制和表达；有某些标记基因；分子大小合适。
9、质粒：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。
10、标记基因的作用：鉴别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。
11、三类载体：质粒；λ噬菌体的衍生物；动植物病毒。
12、获取目的基因的方法：说法一：从自然界已有的物种中分体（鸟枪法、反转录法）、用人工的方法合成；说法二：从基因文库中获取（鸟枪法、反转录法）、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。
13、基因库：一个物种中全部个体的全部基因的总和；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，个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因；基因组文库：含有某种生物全部基因的基因文库；部分基因文库：只含有一种生物部分基因的基因文库；cDNA文库：用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。
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专题一基因工程
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。
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。
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两条单链的切口，
是平整的，这样的切口叫平末端。
2.“分子缝合针”——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
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
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。
④对受体细胞无害。
（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。
（1）获取方法：从基因文库中获取目的基因
（2）人工合成法：化学方法合成DNA片段（反转录法、直接合成法）
（3）PCR反应扩增DNA
2.基因文库包括基因组文库和部分基因文库（如
cDNA文库）
3.PCR技术扩增目的基因
（1）PCR的含义：聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
（2）目的：获取大量的目的基因
（3）原理：DNA双链复制
（4）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链；
第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合；
第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。
（5）特点：指数(2n)形式扩增
第二步：基因表达载体的构建(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。
2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因
（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：是为了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基因。
3.重组质粒形成过程:
（1）用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个切口，露出黏性末端。
（2）用同一种限制酶切断目的基因，使其产生相同的黏性末端。
（3）将切下的目的基因片段插入质粒的切口处，再加入适量DNA连接酶，形成了一个重组DNA分子（重组质粒）
第三步：将目的基因导入受体细胞—转化
1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2.常用的转化方法：
将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉
管通道法等。
将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。
方法的受体细胞多是受精卵。
将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用Ca2+ 处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。
3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
第四步：目的基因的检测和表达
1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的
基因，方法是采用DNA分子杂交(DNA-DNA)技术。
2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用分
子杂交(DNA-RNA)技术。
3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原—
抗体杂交技术。
4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。
如生物抗虫或抗病的鉴定等。
（三）基因工程的应用
1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。
2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。
4.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。
（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）
转录翻译
蛋白质工程的基本途径：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（基因）
★蛋白质工程与基因工程区别
一基因的结构：
基因是有遗传效应的DNA片段(注：RNA病毒为RNA)，分为编码区和非编码区。
编码区：能转录出mRNA，原核生物中也就是能编码蛋白质的区段
非编码区：不能转录出mRNA，也不能编码蛋白质的区段
（１）原核细胞基因的结构
非编码区中存在调控遗传信息表达的核苷酸序列:
①编码区上游的RNA聚合酶结合位点，即启动子，可控制RNA聚合酶的结合。
RNA聚合酶是一种蛋白质，能识别并结合调控序列中的结合位点，能催化DNA转录为RNA
②编码区下游有终止子，可控制RNA聚合酶的停止、脱落。
（2）真核细胞基因的结构
(调控序列)。