生物选修3基因工程知识点归纳
生物选修三知识点总结
生物选修三知识点总结生物选修三是高中生物课程中的重要组成部分，涵盖了现代生物技术的多个方面。
以下是对生物选修三知识点的详细总结。
一、基因工程基因工程，又称为 DNA 重组技术，是按照人们的意愿，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。
（一）工具1、限制性核酸内切酶（简称限制酶）：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、 DNA 连接酶：连接两个 DNA 片段，恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。
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有：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，供外源 DNA 片段插入；具有标记基因，便于重组DNA 的筛选。
（二）基本操作步骤1、目的基因的获取：从基因文库中获取、利用 PCR 技术扩增、人工合成。
2、基因表达载体的构建：这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。
3、将目的基因导入受体细胞：导入植物细胞常用农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法；导入动物细胞常用显微注射法；导入微生物细胞常用感受态细胞法。
4、目的基因的检测与鉴定：分子水平的检测包括检测转基因生物染色体的 DNA 上是否插入了目的基因、检测目的基因是否转录出了mRNA、检测目的基因是否翻译成蛋白质；个体水平的鉴定包括抗虫或抗病的接种实验等。
二、细胞工程（一）植物细胞工程1、植物组织培养：在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
2、植物体细胞杂交：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
（二）动物细胞工程1、动物细胞培养：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。
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3知识点整理
效率低
第一页，编辑于星期三：六点 五分。
3.运载体
(1)作用：
①作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞内。 ②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (2)种类：质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等。
(3)条件：
①有一个或多个限制酶切位点 ②能自我复制
③有标记基因
（4）一般来说，天然载体往往不能满足人类的所有要求， 因此在基因工程中，对某些天然的载体进行人工改造。
③卵黄膜封闭作用---防止多精入卵的第二道屏障
④入卵后，尾部脱离，核膜破裂，形成雄原核 同时卵子被激活，完成减二分裂，形成雌原核
第十六页，编辑于星期三：六点 五分。
5.卵裂期：透明带内进行，胚胎总体积略减小，细胞行有丝分裂 6.桑椹胚（32个），之前每个细胞都具全能性
7.囊胚：内细胞团 滋养层
8.透明带破裂：孵化
2）DNA的拼接技术---基因工程
17.基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质
18.蛋白质工程：第二代基因工程
基因修饰或基因合成
第八页，编辑于星期三：六点 五分。
第二章 细胞工程
1.植物的组织培养 离体的组织、器官或细胞
一、植物细胞工程 脱分化
愈伤组织
再分化
植物体
外植体
营养：蔗糖、矿质元素（无机盐）
无机盐、维生素、激素、 氨基酸、核苷酸、葡萄糖、 血清 液体培养基
细胞全能性
脱毒植株、微型繁殖、人工种子
获得新植株
蔗糖、矿质元素、维生素、 植物 激素、有机添加剂 固体培养基
第十二页，编辑于星期三：六点 五分。
ห้องสมุดไป่ตู้
（二）动物体细胞核移植技术 原理：动物细胞核的全能性
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。
生物选修3基因工程知识点归纳
合成DNA片段或基因
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25.如果基因比较短小，核苷酸序列又已知，则可以用何种方法获得 目的基因？ 通过DNA合成仪，用化学方法人工合成，无需模板
26.能否把目的基因单独导入受体细胞？
不能，必需以基因表达载体的方式携带进去
27.基因工程技术的核心是什么？ 28.构建基因表达载体的目的是什么？
DNA连接酶
蛋白质
作用对象
双链DNA片段
是否需要模板
在基因工程 中的作用
在DNA复制 中的作用
不需要
构建基因表达载体
连接滞后链上的 冈崎片段
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DNA聚合酶
蛋白质 将单个脱氧核苷酸 合成互补子链
需要 PCR技术需要耐高温的 DNA聚合酶，即Taq酶 将游离脱氧核苷酸连接 到引物，形成互补子链
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30.不经改造的普通噬菌体，能否用做基因工程的载体？ 普通的噬菌体进入细菌细胞，会导致受体菌裂解死亡
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1.2 基因工程的基本操作程序
1. 基因工程的基本操作程序，包括哪几个步骤？ 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 目的基因的检测和鉴定。
AGGTCACGTCG TCCAGTGCAGC AGGUCACGUCG
RNA聚合酶
RNA聚合酶
非编码区
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真核细胞的基因结构
编码区
非编码区
编码区下游
RNA聚合酶
结合位点 外显子
内含子
(能编码蛋白质) (不能编码蛋白质)
调控遗传信息的表达 (调控序列)
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6. 原核生物与真核生物基因结构的主要区别是什么？
选修三
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。
高考生物复习 选修3 第1讲 基因工程
第1讲基因工程1.概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的2.阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体三种基本工具3.阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤4.举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质5.概述人们根据基因工程原理，进行蛋白质设计和改造，可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质6.举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程7.实验：DNA的提取和鉴定1.基因的结构与功能(生命观念)2.基因工程的操作流程图及蛋白质工程的流程图等(科学思维)3.基因工程的应用和蛋白质工程(科学探究)4.正确看待转基因生物与环境安全问题(社会责任)基因工程的基本工具及基本程序1．基因工程的概念(1)概念：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。
(2)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：定向改造生物的遗传性状。
2．基因工程的基本工具(1)限制性核酸内切酶(简称限制酶)。
②特点：具有专一性，表现在两个方面：识别——双链DNA分子的某种特定核苷酸序列。
切割——特定核苷酸序列中的特定位点。
③作用：断裂特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
④结果：产生黏性末端或平末端。
(2)DNA 连接酶。
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的切割位点有特殊的标记基因 ③运载体的作用：携带外源DNA 片段进入受体细胞。
3．基因工程的基本程序 (1)目的基因的获取。
①从基因文库中获取。
②人工合成⎩⎪⎨⎪⎧ 利用mRNA 反转录合成通过DNA 合成仪用化学方法人工合成③利用PCR 技术扩增。
高中生物选修三知识点总结
高中生物选修三知识点总结一、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开展起来，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创造等。
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别离纯化出来，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。
②DNA 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。
如果含有一种生物所有基因，叫做基因组文库。
只包含一种生物的一局部基因，这种基因文库叫做局部基因文库，如cDNA 文库。
③基因重组操作中构建基因表达载体的目的是将目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时目的基因能够表达和发挥作用。
上海市高中生物选修3：第三章基因工程知识点
第3章基因工程基因工程：将一种或多种生物（供体）的基因与运载工具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产物或新性状。
由于重组拼接的基因和运载工具都是DNA分子，因此，基因工程也称为重组DNA 技术。
基因工程在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等生物科学分支学科的基础上问世。
2.原理：基因重组（基因重组是指整段DNA在细胞内或细胞间、甚至在不同物种之间进行交换，并能在新的位置上复制、转录和翻译，是生物界的普遍现象。
）（减一前：交叉互换；减一后：自由组合；非正常基因重组：R型转化成S型，R型将S型菌控制多糖荚膜的基因转入到自己的细胞当中，并且整合到的自己DNA分子了）3.基因拼接理论基础：1）揭示DNA是遗传物质；2）确立DNA双螺旋结构和中心法则；3）破译遗传密码（生物共用一套遗传密码）4.技术支撑：1）发现运载工具；2）开发工具酶；3）实现DNA 体外重组5.意义：①打破生殖隔离，定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种或产物。
②现代生物工程的核心技术。
医学：制备疫苗（乙肝疫苗）农牧业：转基因抗虫棉食品方面：鲜味剂人胰岛素大规模生产：首先获取人胰岛素基因（目的基因），其次将之安装在合适的载体上，然后把重组好的DNA 分子（表达载体）导入合适的受体细胞中，并对目的基因及其表达产物进行鉴定，最后借助这种含重组DNA 分子的受体细胞大量生产重组人胰岛素。
1．限制性内切核酸酶（1）不破坏目的基因原则：如图甲中可选择PstⅠ，而不选择SmaⅠ。
（2）保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则：质粒作为载体必须具备标记基因，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择SmaⅠ。
（3）确保出现相同黏性末端原则：通常选择与切割目的基因相同的限制酶，如图甲中PstⅠ；为避免目的基因和质粒自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶。
高中生物选修三知识点归纳
选修3复习提纲一、基因工程1、（a）基因工程的诞生（一）基因工程的概念基因工程是指依据人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，给予生物以新的遗传特性，创建出更符合人们须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。
2、（a）基因工程的原理与技术原理：基因重组技术：（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别纯化出来的。
（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区分：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,它是一种袒露的、结构简洁的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制实力的双链环状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：目的基因的获得1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。
2.原核基因实行干脆分别获得，真核基因是人工合成。
生物选修三知识点总结
生物选修三知识点总结一、基因工程基因工程，也叫 DNA 重组技术，是按照人们的意愿，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。
（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）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
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。
特点：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、“分子缝合针”——DNA 连接酶作用：将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来，形成磷酸二酯键。
种类：E·coli DNA 连接酶和 T4DNA 连接酶。
E·coli DNA 连接酶只能连接黏性末端，T4DNA 连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端，但连接平末端的效率较低。
3、“分子运输车”——载体作用：将目的基因导入受体细胞。
具备的条件：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，供外源 DNA 片段插入；具有标记基因，便于筛选。
种类：质粒（最常用）、噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
（二）基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取从基因文库中获取：基因文库包括基因组文库和部分基因文库（如cDNA 文库）。
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。
人工合成：如果基因较小，核苷酸序列已知，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：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。
组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因等。
3、将目的基因导入受体细胞导入植物细胞：常用农杆菌转化法（双子叶植物和裸子植物）、基因枪法（单子叶植物）、花粉管通道法。
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。
高中生物选修3(浙科版)知识点总结
高中生物选修3(浙科版)知识点总结第一章基因工程一、工具酶的发现和基因工程的诞生1.基因工程的概念基因工程是将一种生物的基因转移至另一种生物体中，使其产生需要的基因产物或获得新的遗传性状。
基因工程的核心是构建重组DNA分子。
2.基因工程的基本工具限制性核酸内切酶（限制酶）是“分子手术刀”，能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并切割使其断开，具有专一性。
DNA连接酶是“分子缝合针”，将具有末端碱基互补的DNA片段连接在一起形成重组DNA分子。
载体是“分子运输车”，具有自我复制能力的双链环状DNA分子，能在受体细胞中复制并稳定保存，供外源DNA片段插入和重组DNA鉴定和选择。
二、基因工程的原理和技术基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定和高效地表达。
为了实现基因工程，需要准备多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作：目的基因的获得、重组DNA的形成、重组DNA导入受体细胞（宿主细胞），筛选含有目的基因的受体细胞、基因表达。
目的基因的获得有两种方法：一种是目的基因的序列已知，可以用化学方法合成目的基因，或者用聚合酶链式反应（PCR）扩增目的基因；另一种是目的基因的序列未知，需要建立一个包括目的基因在内的基因文库，从中寻找目的基因。
形成重组DNA分子的方法是使用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体DNA，然后用DNA连接酶将它们连接在一起，形成重组DNA分子。
将重组DNA分子导入受体细胞的方法是使用适当的方法将形成的重组DNA分子转移到合适的受体细胞中，常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。
筛选含有目的基因的受体细胞需要使用选择性培养基进行筛选，因为并不是所有细胞都能接纳重组DNA分子。
最后，目的基因在宿主细胞中表达，能产生人们需要的功能物质。
基因工程的核心是构建重组DNA分子，而DNA的遗传信息传递方式的认定、限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒载体的发现与应用为基因工程提供了技术上的保障。
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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① 其DNA分子中不具备该种限制酶的识别和切割序列；
② 或者有相应识别序列，但是被修饰过而不能被识别。
6. 限制酶的识别序列有何特点？
限制酶所识别的序列，可以找到一条中轴线，中轴线 两侧的双链DNA上的碱基是反向对称、重复排列的
7. 限制酶切割的部位在哪里？ 相邻脱氧核苷酸之间由_磷__酸__和_脱__氧__核__糖__所形成的磷酸二酯键
10.要想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(平)末端？
要切两个切口，产生四个黏性(平)末端
11.把两种来源不同的DNA用同种限制酶切割，会有怎样的结果？
会产生相同的黏性末端
12.不同的限制酶切割产生的黏性末端，一定不同吗？
不一定
13.将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子，需要什么工具？
编码区是连续的
编码区是间隔的， 不连续的
7. 什么是基因工程？ 8. 基因工程中的基因重组和杂交育种中的基因重组有何区别？ 9. 基因工程能否决定或改变生物进化的方向？
基因工程只能提供进化的原材料，自然选择决定进化方向
1.1 DNA重组技术的基本工具
1. 基因重组技术的基本工具有哪些？ 限制酶、DNA连接酶、载体
2. 限制酶是从何种生物中分离出来的？
主要从原核生物分离
3. 限制酶的作用特点是什么？
能够识别_双__链___DNA分子的特定核苷酸序列，并且切割每一条链 中特定部位的两个核苷酸之间的__磷__酸__二__酯___键，使之断开。
4. 限制酶能识别和切割RNA和单链DNA吗？
不能
5. 原核生物细胞内的限制酶不能切割自身的DNA，请推测原因？
选修三 现代生物科技专题
专题一 基因工程
1. 什么是基因？
有遗传效应的DNA片段
2. 什么是有遗传效应？
能够直接指导或间接调控蛋白质合成
3. 基因的功能是什么？
基因能够储存、传__递____和_表__达____遗传信息，也可能发生突 变，从而决定生物体的性状。
4. 基因是怎样储存、传递和表达遗传信息的？
8. 限制酶切割DNA产生怎样的结果？ ① 在识别序列___中__轴__线__两__侧____切割，产生黏性末端； ② 在识别序列____中__轴__线__处_____切割，产生平末端。
9. 什么是黏性末端？ 被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的脱氧
核苷酸，它们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。
储存： 基因中脱氧核苷酸的排序代表遗传信息 传递： 基因通过复制，可以由亲代传递到子代 表达： 基因通过转录和翻译，将遗传信息体现为蛋白质的结构
5. 原核生物和真核生物的基因结构分别是怎区
非编码区
编码区上游
编码区下游
编码蛋白质 (编码序列)
不能编码蛋白质 可调控遗传信息的表达
29.质粒DNA分子上有哪些标记基因？ 四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等
30.不经改造的普通噬菌体，能否用做基因工程的载体？ 普通的噬菌体进入细菌细胞，会导致受体菌裂解死亡
1.2 基因工程的基本操作程序
1. 基因工程的基本操作程序，包括哪几个步骤？ 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 目的基因的检测和鉴定。
RNA聚合酶
RNA聚合酶
非编码区
真核细胞的基因结构
编码区
非编码区
编码区下游
RNA聚合酶
结合位点 外显子
内含子
(能编码蛋白质) (不能编码蛋白质)
调控遗传信息的表达 (调控序列)
6. 原核生物及真核生物基因结构的主要区别是什么？
都是由能够编码蛋白质的__编__码__区___和具有 调控作用的____非__编__码__区_____组成
14.DNA连接酶的作用是什么？
DNA连接酶可将__双__链__D_N_A_片__段__之间的缝隙“缝合”起来， 即恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的__磷__酸__二__酯__键__。
15.互补的黏性末端之间的碱基对间的氢键的恢复，及酶有关吗？ 无关 16.DNA连接酶对所连接的DNA片段的碱基序列有严格要求吗？ 没有 17.DNA连接酶有连接单链DNA的本领吗？
25.基因工程使用的载体有哪些？ ①质粒；②动植物病毒；③λ噬菌体的衍生物
26.什么是质粒？ 细菌拟核DNA之外，能够进行自主复制的小型双链环状DNA分子
27.质粒存在于哪些生物的细胞中？
细菌和酵母菌
28.携带外源基因的质粒进入受体细胞，有几种复制方式？
① 能在受体细胞进行自我复制； ② 或整合到染色体DNA上，随染色体DNA进行同步复制。
22.载体的化学本质是什么？
本质是能够自我复制的DNA分子
23.天然的DNA分子可以直接用做基因工程的载体吗？
24.载体需要具备什么条件？
① 对受体细胞__无__害__； ② 能在受体细胞中__复__制__并稳定保存； ③ 具有__一__种__至__多__种__限__制__酶___的切点，供外源基因插入； ④ 具有__标__记__基__因__，供重组DNA的鉴定和筛选。
(调控序列)
原核细胞的基因结构
非编码区
编码区
非编码区
RNA聚合酶 结合位点
RNA聚合酶
RNA聚合酶是由多条肽链 构成的蛋白质，能识别并 及调控序列中的结合位点 结合，催化DNA转录（合 成）出RNA。也有解旋DNA 的作用。
终止子
原核细胞的基因结构
RNA聚合酶 结合位点
RNA聚合酶
AGGTCACGTCG TCCAGTGCAGC AGGUCACGUCG
构建基因表达载体 连接滞后链上的 冈崎片段
蛋白质
将单个脱氧核苷酸 合成互补子链
需要
PCR技术需要耐高温的 DNA聚合酶，即Taq酶 将游离脱氧核苷酸连接 到引物，形成互补子链
20.能否把目的基因直接导入受体细胞？需要什么工具？
21.载体的作用是什么？
① 作为运载工具，将外源基因转移到受体细胞中去； ② 使外源基因能在受体细胞内稳定保存、复制和表达。
迄今为止，所发现的DNA连接酶都不具备连接单链DNA的能力 18.根据来源，把DNA连接酶分为几类？
E·coli
DNA连接酶
T4 DNA连接酶
大肠杆菌 T4噬菌体
恢复 磷酸 二酯键
只能连接黏性末端
能连接黏性末端 和平末端(效率低)
19.DNA连接酶和DNA聚合酶有何区别？
蛋白质 双链DNA片段
不需要