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生物选修3专题1 基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具-1.2 基因工程的基本操作程序一、与DNA分子相关的几种酶及基因工程的其他工具1、与DNA分子相关的酶“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。
“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。
2、载体（1）条件：①能在宿主细胞中稳定保存下来并大量复制。
②有一个至多个限制性核酸内切酶切割点，以便与外源基因连接。
③具有特殊的标记基因，便于筛选。
（2）种类：质粒（常用）、γ噬菌体的衍生物、动植物病毒。
（3）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。
二、基因工程基本操作程序1、目的基因的获取途径（目的基因：编码蛋白质的结构基因。
）（1）从基因文库中获取（2）人工合成目的基因，人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法。
（原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。
）（3）PCR技术扩增目的基因①原理：DNA双链复制②过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
高三生物知识点总结选修三高三生物学知识对于考生来说非常重要，毕竟生物学是高考科目之一。
而本文将对高三生物学选修三的知识点进行总结，希望能够帮助到广大考生。
首先，我们来谈谈遗传学。
遗传学是生物学的重要分支，研究物种遗传信息的传递与变异规律。
高三生物选修三中涉及到的遗传学知识主要有基因的结构和功能、遗传信息的传递：分离定律的基本内容、追溯法则和表征法则、基因的重组和连锁、遗传的分子机制和基因工程。
接下来，让我们关注细胞分裂和遗传物质。
细胞分裂是生物学中一个至关重要的过程，分为有丝分裂和无丝分裂。
有丝分裂包括前期、中期、后期和末期，每个阶段都有其特定的过程和特征。
高三生物选修三还会涉及到细胞周期的调控以及癌细胞的恶化。
而遗传物质则主要指DNA，高三生物选修三将对DNA的结构、复制、转录和翻译进行详细的讲解。
现在，我们将转向进化和动物区系的学习。
进化是生物学中一个重要的概念，它探讨的是物种的变异和适应过程，同时还涉及到进化的理论和证据。
有关动物区系的部分，高三生物选修三主要会介绍我国的动物分类、资源的利用和保护以及对入侵生物的认识和应对。
此外，高三生物选修三还将涵盖免疫系统的学习。
免疫系统是人体抵御疾病侵袭的重要系统，它包括先天性免疫和获得性免疫两个方面。
高三生物选修三会详细介绍免疫系统的组成、功能以及疾病防治方面的知识。
最后，我们来看一下生态学的内容。
生态学是研究生物与环境相互作用的学科，也是高三生物选修三中的一个重要部分。
我们将学习生态系统的结构与功能、物种的数量和分布、人口和环境等内容。
此外，生态学还包括生态平衡的研究与应用、环境保护与可持续发展等方面的知识。
通过对高三生物选修三的知识点进行总结，我们可以清晰地了解到这门学科的范围和重点。
只有掌握了这些基本知识，才能在高考中更好地应对相关考题。
因此，同学们在备考过程中一定要重视掌握这些知识点，并充分利用课余时间进行复习和巩固。
祝愿各位考生在高考中取得优异成绩！。
2019-2020年人教版高中生物选修3《现代生物科技专题》知识点整理专题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：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_。
选修3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。
操作水平：原理：优点：（一）基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——-2.“分子缝合针”——3.“分子运输车”——(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。
1.从基因文库中获取（不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用）2.人工合成。
常用方法有：（1）反转录法（已经获得mRNA的情况下采用）（2）化学合成法（知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用）3.PCR技术扩增目的基因（知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用）（1）PCR的含义：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：（4）条件：（5）过程：第一步：变性，加热至90～95℃DNA解链为单链；（高温解旋）第二步：复性，冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合；第三步：延伸，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＋＋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mRNA。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端，使转录停止。
（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基因。
第三步：将目的基因导入受体细胞_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。
高中生物必备知识点---人教版选修三1、基因工程常用的基本工具有三种分别是：限制酶、DNA连接酶、运载体。
2、基因工程常用的工具酶是：限制酶、DNA连接酶。
3、基因工程工具酶都是只用作于（磷酸二酯）键，而不作用氢键。
4、经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式分别是：黏性末端和平末端。
5、基因工程常使用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
6、基因工程的基本操作程序分四步：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7、获取目的基因的四种方法分别是：基因组文库、CDNA文库获取、PCR技术扩增、若基因序列较小还可通过人工合成获取。
8、在基因工程“四步曲”中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。
9、回答PCR的三个过程：第一步加热至90～95℃，DNA解链；第二步冷却到55～60℃，引物与DNA单链相应的互补链的结合；第三步：加热至70～75℃，在热稳定DNA聚合酶作用下进行延伸（简单记忆为高温变性、低温复性、适温延伸）。
10、基因表达载体的组成包括：启动子、目的基因、终止子、标记基因。
11、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。
目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射技术，此方法的受体细胞多是受精卵。
将目的基因导入微生物细胞：常用Ca2+处理细胞。
12、在目的基因的检测和鉴定中，通常将用放射性同位素标记的目的基因作探针，这种检测方法属于分子检测，如果转基因成功，通过分子检测可在转基因生物体内检测出目的基因、目的基因的mRNA、目的基因合成的蛋白质。
除了分子检测外，还有如抗虫或抗病实验的接种实验，这种检测属于个体生物学水平的鉴定。
13、基因工程产生的蛋白质是自然界一存在的物质而蛋白质工程生产的蛋白质是自然界没有的蛋白质。
14、农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，对大多数单子叶植物没有感染能力15、干扰素是动物或人体细胞受到侵染后产生的一种糖蛋白（物质），干扰素几乎能抵抗所有病毒引起的感染。
高中生物选修3基础知识总结专题一基因工程原理：基因重组基因工程的概念：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。
定向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）（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（回文序列），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。
（注意“酯”的写法）（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)DNA聚合酶、RNA聚合酶和DNA连接酶的比较：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安全无毒⑤大小合适（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或具有调控作用的因子。
2.目的基因的获取有三种方法：从基因文库中获取；PCR扩增目的基因；人工化学法合成。
原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。
高三选修三生物知识点总结随着高三学业的逐渐加紧，生物学作为一门重要的科目，成为了高三学生必须掌握的知识之一。
而在高三的生物课程中，选修三是其中的一部分，涵盖了许多重要的知识点。
下面，我将对高三选修三生物课程的知识点进行总结，以便于大家的复习和回顾。
第一部分：细胞分裂细胞分裂是生物体发育、生长、修复组织和生殖的基础过程。
它包括有丝分裂和减数分裂两种形式。
有丝分裂是体细胞的分裂过程，经过细胞核的准备期、有丝纺锤体的形成、有丝分裂纺锤体的收缩和伸长、染色体的分离、两个子细胞的形成等阶段。
而减数分裂则是生殖细胞的分裂过程，经过一次有丝分裂纺锤体的形成、染色体的分离、两次细胞分裂，最后形成四个基因组去重的子细胞。
第二部分：DNA和基因DNA是生物体内核酸的一种，其结构由磷酸、五碳糖（脱氧核糖）和氮（碱基）三部分组成。
DNA分子由双链结构构成，碱基对（腺嘌呤-胸腺嘧啶，鸟嘌呤-胞嘧啶）通过氢键连接在一起，形成了DNA的双螺旋结构。
基因是DNA分子上编码某种生物特征或功能的一段遗传信息，通过基因的转录与翻译，生物体能够合成蛋白质，实现生命活动。
第三部分：遗传学遗传学是研究遗传规律和遗传变异的学科。
遗传规律主要包括孟德尔遗传定律和性别遗传规律。
孟德尔遗传定律通过对豌豆杂交实验的观察，总结出了显性和隐性基因的传递规律。
性别遗传规律则是指人类性别的决定是由父方决定的，通过X和Y染色体的组合来决定一个人的性别。
第四部分：免疫和细菌免疫是生物体对抗外界微生物侵袭的一种防御机制。
免疫系统包括天然免疫和后天免疫两部分。
天然免疫是生物体先天具备的免疫能力，主要包括机体屏障和飞液（如皮肤、黏膜和体液中的淋巴细胞）。
而后天免疫则是通过机体对具体抗原产生的特异性免疫反应，包括细胞免疫和体液免疫。
细菌是一类单细胞的微生物，它们在生物界中具有广泛的分布，可以生活在空气、土壤、水和生物体内。
第五部分：植物与动物生理植物和动物生理学是研究植物和动物生命活动的科学。
高中生物选修3基础知识总结专题一基因工程原理：基因重组基因工程的概念：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。
定向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）（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（回文序列），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。
（注意“酯”的写法）（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连接酶和操作水平DNA分子水平基本过程剪切→ 拼接→导入→ 表达实质基因重组结果人类需要的基因产物（定向的)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)DNA聚合酶、RNA聚合酶和DNA连接酶的比较：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安全无毒⑤大小合适（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或具有调控作用的因子。
选修3基因工程的概念概念：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。
基本原理：让目的基因在受体细胞内稳定且高效的表达理论基础:DNA是生物遗传物质的发现,DNA双螺旋结构，遗传信息传递方式核心：构建重组DNA分子（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。
注意：用同种限制酶分别切割目的基因和载体从而形成相同的粘性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来，有时用不同限制酶也可以形成相同的粘性末端，用两种限制酶切割使目的基因和载体两端各形成两种粘性末端，防止载体和目的基因自身环化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片段的末端，形成磷酸二酯键。
（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。
高三生物选修3知识点归纳高三生物选修3是高中生物课程中的一门重要课程，涵盖了多个知识点，包括基因组和表达、进化与适应和生物技术应用等方面。
下面我将对这些知识点进行归纳和总结，帮助同学们更好地复习和理解这门课程。
一、基因组和表达1. DNA的结构和功能DNA是生物体内存储遗传信息的重要分子，其结构由碱基、糖基和磷酸基团组成。
DNA的功能包括遗传信息的传递和复制、基因的表达和蛋白质的合成等。
2. DNA复制DNA复制是指将一个DNA分子复制成两个完全相同的DNA 分子的过程。
该过程包括解旋、合成新链和连接等步骤，由多个酶和辅助蛋白质参与。
3. 基因的表达基因的表达是指基因通过转录和翻译过程将DNA编码信息转化为蛋白质的过程。
该过程包括转录和翻译等步骤，通过一系列酶的参与完成。
4. 基因调控基因调控是指生物体如何通过调整基因的表达来适应环境变化和实现生物过程的调节。
包括转录水平的调控、转录后修饰和核糖体选择性调控等。
二、进化与适应1. 进化理论进化理论是指生物种群随时间的推移，逐渐改变其适应环境的特征，产生新物种的过程。
该理论包括自然选择、遗传漂变和遗传流动等机制。
2. 自然选择自然选择是指适应性更好的个体在生存和繁殖中更具优势，从而使有利基因在种群中逐渐增多的过程。
其结果是物种的适应性逐渐提高。
3. 人类进化人类进化是指人类从古代的人类祖先逐渐演化成现代人类的过程。
通过比较化石记录、人类基因组和遗传学等研究方法，揭示了人类进化的历史。
4. 适应与生存适应是指生物通过遗传和环境调控，使自身适应环境变化和利用环境资源的能力。
适应性较高的个体能够更好地生存和繁殖，做出更好的适应反应。
三、生物技术应用1. 基因工程基因工程是指通过对DNA的修改和重组，改变生物体的遗传信息和行为的过程。
应用基因工程技术能够生产转基因作物、制造生物药物和基因治疗等。
2. DNA指纹技术DNA指纹技术是通过比较DNA序列的差异，识别个体之间的遗传关系和进行身份鉴定的技术。
选修3《现代生物科技专题》知识点总结 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。 操作水平：DNA分子水平 原理：基因重组 优点：1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 （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：能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割，因此具有专一性。 （3）作用的化学键：切割磷酸二酯键 (4)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)作用：将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来，形成重组DNA （2）连接的化学键：磷酸二酯键 （3）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 单个脱氧核苷酸添加到已存在的单链DNA片段上 相同作用实质 形成磷酸二酯键 点 化学本质 蛋白质 3.“分子运输车”——运载体 （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,它是一种环状DNA分子。 （3）其它载体：噬菌体、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.从基因文库中获取（不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用） 2.人工合成。常用方法有：（1）反转录法（已经获得mRNA的情况下采用） （2）化学合成法（知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用） 3.PCR技术扩增目的基因（知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用） （1）PCR的含义：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：变性，加热至90～95℃DNA解链为单链；（高温解旋） 第二步：复性，冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：延伸，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mRNA。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段 ，位于基因的尾端，使转录停止。 （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基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞_ 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：感受态细胞法：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） 原核生物作为受体细胞的优点： 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 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 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：如乳腺生物反应器和膀胱生物反应器，方法是将目的基因导入哺乳动物的受精卵中，使其发育成转基因动物。 3.基因治疗是把正常基因导入病人的体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗的目的，这是治疗遗传病最有效的手段。 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
专题2 细胞工程 （一）植物细胞工程 1.植物组织培养技术（1）原理：植物细胞的全能性 全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞 （2）过程：离体的植物器官、组织或细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 胚状体 幼苗 常用的植物激素生长素和细胞分裂素。 （3）用途：微型繁殖、作物脱毒（选材应该选择茎尖组织）、制造人工种子、单倍体育种（最大的优点是明显缩短育种年限，得到的全为纯种）、筛选突变体、细胞产物的工厂化生产。 （4）地位：是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。 2.植物体细胞杂交技术 （1）原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性 （2）过程： 去壁的方法：酶解法；诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等。化学法是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。 （3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。
（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，让这些细胞生长和繁殖。 （2）原理：细胞增殖 （3）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→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→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传代培养。 （4）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。 （5）动物细胞培养需要满足以下条件 ①无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。 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。通常需加入血清、血浆等天然成分。 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%空气＋5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。 （5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、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胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。 （2）选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞比较大，容易操作；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富。卵细胞的细胞质可使体细胞细胞核全能性得到表达。
（3）体细胞核移植的大致过程是：（右图）
核移植 早期胚胎培养
胚胎移植 （4）体细胞核移植技术的应用： ①加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育； ②保护濒危物种，增大存活数量； ③生产珍贵的医用蛋白； ④作为异种移植的供体； ⑤用于组织器官的移植等。 （5）体细胞核移植技术存在的问题： 克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。 3.动物细胞融合 （1）动物细胞融合也称细胞杂交，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两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。 （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，常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。 （3）动物细胞融合的意义：克服了远缘杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。 4.单克隆抗体 （1）抗体：一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。 （2）单克隆抗体的制备过程： 两次筛选:第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。 （3）杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。 （4）单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，并能大量制备。 （5）在腹腔内增殖的优点：不需要特定的培养基，不需要严格的外界条件。 （6）筛选的时候用：特定的选择性培养基进行筛选。
小鼠内 细胞融合 分离 抗原注入小鼠体内 B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 杂交瘤细胞 细胞培养 选择培养细胞 培养基 体内培养 体外培养 从腹水提取 从培养液提取 单克隆抗体
