高中生物选修3基础知识点归纳(经典) 精品文档
收集于网络，如有侵权请联系管理员删除 选修3《现代生物科技专题》知识点总结
专题1 基因工程
一、基因工程的概念：
基因工程是指按照人们的愿望，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，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。又叫做DNA重组技术
操作水平：DNA分子水平； 优点：①定向改造生物性状（与诱变育种相比）；②克服远缘杂交不亲和障碍（与杂交育种相比）
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，不能切割RNA和单链DNA）
（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（含4到8个核苷酸的回纹序列），并且使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：产生黏性末端或平末端。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶
(1)分类：E·coliDNA连接酶（来源于大肠杆菌）和T4-DNA连接酶（来源于T4噬菌体）
E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端；而T4DNA连接酶能连接两种末端，但连接平末端的效率较低
(2) 与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到单链DNA片段的末端，合成子链。DNA连接酶是连接两个DNA片段
(3) RNA聚合酶的作用部位：磷酸二酯键和氢键； 解旋酶的作用部位：氢键
DNA连接酶、DNA聚合酶、限制酶、DNA（水解）酶的作用部位：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位点，便于目的基因的插入
③具有标记基因，便于目的基因的鉴定和筛选
*标记基因：合成荧光蛋白的基因或抗性基因（如抗青霉素基因）
（2）最常用的载体是质粒,是细胞质中一种裸露的小型环状DNA，并具有自我复制能力
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。
（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
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
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专题一 1.1 DNA重组技术的基本工具
1、教材分析
《 DNA重组技术的基本工具》是人教版生物选修三专题一《基因工程》的第一节，本节内容主要是介绍了DNA重组技术的三种基本工具，是学习《基因工程的基本操作程序》的基础和前提。
2、教学目标
1．知识目标：
（1）简述基础理论研究和技术进步催生了基因工程。
（2）简述DNA重组技术所需的三种基本工具。
2．能力目标：
运用所学DNA重组技术的知识，模拟制作重组DNA模型。
3．情感、态度和价值观目标：
（1）关注基因工程的发展。
（2）认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。
3、教学重点和难点
1、教学重点
DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2、教学难点
基因工程载体需要具备的条件。
4、学情分析
学生在必修课中已经学习过关于基因工程的基础知识，对于本部分内容已经有了初步了解，所以学习起来应该不会有太大的困难。
5、教学方法
1、学案导学：见学案。
2、新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
6、课前准备
1．学生的学习准备：预习《 DNA重组技术的基本工具》，初步把握DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：1课时
一、教学过程
(一) 预习检查、总结疑惑 。
检查学生落实预习情况并了解学生的疑惑，使教学具有针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师首先提问：
A. 我们以前在哪部分学习过基因工程？（必修二 从杂交育种到基因工程）
B. 回想一下，转基因抗虫棉是怎样培育出来的？经过了哪些主要步骤？
（实质是基因工程的基本操作程序：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）
第1页 共6页 教案
教学基本信息
课题 基因工程（3）
——基因工程的基本操作程序（一）
学科 生物学 学段：高中 年级 高二
教材 书名：选修3 现代生物科技专题出版社：人民教育出版社出版日期：2月
教学目标及教学重点、难点
教学目标
1.基于已学的原理并能用结构与功能观解释获取目的基因几种途径的原因、特点以及基因表达载体的组成部分以及目的基因检测与鉴定的方法。
2. 能运用流程图的形式概括出基因工程的基本操作程序。
3.基于基因工程原理和操作程序，尝试提出某一转基因植物的方案并就其中的操作程序展开探究。
教学重点
基因工程基本操作程序的四个步骤。
教学难点
1.从基因文库中获取目的基因。
第2页 共6页 2. 目的基因检测与鉴定的方法。
教学过程(表格描述)
教学环节 主要教学活动 设置意图
引入新课
培育转基因抗虫棉的步骤
教师创设转基因抗虫棉的产生背景和推广应用情况的情境，并利用这一情境，提出问题：“转基因抗虫棉是怎么获得的？培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤？”引发学生思考。
一、目的基因的获取
二、基因表达载体的构建
问题：怎样将Bt基因转入棉花？能否直接导入？引导学生说出已制备的目的基因，如果没有合适载体的协助，是很难进入受体细胞的，即使能进入，往往也不能进行复制和表转基因抗虫棉是我国科学家自主取得的重大科技成果，了解相关知识背景能增强学生的民族自豪感和自信心，教师提出的问题又可以启迪学生
思维，激发他们的求知欲。
提出问题，让学生根据已有知识进行思考回答。
第3页 共6页
达。
如果不能直接导入棉花，那下一步应该怎么做？
观察基因表达载体的构成元件，用已有知识分析每一个元件的功能。构建重组质粒需用哪些工具酶 ？利用已学DNA重组技术的基本工具设计。
重组表达载体的筛选
目的基因导入受体细胞——大肠杆菌
问题：连接混合物能直接导入棉花受体细胞吗？如何改进？
虽然体外构建表达载体，解决了目的基因的导入、复制和表达问题，但是连接产物仍然是混合物，如果直接导入棉花受体细胞，转化率低，需要筛选大量转化植株。为了提高转化率，可以先导入到大肠杆菌中，筛选正确的重组表达载体。导入大肠杆菌，需要先用CaCl2处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞，再将体外重组混合物分子（包含着重组
