基因工程原理与技术最新版本

第2课时基因工程的原理和技术学案（含答案）第第2课时课时基因工程的原理和技术基因工程的原理和技术学习目标1.简述基因工程的原理。

2.概述基因工程基本操作的几个步骤。

一.基因工程的原理1.基本原理让人们感兴趣的基因即目的基因在宿主细胞中稳定和高效地表达。

2.变异类型基因工程属于可遗传变异中的基因重组。

归纳总结1在基因工程中，不同DNA链的断裂和连接产生DNA 片段的交换和重新组合，形成了新的DNA分子，在这个操作中交换了DNA片段，故属于基因重组。

2基因工程中的基因重组不同于减数分裂过程中的基因重组。

前者属于无性生殖中的基因重组，并发生在不同种生物间，打破了物种间的界限，可以定向地改造生物的遗传特性，此操作均在细胞外进行。

例1科学家用纳米技术制造出一种“生物导弹”，可以携带DNA分子。

把它注射入组织中，可以通过细胞的胞吞作用进入细胞内，DNA被释放出来，进入到细胞核内，最终整合到细胞染色体上，成为细胞基因组的一部分，DNA整合到细胞染色体中的过程属于A.基因突变B.基因重组C.基因互换D.染色体畸变答案B解析基因突变是基因内部结构的改变；染色体畸变是以染色体作为研究对象，探讨染色体结构和数目的变化；基因工程是将外源基因导入受体细胞，得到人们所需要的产物，属于基因重组。

例2下列叙述符合基因工程基本原理的是A.B淋巴细胞与肿瘤细胞融合，杂交瘤细胞中含有B淋巴细胞中的抗体基因B.将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素的菌株C.用紫外线照射青霉菌，使其DNA发生改变，通过筛选获得青霉素高产菌株D.自然界中天然存在的噬菌体自行感染细菌后将其DNA整合到细菌DNA上答案B解析基因工程是在生物体外，通过对DNA分子进行人工“剪切”和“拼接”，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内，使目的基因在受体细胞内表达，产生出人类所需要的基因产物，因此，B项为基因工程。

方法技巧正确理解基因工程的5个方面操作对象人们感兴趣的基因即目的基因需要的基本要素多种工具酶.目的基因.载体.宿主细胞等常见目的基因植物的抗虫基因.抗病基因.抗除草剂基因.人胰岛素基因和人干扰素基因等完成的场所体外构建重组DNA分子，宿主细胞内表达完成的结果目的基因稳定和高效地表达，产生人们所需的功能物质二.基因工程的基本操作步骤1.获得目的基因的方法1已知序列用化学方法合成；用聚合酶链式反应PCR扩增。

【知识点】高中生物：基因工程核心知识汇总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。

一、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。

二、基因工程的原理及技术● 原理：基因重组技术● 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● 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。

基因工程的原理及技术导言基因工程是一门重要的生物学分支，通过改变生物体内的基因组成，使其具有特定的性状和功能。

随着基因工程领域的不断发展，人类已经可以利用基因工程技术来改良农作物、研发新药、治疗基因疾病等。

本文将介绍基因工程的基本原理和常用技术。

基本原理基因是生物体内控制遗传信息的载体，基因工程的核心原理是通过改变特定基因的组成及其表达方式来改变生物体的性状和功能。

基因工程的基本原理包括以下几个方面：1.基因克隆：基因克隆是基因工程的重要手段之一。

通过将特定基因从一个生物体中剪切出来，并将其插入另一个生物体的染色体中，实现对目标基因的复制和表达。

常用的基因克隆方法包括限制性内切酶切割和连接、PCR 扩增等。

2.DNA序列分析：DNA序列分析是基因工程研究的基础。

通过对基因组DNA的测序和分析，可以对基因的结构、功能和调控进行深入研究。

DNA 序列分析常用的技术包括Sanger测序、高通量测序、基因芯片等。

3.基因敲除和突变：通过基因敲除和突变技术，可以特异性地删除或改变目标基因，从而观察其对生物体性状和功能的影响。

常用的基因敲除和突变技术包括RNA干扰、CRISPR-Cas9系统等。

4.基因表达和调控：基因的表达和调控是生物体内基因功能发挥的关键环节。

基因工程可以通过改变基因的启动子、增强子等序列，实现对基因表达和调控的精确操控。

常用的基因表达和调控技术包括质粒转染、转基因技术等。

常用技术基因工程领域有多种常用技术，以下列举几个代表性的技术：1.质粒转染技术：质粒转染技术是一种常用的基因工程技术，通过将外源基因表达载体（质粒）导入宿主细胞，实现基因的表达和功能研究。

该技术广泛应用于基因治疗、农作物遗传改良、疫苗研发等领域。

2.转基因技术：转基因技术是将外源基因导入到目标生物体中，实现特定性状的引入或改良。

转基因技术在农作物育种和药物研发中发挥了重要作用，成功开发出了多种转基因作物和转基因药物。

3.CRISPR-Cas9系统：CRISPR-Cas9系统是一种先进的基因编辑技术，具有高效、精确和可编程的特点。

基因工程原理及实验技术基因工程是一种利用DNA技术改变生物的基因组成和功能的技术，它是现代生物技术的重要分支之一、基因工程的原理主要涉及到基因的克隆、重组和转入宿主细胞等过程。

在实验上，基因工程采用一系列的实验技术来进行基因的克隆、重组和表达。

基因工程的原理主要包括以下三个步骤：基因克隆、基因重组和基因转移。

首先，基因工程的第一步是基因克隆，通过PCR（聚合酶链反应）或其他方法，将目标基因从其宿主细胞中扩增出来。

然后，将扩增的目标基因插入到载体DNA中，形成重组DNA。

载体常用的有质粒DNA、病毒DNA 等。

第二，基因重组是将目标基因插入到载体DNA中，形成重组DNA。

重组的方法主要有两种，一是限制性内切酶切割，通过酶切将目标基因和载体DNA切开，然后利用互补的末端序列使目标基因与载体DNA连接；二是利用连接酶连接，直接将目标基因与载体DNA连接形成重组DNA。

重组DNA得到后，可以通过转化、通过感染等方法引入宿主细胞。

第三，基因转移是将重组DNA转移到宿主细胞中，使宿主细胞具有新的基因特性。

宿主细胞可以是细菌、植物或动物细胞等。

细菌表达系统是广泛用于基因工程的一个常见实验技术。

将重组DNA转入细菌中，然后通过培养、筛选等方法，筛选出带有目标基因的细菌。

利用这些细菌，可以生产大量的目标基因产物。

在基因工程的实验中，有一些常见的技术也是必不可少的。

如PCR技术是一种在体外扩增DNA片段的方法，它可以高效快速地扩增目标基因。

PCR技术是基因工程中的一项基础技术，可用于克隆、基因突变、基因定量等实验。

另外，在基因工程实验中，还常用到DNA测序技术、蛋白质表达和纯化技术、细胞培养技术等。

总之，基因工程的原理主要涉及基因的克隆、重组和转移，通过一系列的实验技术来实现。

基因工程的发展为我们带来了很多巨大的利益，例如疾病的诊断和治疗、转基因作物的培育、蛋白质生产等。

同时，我们也需要充分考虑基因工程的伦理和安全性问题，确保其应用的合理性和安全性。