最新高中生物选修三基因工程主要知识点教学提纲

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。

专题1 基因工程基因工程，也称作DNA重组技术或DNA拼接技术或转基因技术。

是在体外对不同生物的DNA分子进行拼接,获得重组DNA，从而定向改变生物性状的技术。

基因工程的原理：基因重组一、基因工程的基本工具基因工程的基本工具包括限制性核酸内切酶、DNA连接酶和载体1.限制性核酸内切酶（也叫作限制酶）（1）来源：主要是从原核生物中分离、提纯得到。

（2）特点：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，因此限制酶具有专一性。

例如：EcolR I识别的序列是GAATTC，切割位点在GA碱基之间。

（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。

其中在中轴线两侧进行切割形成的是黏性末端，沿中轴线切割形成的是平末端。

2. DNA连接酶，包括E·coliDNA连接酶（从大肠杆菌内提取得到）和T4-DNA连接酶（从T4-噬菌体中提取得到）两种DNA连接酶作用：能将DNA片段连接起来，并形成磷酸二酯键。

(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：缝合的都是磷酸二酯键。

②区别：E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端，而T4DNA连接酶不仅能连接黏性末端也能连接平末端。

(2)DNA连接酶与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶能将单个核苷酸连接到已有的DNA片段的末端DNA连接酶是将两个DNA片段连接。

3.载体载体的功能是将目的基因运到受体细胞内。

（1）作为载体具备的条件：①能自我复制②具有一个至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。

③具有标记基因，供重组DNA的选择和鉴定（筛选出含有目的基因的受体细胞）。

④对受体细胞无害；（2）最常用的载体是质粒,存在于细菌拟核之外，具有自我复制能力的裸露的小型环状DN A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；第二步：基因表达载体的构建第三步：将目的基因导入受体细胞；第四步：目的基因的检测与鉴定第一步：目的基因的获取1.目的基因是指：人们所需要的，能控制蛋白质的基因。

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。

选修三知识点专题一 基因工程一、工具 1、限制酶(1)来源：主要从原核生物中分离纯化而来。

(2)作用：识别特定的核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

(3)结果：产生黏性末端或平末端。

2、DNA 连接酶常用类型 E ·coli DNA 连接酶T 4DNA 连接酶 来源 大肠杆菌 T 4噬菌体 功能 连接黏性末端连接黏性末端和平末端结果 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键3 常用载体：质粒 动植物病毒 λ噬菌体衍生物等 质粒⎩⎪⎨⎪⎧化学本质 ：双链环状DNA 分子特点⎩⎪⎨⎪⎧ 能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因载体具备的条件条件 适应性稳定并能自我复制 目的基因稳定存在且数量可扩大 有一个至多个限制酶切割位点 可携带多个或多种外源基因 具有特殊的标记基因（如抗生素抗性基因）便于重组DNA 的鉴定和选择 对宿主细胞无害不影响宿主细胞的生活二、基因工程的操作步骤(1)目的基因的获取方法⎩⎪⎨⎪⎧①从基因文库中获取②利用PCR技术扩增③通过化学方法人工合成(2)基因表达载体构建组成⎩⎪⎨⎪⎧①目的基因②标记基因③终止子④启动子(3)将目的基因导入受体细胞方法⎩⎪⎨⎪⎧①植物：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法②动物：显微注射技术③微生物：感受态细胞法(4)目的基因的检测与鉴定方法比较项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶RNA聚合酶作用底物DNA分子DNA分子片段脱氧核苷酸DNA 分子核糖核苷酸作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键磷酸二酯键作用结果形成黏性末端或平末端形成重组DNA分子形成新的DNA分子形成单链DNA分子转录形成RNA专题二细胞工程（Ca2+处理）（目的基因序列未知）（知道其中的一段目的基因）（较小的，目的基因序列已知）一、植物组织培养和动物细胞培养项目植物组织培养动物细胞培养理论基础植物细胞全能性细胞增殖培养基类型固体或半固体培养基液体培养基成分水、矿质元素、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、动物血清等取材植物幼嫩部位或花药等动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织过程结果新的组织或植株个体，可以体现全能性新的细胞系或细胞株，不形成个体，不体现全能性目的①植株快速繁殖②脱毒植株的培育③人工种子④生产药物、杀虫剂等⑤转基因植物的培育①蛋白质生物制品的生产②皮肤移植材料的培育③检测有毒物质④生理、病理、药理学研究相同点①两技术手段培养过程中细胞都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂②均为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件二、植物体细胞杂交与动物细胞融合植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流动性、细胞的全能性细胞膜的流动性过程细胞A、B原生质体A、B融合的原生质体杂种细胞杂种植株细胞A、B杂交细胞多个相同杂交细胞相关酶纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶融合方法物理法：离心、电激、振动；化学法：聚乙二醇等试剂诱导除物理法和化学法外还可以用灭活的病毒诱导结果杂种植株杂交细胞意义克服了远缘杂交的不亲和性，获得杂种植株突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能四核移植（课本P48）原理：动物细胞核具有全能性专题三胚胎工程一体内受精和早期胚胎发育1．精子和卵子的发生(1)精子的发生：①场所：睾丸的曲细精管。

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。

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”一一限制性核酸内切酶（ 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 W 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 M 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” 一一 DNA 连接酶（1）两种DNA 连接酶（E ∙ COli DNA 连接酶和TQNA 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 T 4DNA 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（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。

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。

生物选修三知识点专题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_。

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。

高中生物基因工程核心知识点专题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〕基因工程的根本工具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别离纯化出来的。

〔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〕的比拟：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)基因工程的根本操作程序第一步：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.原核基因采取直接别离获得 ,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。

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。

生物选修三易考知识点背诵专题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DN A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（微生物）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（中心轴线的两侧）和平末端（中心轴线）EcoRⅠ)能识别GAATTC序列, SmaI识别CCCGGG序列:他们识别的核苷酸序列不同,但是切点都是在G↓C之间。

（4）比较有关的DNA酶（1）DNA水解酶: 能够将DNA水解成四种脱氧核苷酸, 彻底水解成膦酸、脱氧核糖和含氮碱基（2）DNA解旋酶：能够将DNA或DNA的某一段解成两条长链, 作用的部位是碱基和碱基之间的氢键。

注意：使DNA解成两条长链的方法除用解旋酶以外, 在适当的高温（如94℃）、重金属盐的作用下, 也可使DNA解旋。

（3）DNA聚合酶: 能将单个的核苷酸通过磷酸二酯键连接成DNA长链。

（4）DNA连接酶: 是通过磷酸二酯键连接双链DNA的缺口。

注意比较DNA聚合酶和DNA连接酶的异同点。

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 连接酶来自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。

高中生物选修三专题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（DNA连接酶和DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。

②区别：DNA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：目的基因的获取从基因文库中获取1、获取目的基因的方法鸟枪法人工合成2.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。

3.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_。

4.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。

选修3易考学问点背诵专题1 基因工程基因工程的概念基因工程是指根据人们的愿望，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。

（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。

“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、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制实力的双链环状D NA分子。

（3）其它载体：入噬菌体的衍生物、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。

目的基因获得方法：从基因文库中获得; PCR技术扩增目的基因;人工化学干脆合成2.原核基因实行干脆分别获得，真核基因是人工合成。

基因工程知识点(一)生物基因工程简介基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术。

所谓基因工程是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是将外源基因通过体外重组后导入受体细胞内，使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。

基因工程是生物工程的一个重要分支，它和细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程共同组成了生物工程。

重组DNA：重组DNA技术是指将一种生物体(供体)的基因与载体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稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。

因此，供体、受体、载体是重组DNA技术的三大基本元件。

(二)生物基因工程特征1)跨物种性外源基因到另一种不同的生物细胞内进行繁殖。

2)无性扩增外源DNA在宿主细胞内可大量扩增和高水平表达。

优点：基因工程最突出的优点是打破了常规育种难以突破的物种之问的界限，可以使原核生物与真核生物之间、动物与植物之间，甚至人与其他生物之间的遗传信息进行重组和转移。

人的基因可以转移到大肠杆菌中表达，细菌的基因可以转移到植物中表达。

(三)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。

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。

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。

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。

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。

3.PCR技术扩增目的基因(1)原理：DNA双链复制(2)过程：①加热至90～95℃DNA解链;②冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链;③加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成第二步：基因表达载体的构建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。

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。