高三生物基因工程知识点

高三生物基因工程知识点梳理

基因工程是现代生物学的重要分支之一，它通过操作生物体的基因来改变其遗传信息，进而影响其性状和功能。高三生物学中，基因工程是一个重要的考点，理解并掌握相关的知识点对于提高学生的综合能力和应试能力具有重要意义。

一、基因工程的基本概念

基因工程是一种人工改变生物体遗传信息的技术，它涉及到基因的克隆、重组、转移等操作，旨在创造新的基因组合来优化生物体的性状。基因工程的应用领域广泛，包括农业、医学、环境保护等。在农业领域，基因工程可以用于改良农作物，提高其产量、抗逆能力和品质；在医学领域，基因工程可以用于治疗疾病、生产药物和疫苗等；在环境保护领域，基因工程可以用于生物修复和污染治理。

二、基因工程的关键技术

1. DNA克隆技术：DNA克隆是基因工程的基础技术之一，它可以扩增和复制特定的DNA片段。常用的DNA克隆技术包括限制性内切酶切割、连接酶的作用和DNA插入载体等。

2. DNA重组技术：DNA重组是基因工程的核心技术，它可以将不同来源的DNA片段进行组合重组，形成具有新功能的DNA序列。常用的DNA重组技术包括PCR扩增、DNA连接、DNA杂交和转染等。

3. 基因转移技术：基因转移是基因工程的基本操作之一，它可以将目标基因导入到宿主细胞中。常用的基因转移技术包括冷冻融化法、细胞转染法和基因枪法等。

三、基因工程在农业中的应用

基因工程在农业领域的应用极为广泛，可以改良农作物的性状和品质，提高农作物的产量和抗逆能力。常见的基因工程农产品包括转基因大豆、转基因玉米和转基因棉花等。基因工程农产品的应用不仅能够满足人们对食物和纤维的需求，还可以提高农业可持续发展的水平，减少农药的使用量，保护环境资源。

四、基因工程在医学中的应用

基因工程在医学领域的应用涉及到基因治疗、药物生产和疫苗制造等。基因治疗是一种通过插入、修复或替换异常的基因来治疗疾病的方法，可以用于治疗遗传性疾病、癌症和免疫系统疾病等。药物生产方面，基因工程可以用于大规模生产蛋白质药物，如胰岛素、生长激素和抗体等。疫苗制造方面，基因工程可以用于生产新型疫苗，提高疫苗的效力和安全性。

第一章 基因工程

基因工程是狭义的遗传工程，遗传工程的核心是构建重组DNA分子。

基因工程也称为“重组DNA技术”。

第一节 工具酶的发现和基因工程的诞生

基因工程的理论基础：DNA是遗传物质，DNA的双螺旋结构，以及遗传信息的传递方式。

基因工程的技术保障：限制性核酸内切酶，DNA连接酶和质粒载体发现与应用。

一、限制性核酸内切酶：能够识别和切割DNA分子内一小段特殊核苷酸序列的酶。（平末端和黏性末端）

限制性核酸内切酶可作为切割DNA分子的手术刀，它的发现和应用，使DNA重组成为可能。

二、DNA连接酶：将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起，形成的DNA分子称为重组DNA分子。DNA连接酶具有缝合DNA片段的作用。

三、质粒：能够自主复制的双链环状DNA分子，它们在细菌中以独立于大型DNA分子之外的方式存在，是一种特殊的遗传物质。最常用的是大肠杆菌的质粒，其含有抗生素抗性基因。

标志基因工程诞生的试验：通过重组，使大肠杆菌同时具有四环素和卡那霉素的抗性。

四、基因工程的载体

载体是运载外源DNA进入宿主细胞的车子，即运载工具。除质粒外，基因工程载体还有 入噬菌体、植物病毒和动物病毒。

入噬菌体：将外源基因载入大肠杆菌等宿主细胞。

植物病毒：将外源基因带入植物细胞。

动物病毒：将外源基因带入动物细胞。

第二节 基因工程的原理和技术

基因工程的基本原理是让人们感趣的基因（目的基因）在宿主细胞中稳定和高效表达。

基因工程的基本要素：工具酶、目的基因、载体和宿主细胞。

基因工程的基本操作步骤：A目的基因的获得；B重组DNA的形成；C重组DNA导入受体细胞（宿主细胞）；D筛选含有目的基因的受体细胞；E目的基因的表达。

一、获得目的基因

目的基因序列已知：化学合成方法合成目的基因，PCR扩增目的基因。

目的基因序列未知：构建基因文库。

二、形成重组DNA分子

用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体，两者形成相同的黏性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接在一起，形成重组DNA分子。

高中生物选修三基因工程主要知识点（1.1、1.2）

一、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。

一、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”。

二、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。

三、限制酶识别序列的特点：反向对称，重复排列。

四、限制酶在原核生物中的作用：切割外源DNA，保护细菌细胞。

五、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。

六、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。

七、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。

八、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。

九、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。

十、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。

十一、三类载体：质粒；λ噬菌体的衍生物；动植物病毒。

十二、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。

十三、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。

生物基因工程知识点总结

生物基因工程知识点总结

在我们平凡无奇的学生时代，相信大家一定都接触过知识点吧！知识点也可以通俗的理解为重要的内容。为了帮助大家更高效的学习，下面是小编收集整理的生物基因工程知识点总结，欢迎阅读与收藏。

生物基因工程知识点总结 1

一、基因工程及其应用

基因工程

概念：基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。通俗的说，就是按照人们意愿，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。

原理：基因重组

结果：定向地改造生物的遗传性状，获得人类所需要的品种。

二、基因工程的工具

1、基因的“剪刀”—限制性核酸内切酶（简称限制酶）

（1）特点：具有专一性和特异性，即识别特定核苷酸序列，切割特定切点。

（2）作用部位：磷酸二酯键

（4）例子：EcoRI限制酶能专一识别GAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。

（黏性末端）（黏性末端）

（5）切割结果：产生2个带有黏性末端的DN断。

（6）作用：基因工程中重要的切割工具，能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。

注：黏性末端即指被限制酶切割后露出的碱基能互补配对。

基因的“针线”——DNA连接酶

作用：将互补配对的两个黏性末端连接起来，使之成为一个完整的DNA分子。

连接部位：磷酸二酯键 基因的运载体

（1）定义：能将外源基因送入细胞的工具就是运载体。

（2）种类：质粒、噬菌体和动植物病毒。

三、基因工程的操作步骤

1、提取目的基因

2、目的基因与运载体结合

3、将目的基因导入受体细胞

4、目的基因的检测和鉴定

四、基因工程的'应用

1、基因工程与作物育种：转基因抗虫棉、耐贮存番茄、耐盐碱棉花、抗除草作物、转基因奶牛、超级绵羊等等

2、基因工程与药物研制：干扰素、白细胞介素、溶血栓剂、凝血因子、疫苗

3、基因工程与环境保护：超级细菌

五、转基因生物和转基因食品的安全性