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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。
（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“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：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。
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）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。
焦作四中选修3《现代生物科技专题》必记知识点归纳1、DNA重组技术，实现这一精确的操作过程至少需要三种工具，即准确切割DNA的“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）、将DNA片断再连接起来的“分子缝合针”——DNA连接酶、将体外重组好的DNA导入受体细胞的“运输工具”——运载体。
2、限制酶：主要从原核生物中分离纯化出来，能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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裂。
形成黏性末端和平末端两种。
3、DNA连接酶：根据酶的来源不同分为两类：E.coliDNA连接酶、T4DNA连接酶。
二者都是将双连DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
4、常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
质粒是一种裸露的、结构简单、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。
5、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：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、目的基因的检测与鉴定。
6、基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。
其目的是：是目的基因在受体细胞中稳定存在并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。
其组成是：目的基因、启动子、终止子、标记基因（鉴定受体细胞是否含有目的基因，便于筛选）。
7、受体细胞有植物、动物、微生物之分。
8、目的基因导入受体细胞后，是否可以维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。
这是基因工程的第四步工作。
9、将目的基因导入植物细胞的方法：农杆菌转化法、花粉管通道法、基因枪法。
10、将目的基因导入动物细胞的方法：显微注射技术。
11、将目的基因导入微生物细胞：用CaCl2处理，增大细胞壁的通透性。
12、检测目的基因是否插入到受体细胞的基因组中，是否转录出mRNA的方法：DNA分子杂交技术（用目的基因做探针，如果显示出杂交带则成功）。
13、检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法：抗原——抗体杂交。
选修3 现代生物科技专题知识点 专题1 基因工程 一．知识网络概念：又叫DNA 重组技术，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DNA 中某种特定的核苷酸序列，并使特定部位的磷酸二酯键断开基 来源：大肠杆菌本 作用 ：连接黏性末端 工T 4 噬菌体具能在受体细胞中复制并稳定保存 具有一至多个限制酶切点 具有标记基因将目 的基 因导 入受 体细胞目的基因的 检测与鉴定基因工程的操作程序基因工程 应用基因工程操作中的几个问题DNA 连接酶、DNA 聚合酶等的理解蛋白质工程与基因工程比较如果有一亲代DNA上某个碱基发生突变，一定会使其子代的性状发生改变吗？①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；②DNA上某个碱基对发生改变，它不一定位于基因的中能编码氨基酸的部位；③若为父方细胞质内的DNA上某个碱基对发生改变，则受精后一般不会传给子代；④若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；⑤根据密码子的兼并性，有可能翻译出相同的氨基酸；⑥性状表现是遗传基因和环境因素共同作用的结果，在某些环境条件下，改变了的基因可能并不会在性状上表现出来。
思考：真核生物的基因导入细菌细胞后，不能正常发挥功效的可能原因有哪些？①被细菌体内的限制性内切酶破坏。
②该基因指导合成的蛋白质不能在细菌体内正确修饰和表达。
③细菌的RNA聚合酶不能识别真核基因的位点，致使不能启动转录。
④细菌细胞中没有切除内含子转录部分的酶。
专题2 细胞工程（2）动物细胞培养①概念：取动物体的相关组织分散成单个细胞后，在适宜培养基中使细胞生长和增殖的过程。
②基本过程：培养的动物细胞大都取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官组织，将组织取出来以后，先用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，使细胞分散成单个细胞，然后配制一定浓度的悬浮液，在培养瓶中进行原代培养。
选修3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T4DNA连接酶）的比较:①相同点: 都缝合磷酸二酯键。
“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）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: 目的基因的获取目的基因是指: 编码蛋白质的结构基因。
目的基因获取方法: 从基因文库中获取;PCR技术扩增目的基因;人工化学直接合成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：（变性）加热至90～95℃DNA解链；第二步：（复性）冷却到55～60℃, 引物结合到互补D NA链；第三步：（延伸）加热至70～75℃, 热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
高中生物选修3《现代生物科技专题》知识梳理本文将对高中生物选修3《现代生物科技专题》进行知识梳理，主要涉及基因工程、细胞工程、胚胎工程和蛋白质工程等内容。
一、基因工程基因工程是一种对DNA进行操作的技术，其基本原理是利用限制性内切酶将外源基因切成片段，再通过连接酶将其与载体DNA结合，进而将目的基因导入受体细胞中。
基因工程的应用非常广泛，涉及到医药、农业、工业等领域。
例如，利用基因工程生产药物、改良作物、制造化学品等。
二、细胞工程细胞工程是一种通过对细胞进行操作的技术，包括培养、融合、转化等。
其中，培养细胞是细胞工程的基础，通过培养细胞可以获得大量的细胞样本。
此外，细胞融合也是细胞工程的重要技术，通过该技术可以获得异源细胞。
细胞工程在医药、农业、工业等领域也有广泛应用，例如，利用细胞工程生产疫苗、改良作物、制造细胞培养物等。
三、胚胎工程胚胎工程是一种对早期胚胎进行操作的技术，包括超数排卵、胚胎移植、胚胎克隆等。
其中，超数排卵是胚胎工程的基础，通过该技术可以获得大量的早期胚胎。
此外，胚胎移植也是胚胎工程的重要技术，通过该技术可以将早期胚胎移植到代孕母亲体内。
胚胎工程在农业、畜牧业等领域也有广泛应用，例如，利用胚胎工程生产优良品种家畜、克隆珍稀动物等。
四、蛋白质工程蛋白质工程是一种通过对蛋白质进行操作的技术，包括蛋白质合成、蛋白质修饰等。
其中，蛋白质合成是蛋白质工程的基础，通过该技术可以合成各种蛋白质。
此外，蛋白质修饰也是蛋白质工程的重要技术，通过该技术可以改变蛋白质的化学性质、生物学性质等。
蛋白质工程在医药、农业、工业等领域也有广泛应用，例如，利用蛋白质工程生产药物、改良作物、制造酶等。
综上所述，高中生物选修3《现代生物科技专题》主要涉及基因工程、细胞工程、胚胎工程和蛋白质工程等内容。
这些技术不仅在学术研究领域具有重要意义，而且在各个领域得到了广泛的应用。
随着科学技术的发展，这些技术将会不断改进和完善，为人类带来更多的福祉。
选修3《现代生物科技专题》知识点总结专题1 基因工程一、基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——（1）来源：主要是从生物中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别 DNA分子的某种的核苷酸序列，并且使每一条链中部位的两个核苷酸之间的断开，因此具有性。
（3）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：和。
2.“分子缝合针”——(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：都缝合键。
②区别：E·coliDNA连接酶来源于，只能将双链DNA片段互补的之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合，但连接平末端的之间的效率较。
(2)与DNA聚合酶作用的异同：DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接的末端，形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——（1）运载体具备的条件：①。
②。
③具有，供。
（2）最常用的运载体是，它是一种裸露的、结构简单的、独立于，并具有的双链。
二、基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取1.目的基主要是指：，也可以是一些具有的因子。
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法和法。
3.PCR技术扩增目的基因（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）过程：第一步：加热至90～95℃，DNA解链为；第二步：冷却到55～60℃，与两条单链DNA结合；第三步：加热至70～75℃，从引物起始进行的合成。
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，并且可以，使目的基因能够。
2.组成：＋＋＋＋（1）启动子：是一段有特殊结构的，位于基因的，是识别和结合的部位，能驱动基因，最终获得所需的。
（2）终止子：也是一段有特殊结构的，位于基因的。
（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中，从而将筛选出来。
生物选修三易考知识点背诵专题1 基因工程1.基因工程:又名或操作环境:；操作对象:；操作水平:基本过程:特点:；本质（原理）：2．基因工程的基本工具Ⅰ.“分子手术刀”——（1）来源：主要是从中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别，并且使断开。
（3）结果：产生的DNA片段末端——。
（4）要获得某个特定性状的基因必须要用限制酶切几个切口？可产生几个黏性末端？Ⅱ.“分子缝合针”——(1)两种DNA连接酶（和）的比较：①相同点：都缝合键。
②区别：前者来源于，只能连接；而后者来源于，能连接，但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的区别：DNA聚合酶只能将加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接的末端，形成磷酸二酯键。
Ⅲ.“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中上，并随染色体DNA同步复制；②具有一至多个，供外源DNA片段插入；③具有，供重组DNA的鉴定和选择。
（2）最常用的载体是，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制能力的。
（3）其它载体：3.基因工程的基本操作程序第一步：(1)获取目的基因的方法：、、(2)PCR技术①原理：②条件：、、、③PCR技术与体内DNA复制的区别：a. PCR不需要酶；体内DNA复制需要；b. PCR需要酶（即Taq酶），生物体内的聚合酶在高温时会变性；c. PCR一般要经历三十多次循环，而生物体内DNA复制受生物体遗传物质的控制。
(3)注意：构建基因文库需要哪些操作工具？第二步：——基因工程的核心基因表达载体组成： +复制原点（1）：是一段有特殊的DNA片段，位于基因的首端，是识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA。
没有启动子，基因就不能转录。
（2）：也是一段有特殊的DNA片段，位于基因的尾端，使转录终止。
（3）标记基因的作用：，常用的标记基因是。
第三步：将目的基因导入受体细胞常用的转化方法：(1)导入植物细胞：采用最多的方法是法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。
选修3《现代生物科技专题》第一章基因工程基因工程的概念是狭义的遗传工程，其核心是构建重组的DNA分子，早期也称为重组DNA技术。
(一)基因工程的基本工具1.限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源：从细菌中分离出来。
(2)作用：能够识别双链DNA分子的某种特定的核甘酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核甘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. 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。
⑵与DNA聚合酶作用的异同：DNA聚合酶只能将单个核甘酸加到已有的核甘酸片段的末端，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.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)最常用的载体是一一质粒，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：丸噬菌体的衍生物、动植物病毒基因工程的原理：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（二）基因工程的基本操作程序（1）获得目的基因有两种方法：①目的基因的序列是已知的：用化学方法合成目的基因，用聚合酶链式反应（PCR）技术扩增目的基因②目的基因的序列是未知的：从基因文库中提取目的基因。
（2）形成重组DNA分子用一定的限制性核酸内切酶切割质粒，使其出现一个切口，露出粘性末端。
用相同的限制性核酸内切酶切割目的基因，使其产生相同的粘性末端。
《现代生物科技专题》必记知识点填涂一、基因工程1、基因工程的诞生（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。
2、基因工程的原理及技术原理：基因重组技术：（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。
补：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。
选修3《现代生物科技专题》知识点总结1.基因工程的概念：⑴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。
⑵原理（实质）：基因重组。
⑶特点：①目的性强（可以定向改造某些生物性状）；②实现不同物种间的基因重组（打破生殖隔离/克服远缘杂交不亲和障碍）。
2.基因工程（DNA重组技术）的工具：限制酶、DNA连接酶、载体（最常用：质粒）。
基因工程（DNA重组技术）的工具酶：限制酶、DNA连接酶。
3. 限制性核酸内切酶（限制酶）——“分子手术刀”：准确切割DNA 。
⑴来源（分布）：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
⑵功能（作用）：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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（特异性）。
⑶结果：DNA分子经限制性核酸内切酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式——黏性末端和平末端。
4. DNA连接酶——“分子缝合针”：将DNA片段连接起来。
不具有专一性（特异性）。
⑴作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
⑵两种DNA连接酶（E·coli DNA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·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；T4 DNA连接酶来源于 T4噬菌体，能缝合双链DNA片段的两种末端（互补的黏性末端和平末端），但连接平末端的之间的效率较低。
⑶与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键，催化 DNA复制过程，需要模板。
DNA连接酶是连接两个双链DNA片段的末端，形成磷酸二酯键，不需要模板。
5.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”：将重组DNA分子导入受体细胞⑴载体具备的条件：①有一个至多个限制酶切割位点，供外源DNA片段（基因）插入其中。
入哺乳动物的受精卵中，使其发育成转基因动物；器官移植的供体去除免疫排斥（供体基因组中导入调节因子，以抑制抗原决定基因的表达或设法去除抗原决定基因）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。
（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）基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。
基本途径是：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。
专题2 细胞工程（一）植物细胞工程1.理论基础（原理）：细胞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.植物组织培养技术（1）过程：（2）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（利用胚状体包上人工种皮）、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（利用愈伤组织）、细胞产物的工厂化生产（利用愈伤组织）。
（3）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。
3.植物体细胞杂交技术（1）过程：（2）原理：细胞膜的流动性、植物细胞的全能性（3）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。
化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
细胞壁再生有关的细胞器是高尔基体。
（3）体细胞核移植的大致过程是：（右图）核移植胚胎移植（4）动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：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：（3）杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，又能产生专一的抗体。
生物选修3《现代生物技术》专题复习一、考试说明要求1 基因工程：⑴基因工程的诞生Ⅰ（2）基因工程的原理及技术Ⅱ（3）基因工程的应用Ⅰ（4）蛋白质工程Ⅰ2 克隆技术：⑴植物的组织培养Ⅱ（2）动物的细胞培养与体细胞克隆Ⅰ细胞融合Ⅰ单克隆抗体Ⅱ3胚胎工程：（1）动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础Ⅰ（2）胚胎干细胞的移植Ⅰ⑶胚胎工程的应用Ⅰ4生物技术的安全性和伦理问题：1.转基因生物的安全性Ⅰ（2）生物武器对人类的威胁Ⅰ生物技术中的伦理问题Ⅰ 5生态工程：生态工程的原理Ⅰ生态工程的实例Ⅰ二.核心概念基因工程植物细胞工程植物体细胞杂交技术动物细胞工程细胞全能性动物细胞培养动物细胞融合核移植单克隆抗体胚胎工程胚胎分割移植专题1基因工程（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（2）功能：断开磷酸二酯键2.“分子缝合针”——DNA连接酶3.“分子运输车”——运载体（1）运载体具备的条件：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）最常用的运载体：质粒，（3）其它运载体：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.基因文库获取2.人工合成。
3.PCR技术扩增（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。
第二步：基因表达载体的构建：组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因第三步：将目的基因导入受体细胞：常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：农杆菌转化法，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：感受态细胞法第四步：目的基因的检测和表达⑴分子水平检测：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分子杂交技术。
（分子探针：同位素标记的目的基因的单链）2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法：用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质。
（1）分子水平方法：抗原—抗体杂交(生物中蛋白质与抗体)⑵个体水平鉴定（性状）：转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
（抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等）（三）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。
3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。
（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）专题2 细胞工程（一）植物细胞工程1.原理：细胞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.植物组织培养技术（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体（2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
（3）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。
（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）培养的流程：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。
（3）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。
（4）动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境：无菌处理。
防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养：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。
（3）体细胞核移植的大致过程是：（右图）⑷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；核移植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：胚胎移植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）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。
（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：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）单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，具有②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症治疗，可制成“生物导弹”，也有少量用于治疗其它疾病。
专题3 胚胎工程（一）动物胚胎发育的基本过程1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。
2、动物胚胎发育的基本过程（1）受精场所：输卵管上段。
（2）卵裂期：（3）桑椹胚：（4）囊胚：（5）原肠胚：（二）胚胎干细胞1、简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
3、胚胎干细胞的主要用途：解决器官移植供体来源不足和避免免疫排斥（同体移植）（三）胚胎工程的应用1.体外受精和胚胎的早期培养(1)卵母细胞的采集和培养：主要方法：用促性腺激素处理，(2) 精子的采集和获能：在体外受精前，要对精子进行获能处理。
(3) 受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
(4)胚胎的早期培养：2.胚胎移植：早期胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。
（提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”），是胚胎工程的最后一道“工序”(1) 胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。
(2) 生理学基础：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。
这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。
②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。
这就为胚胎的收集提供了可能。
③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。
这为胚胎在受体的存活提供了可能。
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
(3) 基本程序主要包括：3.胚胎分割(1)概念：是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。
(2)意义：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，属于无性繁殖。
(3)材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。
（桑椹胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。
）(4)操作过程：对囊胚阶段的胚胎分割时，要将内细胞团均等分割，否则影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
4.胚胎干细胞意义：解决临床器官移植供求不足和器官移植的免疫排斥问题。
专题4 生物技术的安全性和伦理问题（一）转基因生物的安全性争论：基因生物与食物安全。
与环境安全。
与生物安全。
（二）生物技术的伦理问题(1)克隆人：中国政府的态度：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。
四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
(2)试管婴儿：(3)基因身份证：（三）生物武器(1)种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。
(2)散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。
(3)特点：致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。
(4)禁止生物武器公约及中国政府的态度专题5生态工程（1）生态工程建设的目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。
（2）生态经济：通过实行循环经济的原则，使一个系统产出的污染物能够成为本系统或另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化。
（实现手段：生态工程）（3）生态工程基本原理：1.物质循环再生原理（如无废弃物农业）2.物种多样性原理（提高生态系统的抵抗力稳定性）3.协调与平衡原理（处理生物与环境的协调与平衡，考虑环境容纳量）4.整体性原理（考虑自然系统、经济系统和社会系统的统一）5.系统性和工程学原理（系统的结构决定功能原理：考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的；系统整体性原理：实现总体功能大于各部分之和的效果）。
