高二生物基因工程简介(2019年8月整理)
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【导语】既然⼈⽣的幕布已经拉开,就必须要⽤⼼的演出;既然脚步已经跨出,风⾬坎坷也不能退步;既然我已把希望播在那⾥,就必须要坚持到胜利的谢幕……⾼⼆频道为你整理了以下⽂章,希望可以帮到你! 【⼀】 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DN*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DN*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DN*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DN*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*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。
生物基因工程高二知识点生物基因工程是现代生物学领域的一个重要分支,通过技术手段对生物体的遗传物质进行改造和操控,旨在创造出具有特定性状的生物体或者改良已有生物体的性状。
下面将介绍一些高二生物基因工程的知识点。
一、基因工程的定义和基本原理基因工程是一种利用生物体内在的遗传物质,通过分子生物学和细胞生物学的技术手段,实现对遗传物质的改造和操控的技术体系。
基本原理包括:选择目标基因,利用限制性内切酶切割目标基因和载体DNA,将目标基因连接到载体中形成重组DNA,再将重组DNA导入宿主细胞,使其表达。
二、重组DNA技术1. 限制性内切酶:限制性内切酶是一类可以识别和切割DNA 特定序列的酶,具有切割准确性高、酶活稳定等特点。
常用的限制性内切酶有EcoRI、BamHI、HindIII等。
2. DNA连接酶:DNA连接酶是一类可以将DNA片段连接起来的酶,常用的连接酶有DNA连接酶I和T4DNA连接酶。
3. 重组DNA的载体:常用的载体有质粒、噬菌体、人工染色体等,其中质粒是最常用的载体。
4. DNA导入宿主细胞的方法:热激法、电穿孔法、化学法等。
三、转基因技术转基因技术是将外源基因导入到生物体中,使其成为新的遗传序列,表现出新的性状。
转基因技术的应用非常广泛,涉及农业、医学等领域。
1. 植物转基因:通过转基因技术,可以使植物具有抗虫、抗病、耐旱、耐盐等性状,提高植物产量和质量。
2. 动物转基因:通过转基因技术,可以在动物中导入外源基因,使其表达特定蛋白,用于疾病模型研究或生产特定蛋白。
3. 微生物转基因:利用转基因技术,可以改造微生物的代谢途径和产物合成能力,用于工业生产、环境修复等领域。
四、克隆技术克隆技术是指通过体细胞核移植或胚胎细胞分裂来获得与原个体基因相同的个体。
克隆技术的应用主要集中在动物克隆和植物克隆两个方面。
1. 动物克隆:动物克隆可分为体细胞核移植克隆和胚胎细胞分裂克隆。
体细胞核移植克隆是将成年动物体细胞的细胞核移植到去核卵细胞中,经体外培养后发育成个体。
生物基因工程知识点总结生物基因工程是一种通过改变生物体的遗传物质来改变其性状的技术。
它涉及到许多关键的知识点,如下:1. 基因:基因是生物体内控制特定性状的遗传信息单位。
它是DNA分子中的一个特定序列,负责编码产生蛋白质。
2. DNA:脱氧核糖核酸(DNA)是生物体内存储遗传信息的分子。
它由四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶)组成的两条螺旋状链结构。
3. 基因表达:基因表达是指基因通过转录和翻译的过程将DNA的遗传信息转化为蛋白质的过程。
4. 转基因:转基因是指将外源基因导入到另一种生物体的基因组中,使其表达新的性状。
转基因技术是生物基因工程的核心。
5. 基因编辑:基因编辑是一种通过直接修改组织或细胞中的基因序列来改变生物体遗传信息的技术。
常用的基因编辑工具包括CRISPR/Cas9、TALENs和ZFNs。
6. 载体:载体是一种用于将外源基因导入到生物体中的工具。
常用的载体包括质粒、病毒和细胞。
7. 克隆:克隆是指通过人工手段复制一个生物个体的基因组。
克隆技术可以用于繁殖优良的动植物品种和疾病模型的制备。
8. 基因检测:基因检测是一种用于检测个体的遗传信息的技术。
它可以用于遗传病的筛查、个体的亲缘关系鉴定和种群遗传学的研究。
9. 合成生物学:合成生物学是一种基于工程原理设计和构建新的生物系统的学科。
它通过组合基因和其他生物部件来设计具有特定功能的新生物体。
10. 生物安全:生物安全是指在进行生物基因工程研究和应用时保护人类和环境的安全。
它包括对实验室条件的控制、对转基因生物体的监管和对风险评估的实施。
以上是生物基因工程的一些主要知识点,它们一起构成了生物基因工程这个学科的基础和核心。
三一文库()/高二〔高二年级生物选修三基因工程知识点总结〕【一】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DN*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DN*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DN*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DN*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。
高中生物基因工程知识点归纳一、基因工程的概念和基本原理1. 基因工程是一种通过改变生物体遗传物质的方法,来创造新的生物体或改良现有生物体的技术。
2. 基因工程的基本原理是通过对DNA的操作,实现对生物体的遗传信息的改变。
3. 基因工程的主要操作包括DNA分离、DNA剪切、DNA连接和DNA转化等。
二、基因工程的应用领域1. 农业领域:基因工程可以用于改良作物,使其具有抗虫、耐病、耐旱等特性,提高农作物的产量和品质。
2. 医学领域:基因工程可以用于研究和治疗遗传性疾病,如基因诊断、基因治疗等。
3. 工业领域:基因工程可以用于生产重要的生物制品,如重组蛋白、生物燃料等。
三、基因工程常用的技术和方法1. DNA重组技术:通过将不同来源的DNA片段进行剪切和连接,构建出新的DNA分子。
2. 转基因技术:将外源基因导入到目标生物体中,使其具有新的特性。
3. 基因克隆技术:通过将目标基因插入到质粒中,然后将质粒导入到宿主细胞中,实现目标基因的复制和表达。
4. PCR技术:通过体外扩增目标DNA片段,从而获得足够的DNA 量进行进一步的研究和应用。
5. 基因测序技术:通过测定DNA序列,了解基因组结构和功能。
四、基因工程的伦理和安全问题1. 基因工程的应用可能引发一些伦理和道德问题,如基因歧视、基因改良人类等。
2. 基因工程的安全问题也备受关注,如基因流失、基因污染等。
五、基因工程的社会影响1. 基因工程的发展将对农业、医学和工业等领域产生深远影响,推动科技和经济的发展。
2. 基因工程的发展还将带来一系列的社会问题和挑战,需要政府、科研机构和公众共同关注和解决。
六、基因工程的前景和挑战1. 基因工程的快速发展为人类创造了更多的机会和可能性,但也带来了一系列的挑战和问题。
2. 未来,基因工程将继续在农业、医学和工业等领域发挥重要作用,为人类社会带来更多的福祉。
高中生物基因工程知识点主要包括基因工程的概念和基本原理、应用领域、常用技术和方法、伦理和安全问题、社会影响以及未来的前景和挑战等方面。
高二生物基因工程必考知识点基因工程是生物学领域中一项重要的技术,它利用基因的重新组合、修饰和转移来改变生物体的性状。
在高二生物学学习中,基因工程是一个重要且必考的知识点。
下面将详细介绍高二生物基因工程必考知识点。
一、基因的结构和功能基因是DNA上的一段特定序列,包含了生物体遗传信息的基本单位。
高二生物学中,了解基因的结构和功能是基因工程的基础。
基因由编码区和非编码区组成,编码区用于编码蛋白质,非编码区则参与基因的调控。
在基因工程中,了解基因的功能对于设计和操纵基因很重要。
二、基因工程的主要技术1. DNA重组技术DNA重组技术是基因工程中最基本的技术之一。
它包括DNA的切割、连接和转移。
通过限制性内切酶的切割,可以获得需要的DNA片段,然后利用DNA连接酶将这些片段连接起来。
最后,通过载体(如质粒)的转移,将重组的DNA导入宿主细胞中。
2. 基因的克隆和表达基因的克隆是基因工程中一个重要的步骤。
通过DNA重组技术,可以将目标基因插入到载体中,形成重组质粒。
然后,将重组质粒转化到宿主细胞中,使基因得以大量复制。
接着,利用适当的诱导剂,使基因在宿主细胞内进行表达,产生所需的蛋白质。
3. 基因组编辑技术基因组编辑技术是近年来发展起来的一项重要技术,它可以直接修改生物体的基因组。
其中最常用的技术是CRISPR-Cas9系统。
该系统利用导向RNA的特异性,将Cas9蛋白引导至目标位点,从而实现基因组的精确编辑。
基因组编辑技术在基因工程研究和应用中具有广阔的前景。
三、基因工程的应用1. 农业领域基因工程在农业领域具有重要的应用价值。
通过基因工程技术,可以改良农作物的性状,提高产量和抗性,降低病虫害的危害。
例如,通过转基因技术可以使植物获得抗虫性、耐盐碱性等特点。
2. 医学领域基因工程在医学领域也有广泛的应用。
它可以用于生产重要的药物,如人胰岛素、重组干扰素等。
此外,基因工程还可以用于基因治疗,即通过修复或替换患者体内有缺陷的基因来治疗遗传性疾病。
基因工程专业资料基因工程是一门涉及基因操作和基因改造的学科,通过改变生物体的遗传信息,可以实现对生物体性状的调控和改善。
基因工程技术的应用范围广泛,涵盖农业、医学、环境保护等多个领域。
本文将介绍基因工程的基本原理、应用领域以及未来发展方向。
一、基因工程的基本原理基因工程的基本原理是通过对DNA分子进行操作,改变生物体的遗传信息。
DNA是生物体遗传信息的携带者,由四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、鳞氨酸)组成的序列决定了生物体的遗传特征。
基因工程的操作主要包括DNA的分离、剪切、连接和转移等步骤。
首先,通过特定的方法,可以将DNA从细胞中提取出来,得到纯净的DNA样本。
然后,利用限制性内切酶对DNA进行剪切,得到具有特定序列的DNA片段。
接下来,将目标DNA片段与载体DNA进行连接,形成重组DNA。
最后,将重组DNA导入宿主细胞中,使其表达目标基因。
二、基因工程的应用领域基因工程技术在农业、医学、环境保护等领域有着广泛的应用。
在农业领域,基因工程技术可以用于改良作物品质、提高产量和抗病虫害能力。
例如,通过转基因技术,可以将抗虫基因导入作物中,使其具有抗虫的能力,减少农药的使用量,降低环境污染。
此外,基因工程还可以用于改善作物的抗逆性,使其能够适应恶劣的环境条件,提高作物的产量和品质。
在医学领域,基因工程技术可以用于研发新药和治疗遗传性疾病。
通过基因工程技术,可以大规模合成蛋白质药物,如重组人胰岛素、重组人生长激素等。
此外,基因工程技术还可以用于基因治疗,通过修复或替代患者的异常基因,治疗遗传性疾病。
在环境保护领域,基因工程技术可以用于生物降解和生物修复。
通过基因工程技术,可以改造微生物,使其具有降解有机污染物的能力,用于处理工业废水和固体废弃物。
此外,基因工程技术还可以用于修复受污染的土壤和水体,恢复生态平衡。
三、基因工程的未来发展方向随着基因工程技术的不断发展,未来的研究方向主要包括以下几个方面:1. 基因编辑技术的突破:目前,CRISPR-Cas9是最常用的基因编辑技术,但其存在一定的局限性。
高二基因工程知识点总结基因工程是一门重要的生物学领域,它研究如何改变生物体的遗传组成,以创造新的生物体或改变现有生物体的性状。
在高二生物学学习中,掌握基因工程的知识点是非常重要的。
本文将总结高二基因工程的知识点,帮助同学们复习和理解相关内容。
一、基因工程的基础知识1. DNA的结构和功能DNA是生物体内存储遗传信息的分子,由两条互补的链组成的双螺旋结构。
DNA的功能主要包括遗传信息的传递和蛋白质合成的控制。
2. 基因的概念基因是DNA分子上特定位置的一段序列,它携带着生物体的遗传信息,决定个体的性状和功能。
3. 基因突变基因突变是指DNA序列发生改变的现象,可以包括点突变、缺失、插入等多种形式。
基因突变是基因工程研究中的重要基础。
二、基因工程方法1. 限制性内切酶限制性内切酶是一类能够特异性切割DNA分子的酶,通过识别特定的DNA序列,将DNA切割成特定的片段。
限制性内切酶在基因工程中常用于DNA分子的切割和重组。
2. DNA连接酶DNA连接酶是一类能够将DNA片段连接起来的酶,通过加入适当的连接酶,可以实现不同DNA片段的拼接。
DNA连接酶在基因工程实验中起到重要的作用。
3. DNA电泳DNA电泳是一种利用电场作用分离DNA片段的技术。
通过将DNA样品放置在聚丙烯酰胺凝胶上,施加电场后,DNA片段根据大小和电荷迁移速度的差异进行分离。
4. PCR技术PCR技术(聚合酶链反应)是一种通过体外复制DNA片段的方法。
通过PCR反应,可以高效地扩增特定的DNA序列,为基因工程研究提供了重要的工具。
5. 基因克隆基因克隆是指将目标基因从一个生物体中提取,并插入到另一个生物体中的过程。
通过基因克隆,可以实现对目标基因的研究和应用。
三、基因工程的应用1. 转基因植物转基因植物是指通过基因工程方法将外源基因导入植物细胞中,从而使植物具有特定的性状。
转基因植物在农业生产中具有广泛应用,可以增加作物的产量和抗病虫害能力。
生物学知识点基因工程基因工程是生物学中的一个重要分支,它涉及到对基因的操作和改造,以达到改良生物体的目的。
本文将介绍基因工程的基本概念、技术方法以及应用领域。
一、基因工程的概念与原理基因工程是指通过对生物体的基因进行人为的操作和改造,以达到改良生物体的目的的一门学科。
其基本原理是利用现代分子生物学的技术手段,对生物体的基因进行剪接、克隆、转移等操作,从而实现对生物体特性的调控和改变。
基因工程的核心技术是基因重组技术,即将不同生物体的基因进行重组,形成新的基因组合,然后将其导入目标生物体中,使其表达出新的特性。
基因重组技术主要包括以下几个步骤:1. DNA提取:从生物体中提取出含有目标基因的DNA片段。
2. 基因剪接:利用限制酶将目标基因与载体DNA进行剪接,形成重组DNA。
3. 转化:将重组DNA导入到宿主细胞中,使其表达出目标基因。
4. 选择与筛选:通过选择性培养基或标记基因等方法,筛选出带有目标基因的转基因细胞或生物体。
5. 鉴定与分析:对转基因细胞或生物体进行鉴定和分析,确认其是否成功表达目标基因。
二、基因工程的应用领域1. 农业领域:基因工程在农业领域的应用十分广泛。
通过基因工程技术,可以改良农作物的抗病性、耐逆性和产量等性状,提高农作物的品质和产量。
例如,转基因水稻可以提高抗虫性和耐盐碱性,转基因玉米可以提高抗除草剂和杂草的能力。
2. 医学领域:基因工程在医学领域的应用主要包括基因治疗和基因诊断。
基因治疗是指利用基因工程技术,将正常的基因导入到患者体内,以治疗遗传性疾病或其他疾病。
基因诊断是指通过对患者的基因进行检测和分析,以确定患者是否携带某种疾病的遗传基因。
3. 环境保护领域:基因工程可以应用于环境污染治理和生物修复。
通过基因工程技术,可以改造微生物,使其具有降解有机污染物的能力,从而实现对环境污染物的清除和修复。
4. 工业领域:基因工程在工业领域的应用主要包括生物制药和生物能源。
高二生物基因工程知识点讲解一、基因工程的概念和背景介绍基因工程是指利用生物技术手段对生物体遗传物质进行人为的操纵和调控的过程。
它可以通过基因的克隆、转移、修饰等手段,改变生物体的遗传特性。
基因工程技术的发展为人们解开生命奥秘、改良农作物品质、治疗疾病等方面提供了有力的工具。
二、基因工程的重要概念1. DNA:脱氧核糖核酸,是构成生物体遗传物质的主要成分,携带着生物体的遗传信息。
2. 基因:指导生物体一种特定的遗传特征的DNA片段。
3. 重组DNA技术:通过人为手段将不同来源的DNA片段组合起来形成新的序列。
三、常见的基因工程技术1. 基因的克隆:通过在体外将DNA片段插入到载体DNA中,然后将该重组DNA导入宿主细胞中,实现基因的复制和扩增。
2. 限制性内切酶:通过识别和切割DNA链的特定序列,实现对DNA片段的剪切,为基因的克隆提供基础。
3. DNA连接酶:通过连接DNA链断裂的两端,将DNA片段与载体DNA连接起来。
4. 转基因技术:将异源基因导入目标生物体中,使其具有外源基因所赋予的特征或功能。
5. 基因编辑技术:利用CRISPR/Cas9等工具直接编辑生物体的基因序列,实现对基因的精确修饰。
四、基因工程在农业领域的应用1. 转基因植物的培育:通过转基因技术向农作物中导入抗虫、耐旱等基因,提高农作物的产量和质量。
2. 抗病虫害作物的培育:通过转基因技术向作物中导入抗病虫害的基因,提高作物的抗病虫害能力。
3. 生物农药的开发:利用基因工程技术改良微生物,生产能够有效控制害虫和病原菌的生物农药,减少化学农药的使用。
五、基因工程在医学领域的应用1. 基因诊断技术:通过检测个体的基因序列,确定其患某种疾病的可能性。
2. 基因治疗:将缺陷基因替换或修复为正常基因,治疗一些遗传病。
3. 基因药物研发:利用基因工程技术生产嵌合蛋白、抗体药物等,用于治疗癌症、糖尿病等疾病。
六、基因工程的伦理与风险1. 伦理问题:涉及个体隐私、生物多样性、人类尊严等,需要科学家和决策者谨慎权衡利弊。
高二生物基因工程知识点1. 什么是基因工程?基因工程是通过改变生物体的遗传物质(DNA)来实现人为控制生物性状的技术。
它利用分子生物学、细胞生物学和遗传学的原理与方法,对生物体的基因组进行修改或重组,以达到获取特定性状或改良生物品质的目的。
2. 基因工程的原理基因工程主要包括以下几个重要步骤:2.1 DNA的剪切与粘接基因工程的一项关键技术是将DNA分子切割成特定的片段,并将其与其他DNA片段连接在一起。
这个过程需要使用一种叫做限制酶的酶类,它可以将DNA 分子剪切成特定的序列。
然后,使用DNA连接酶将被剪切的DNA片段连接到其他DNA分子上。
2.2 DNA的克隆与扩增DNA的克隆是指通过将DNA片段插入一个载体(如质粒)中,使得DNA片段能够在细胞中复制自我,并且得以扩增。
这样,我们可以获得大量的特定DNA片段。
2.3 基因转导基因转导是指将已经进行修改或重组的DNA片段导入到接收细胞中,使其在细胞内产生一定的影响或表达特定的性状。
常用的方法包括化学法、电转法、冷冻转化法等。
3. 基因工程的应用基因工程在许多领域都有广泛的应用,以下是一些常见的应用领域:3.1 农业领域基因工程在农业领域的应用主要集中在提高农作物产量、耐病虫害能力和改良农作物品质等方面。
例如,通过将抗虫基因导入作物中,可以使农作物具有抗虫能力,减少农药的使用量。
3.2 医学领域在医学领域,基因工程被用于治疗遗传性疾病、癌症等疾病。
例如,通过基因工程技术可以制备重组蛋白,用于治疗缺失某些蛋白质的疾病,如血友病。
3.3 环境保护领域基因工程还可以应用于环境保护领域,用于生物修复和污染物清除等方面。
例如,通过改良微生物的代谢途径,可以使其在环境中降解有害物质,达到环境修复的目的。
3.4 工业领域基因工程在工业领域也有着广泛的应用,例如,通过基因工程技术可以改良微生物的代谢途径,使其能够产生有用的化学物质,如药品、化妆品等。
4. 基因工程的伦理和风险基因工程技术的发展给人类带来了诸多益处,但同时也带来了一些伦理和风险问题。
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。
高二生物基因工程的知识点随着科技的进步和人类对基因的研究深入,基因工程成为了生物领域的重要一环。
高二生物学课程中,基因工程是一个重要的知识点,接下来我们将详细介绍相关内容。
一、基因工程的定义和意义基因工程是指通过对生物体的基因进行修改、调控和重组,以改变其遗传特征的技术手段。
通过基因工程的手段,我们可以实现对遗传物质的精确操作,从而培养出更具有特定功能和价值的生物种类。
基因工程为农业、医学、工业等领域带来了很多的变革。
通过基因工程,农作物的产量可以得到大幅提高,耐病性和抗虫性也得以增强。
在医学领域,基因工程为疾病的诊断和治疗提供了新的方法和手段。
同时,在工业生产中,基因工程被广泛应用于酶的生产、工业废水处理等方面。
二、基因工程的主要技术1. DNA重组技术DNA重组技术是基因工程中的核心技术之一。
通过DNA重组技术,可以将来自不同物种的基因或遗传物质进行组合,并导入到目标生物中。
这样可以实现对生物遗传物质的改变和调控。
2. 基因克隆技术基因克隆技术是基因工程中的重要手段。
通过基因克隆技术,可以扩增、复制和纯化目标基因。
这对于进一步研究和分析基因的功能、结构和特性具有重要意义。
3. 基因编辑技术基因编辑技术是近年来快速发展的技术之一。
通过基因编辑技术,可以直接修改生物体中的基因序列,快速实现对基因组的精确编辑。
目前最常用的基因编辑技术是CRISPR-Cas9系统。
4. 基因传递技术基因传递技术是将外源基因导入目标生物的重要手段。
常用的基因传递技术包括转化、转染、基因枪等。
三、基因工程在农业中的应用1. 转基因植物通过基因工程技术,可以将有益的基因导入到农作物中,提高其产量、抗病虫害能力和适应能力。
转基因大豆、玉米和棉花等作物已经广泛应用于农业生产。
2. 病虫害的抗性基因工程技术可以将抗病虫害的基因导入到农作物中,提高其对病虫害的抵抗能力,减少农药的使用量,同时降低了环境污染的风险。
3. 高效利用土壤营养通过基因工程技术,可以改良农作物的根系结构和功能,提高其对土壤营养的吸收利用效率,从而减少农药和化肥的使用,提高农作物的产量和品质。
高中生物基因工程知识点总结基因工程,作为现代生物技术的核心领域之一,在高中生物课程中占据着重要的地位。
它不仅具有深刻的理论意义,还在农业、医药等众多领域有着广泛的实际应用。
下面我们就来详细梳理一下高中生物中基因工程的相关知识点。
一、基因工程的概念基因工程,又叫基因拼接技术或 DNA 重组技术,是指按照人们的意愿,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。
二、基因工程的基本工具1、限制性核酸内切酶(限制酶)限制酶能够识别双链 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。
它具有特异性,即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割 DNA 分子。
2、 DNA 连接酶DNA 连接酶的作用是将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来,形成磷酸二酯键。
3、运载体常用的运载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
运载体需要具备的条件有: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,供外源 DNA 片段插入;具有标记基因,便于筛选。
三、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取目的基因可以从自然界中已有的物种中分离出来,也可以用人工的方法合成。
常用的方法有:从基因文库中获取、利用 PCR 技术扩增目的基因、通过化学方法人工合成。
2、基因表达载体的构建这是基因工程的核心步骤。
基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
启动子是 RNA 聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出 mRNA;终止子是转录终止的信号;标记基因的作用是为了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。
3、将目的基因导入受体细胞将目的基因导入植物细胞常用的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;导入动物细胞常用的方法是显微注射法;导入微生物细胞常用感受态细胞法。
4、目的基因的检测与鉴定检测目的基因是否导入受体细胞可以采用 DNA 分子杂交技术;检测目的基因是否转录出 mRNA 可以采用分子杂交技术;检测目的基因是否翻译成蛋白质可以采用抗原抗体杂交技术;还可以进行个体生物学水平的鉴定,比如抗虫或抗病的接种实验。
基因工程简介一、基因工程的基本内容基因工程:又叫基因拼接技术或DNA重组技术。
它是按照人们的意愿,把一种生物的个别基因(所需的基因)复制出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向改变生物的遗传性状(这是基因工程的作用)。
这种技术是在体外完成,通过人工对DNA分子进行“剪切”和“拼接”,对生物进行改造和重新组合,然后导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组基因在受体细胞内表达,产生人类所需要的基因产物。
(一).基因操作的工具存在:主要在微生物中特点:具专一性,一种限制性核酸内切酶⑴基因的剪刀只能识别一种特定的核苷酸序列,并(限制性核酸内切酶)在特定的切点切割DNA分子,如大肠杆菌的一种限制酶只能识别GAATTC序列,并在G与A间切开。
种类:已发现200多种限制酶,各种酶的切点不同。
限制性核酸内切酶的作用:在特定的切点上切割DNA分子,形成两个完全相同的黏性末端。
如苏云金芽孢杆菌中的抗虫基因就能被某种限制酶切割下来。
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,它们之间正好互补配对,这样的切口叫做黏性未端。
要把扶手的断口处连接起来,也就是把两条DNA未端之间的缝隙“缝合”起来,还要靠另一种极其重要的工具──DNA连接酶。
⑵基因的针线:DNA连接酶。
其作用是用于将两段乃至更多段DNA片段拼接起来,主要是把两个相同黏性末端的缝隙连接起来,实际上是将主链上断裂处的脱氧核糖与磷酸连接起来。
即连接断裂的扶梯,以重建磷酸二酯键。
⑶基因的运输工具:运载体Ⅰ、在基因操作中,使用运载体的目的有两个:①作为运载的工具,将目的基因运送到宿主细胞中去;②利用它在宿主细胞内对基因进行大量复制。
Ⅱ、具备的条件:①对受体细胞的生存没有决定性的作用,进入宿主细胞后能友好地借居,并在宿主细胞内复制和保存;②具有多个核酸限制酶切点,便于与目的基因(外源基因)的连接;③具有标记基因,便于目的基因的筛选(如对抗菌素的抗药性基因、产物具有颜色反应的基因等)。
高二生物基因工程知识点基因工程是一门综合性的科学技术,将基因技术、生物工程技术和细胞工程技术等相结合,通过对生物体遗传物质DNA的操作和改造,实现对基因的人为调控和改变。
基因工程技术已经在医学、农业、环境保护等诸多领域展现出巨大的应用潜力。
下面将就高二生物课程中相关的基因工程知识点进行分析和介绍。
一、基因工程的基本概念及原理基因工程是指通过基因重组技术、DNA合成技术等手段,对目标生物体的遗传物质进行操作和改造,实现对基因的人为调控和改变的技术。
基本原理是在人工条件下,将需要操作和改变的目标基因体外扩增、定位,再重新导入目标生物体中,从而实现对基因的调控和改变。
二、常见的基因工程技术1. 基因克隆技术:利用限制酶切剪切DNA、连接酶连接DNA片段,将所需基因插入载体DNA中,形成重组DNA。
然后,将重组DNA转入宿主细胞中,并筛选出目标基因。
2. 基因转导技术:利用病毒、细菌等载体,将目标基因导入宿主细胞,实现对宿主的基因的转导和改造。
3. 基因敲除技术:利用CRISPR/Cas9等技术,针对特定基因进行敲除,从而观察敲除后的生理和生化效应,进一步研究该基因的功能。
4. 基因转基因技术:利用植物农艺改良、昆虫抗虫基因等,将外源基因导入作物基因组,从而提高作物的抗病虫能力和产量。
三、基因工程在医学领域的应用1. 基因诊断技术:利用PCR等技术,进行基因突变的检测和诊断,为临床治疗提供准确的遗传背景信息。
2. 基因治疗技术:利用载体将正常基因导入患者体内,修复或替代患者遗传缺陷的基因,从而治疗遗传性疾病。
3. 基因药物研发:通过基因工程技术,制备具有特定疗效的蛋白质药物,如重组人胰岛素、重组人生长激素等。
四、基因工程在农业和环境保护领域的应用1. 转基因作物的培育:利用基因工程技术将昆虫抗虫基因导入作物基因组,提高作物的抗病虫能力和产量。
2. 基因改良动物的培育:利用基因工程技术改变小鼠、牛、猪等动物的遗传特征,改进乳品品质、肉品品质等。