生物选修三专题1知识点与导学案

专题1 基因工程

（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，切开的切口叫平末端。

2?“分子缝合针” 一一DNA连接酶

⑴种类：E?coli DNA连接酶来自大肠杆菌T4-DNA连接酶来自T4噬菌体

相同点：都缝合磷酸二酯键。

区别：E?coliDNA连接酶只能将双链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。

（

）与分子相关的酶的比较

3?“分子运输车”一一载体

（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

注意：（1）获取目的基因和切割载体时使用同一种限制酶，目的是产生相同的黏性末端。

（2）获取目的基因需要限制酶切两次，共产生四个黏性末端或平末端。

（3）限制酶切位点的选择必须保证标记基因的完整性，以便于检测。

（4 ）基因重组的三种类型：

①基因的交叉互换：减I前期；②基因的自由组合：减I后期；③基因工程：可定向改造生物性状。

第二节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或具有调控作用的因子。

2. 获取目的基因的方法：

（1）从基因文库中获取

基因文库包括：基因组文库（包含一种生物所有的基因）和部分基因文库（只包含一种生物的一部分基因，女口cDNA文库）。

（2）利用PCR技术扩增目的基因

（3）人工合成：（条件：基因比较小，核苷酸序列又已知的情况下）

①反转录法：目的基因的mRNA反转录单链DNA合成双链DNA（即目的基因）②化学合成法: 已知蛋白质的氨基酸序列推测mRN的核苷酸序列推测目的基因的核苷酸序列化学合成目的基因

3. P CR技术扩增目的基因

（1）原理：DNA复制

（2）过程：第一步：加热至90?95C DNA解链；

第二步：冷却到55?60 C,引物结合到互补DNA链；

第三步：加热至70?75 C,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。

（3）比较PCR技术和DNA复制

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，

DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出

符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在

分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA1组技术。

第一节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?“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。

DNA两条单链的切口，是平整的，这样的

因转录出mRNA

（2） 目的基因：编码相关蛋白质，形成基因工程产品或产生新的生 物性状。

（3） 终止子：一段有特殊结构的 DNA 短片段，位于目的基因尾端， 能

使转录过程停止。

（4） 标记基因：是为了鉴定受体细胞中

是否含有目的基因，从而将 含

有目的基因的细胞 筛选出来。常用的标记基因是 抗生素基因。

第三步：将目的基因导入受体细胞

1. 转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

2.

3.（1） 对于植物来说，受体细胞可以是受精卵和体细胞；

（2） 对于动物来说，受体细胞一般是受精卵，受精卵作为受体细胞具有体积大、易操作、经培养可直接表 达性状的优点； （3） 微生物细胞作为受体细胞具有繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少等优点 第四步、目的基因的检测与鉴定

1. 操作目的：检测和鉴定目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性；

2. 目的基因的检测与鉴定

第三节基因工程的应用

一、 植物基因工程硕果累累

1. 抗虫转基因植物

（1 ）杀虫基因种类：Bt 毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等；

（2 ）成果：抗虫植物

2. 抗病转基因植物

（1） 植物的病原微生物：病毒、真菌和细菌等 （2） 抗病基因种类

① 抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因等； ② 抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合成基因等；

（1）成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等；

3. 抗逆转基因植物

（2） 抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使作物抗盐碱、抗旱等； （3） 成果：抗盐碱、抗旱的烟草； 4. 利用转基因改良植物品质

（1） 优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因； （2） 成果：富含赖氨酸的转基因玉米

二、 动物基因工程前景广阔

1. 用于提高动物生长速度

2. 用于改善畜产品的品质

3. 用转基因动物生产药物

（1）建立动物乳腺生物反应器

将“药用蛋白基因”与“乳腺蛋白基因的启动子”等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法导入 哺乳动物的受精卵中，再将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物，到泌乳期后，通过分泌的乳 汁获得需要的产品。

4. 用转基因动物作器官移植的供体

（1）器官短缺和免疫排斥是影响人体器官移植的两大难题； （2 ）解决免疫排斥的方法：

利用基因工程的方法对猪的器官进行改造，将器官供体的基因组导入“某种调节因子”

，以抑制“抗原

决定基因的表达”，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪 器官。 三、 基因工程药物异军突起

1. 基因工程药物的种类：细胞因子、抗体、疫苗、激素等；

2. 作用：用于预防和治疗人类肿瘤、心血管病症、遗传病、各种传染病、糖尿病和类风湿等疾病。

四、 基因治疗曙光初照

基因治疗是指把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的； 基因治疗是治疗遗传病最有效的手段。

步：基因表达载体的构建

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。

目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。

成：

个体水平鉴定

① 是否具有抗性及抗性程度;

② 基因工程产品与天然产品 的活性是否相同

① 对转基因生物进行抗 虫或抗病的接种实验； ② 比较基因工程产品与 天然产品的活性

是否赋予了预期 抗性或蛋白质活

性

1）启动子：一段特殊结构的

DNA 片段，位于目的基因的首端，是 RNA 聚合酶识别和结合的部位，驱动基

质粒 DNA 分子

* ------------------------ *

-种跟制騎处锂

一个切口

两T 切口 商个黏悝耒端

获得目的基因

Jo 弘连接爵

重组DMA 分子CS 組质粒〉

注解： （1） 基因治疗并不是把健康的外源基因导入患者的所有细胞中，而只是导入某些有基因缺陷的细胞中；

（2）

基因治疗的实质：在基因治疗中，正常基因、病变基因都可以表达，由于正常基因的表达掩盖了病变 基因的表达，使病人

表现正常，最终达到治疗疾病的目的； （3）

基因治疗的两种途径及其特点

第四节蛋白质工程的崛起

1、 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）

2、 蛋白质工程的基本原理 通过对基因结构的设计改造实现对蛋白质结构的设计改造。其基本途径是：从预期的蛋白质功能出发T 设

计预期的蛋白质结构T 推测应有的氨基酸序列T 找到相应的脱氧核苷酸序列（基因）

蛋白压工程

」 ______________ 仰询…

■氨臺酸序列 蛋白協

中心＜4则

3.基因工程和蛋白质工程的比较

DNA 的粗提取与鉴定

实验原理：EDTA （乙二胺四乙酸二钠）：是DNA 酶的抑制剂，可以防止细胞破碎后

DNA 酶降解DNA

SDS （十二烷基磺酸钠）：可以使蛋白质变性，与 DNA 分离。

二苯胺：鉴定DNA DNA 遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色，溶液蓝色的深浅，与DNA 含量的多少有关。 酒精：DNA 不溶于酒精，但细胞中的大多数杂质可溶

NaCI 溶液：在NaCI 溶液浓度低于0.14 mol/L 时，DNA 的溶解度随NaCI 溶液浓度的增加而逐渐降低；

在0.14 mol/L 时，DNA 溶解度最小；当 NaCI 溶液浓度继续增加时，

DNA 的溶解度又逐渐增大。

利用上述原理，可以将 DNA 溶于高浓度的NaCI 溶液中，使其与其他物质分开。

案例一 以鸡血为实验材料进行 DNA 的粗提取

具体步骤

1. 搅拌，过滤，破碎细胞，释放 DNA

为了使DNA 从细胞核中释放出来，需要向鸡血细胞液中加入蒸馏水，并且搅拌，从而使血细胞膜和核 膜胀破。用玻璃棒搅拌可以加速细胞的破裂。再用

3?4层纱布进行过滤，除去一些颗粒较大的杂质。

2 .溶解细胞核内的 DNA

在浓度较高的NaCI 溶液中核蛋白容易解聚，

游离出的DNA 溶解在溶液中。在溶液中加入两倍体积的浓

度为2 moI/L 的NaCI 溶液，搅拌1 min 。注意应沿一个方向搅拌，使

DNA 充分溶解。

3. DNA 的析出

缓慢贴壁加入蒸馏水，并轻轻地沿一个方向不停地均匀搅拌，以利于

DNA 分子的附着和缠绕。同时应

注意控制加水量，使 NaCI 溶液的终浓度为 0.1?0.2 mol/L 。（注意：加水太多、溶液过稀，会使 DNA 分

子

又重新溶解。）用3?4层纱布对DNA 稀释液进行过滤，滤去蛋白质，收集 DNA 的黏稠物。如果采用离心法，

效果更好。用 4 000 r/min 转速的离心机，离心 15 min 。

4. DNA 的初步纯化

将DNA 黏稠物再溶解，继续用 2 mol/L 的NaCI 溶液20 mL 溶解DNA 黏稠物，仍旧沿一个方向不停搅拌

3 min ，使DNA 充分溶解，以免损失。用 3?4层纱布进行过滤（或离心），滤去杂质，收集含有 DNA 的滤液。 向滤液中贴壁缓

慢加入 50 mL 预冷的体积分数为95%的乙醇，并用玻璃棒朝一个方向缓慢、均匀地搅拌， 溶液中会出现DNA 丝状物。

5, 鉴定

把4 mL DNA 提取液放入试管中，加入4 mL 二苯胺试剂，混匀后观察溶液颜色（不变蓝）。用沸水浴 （100 °C ）加热

10 min 。在加热过程中，随时注意试管中溶液颜色的变化 （逐渐出现浅蓝色）。

（注意：应该设两支试管，一支为实验组，另一支为对照组

）

案例二

以菜花为实验材料进行 DNA 的粗提取

步骤：1.将新鲜菜花和体积分数为 95%的乙醇溶液放入冰箱冷冻室

24 h 。

2. 称取30 g 菜花，去梗取花，切碎，迅速充分研磨。 （冰上进行）

3. 过滤离心

4. 沉淀

将一倍体积的上清液倒入两倍体积的体积分数为

95%的预冷乙醇溶液中，并用玻璃棒缓缓、

轻轻地搅拌溶液（玻璃棒不要直插到烧杯底部 ）。沉淀3?5 min 后，可见白色的 DNA 絮状物出现。用玻璃棒 缓缓旋转，将絮状物缠绕在玻璃棒上。

5. 鉴定

■预期功能 *生物功龍

基因 DK

A

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_______________________________ ，赋予生物以_______________

______ ，创造出_____________________________ 。

第一节基因工程的基本工具

1?“分子手术刀” 一一 ______________________ （简称

____________________________________________ ）

（1 ）来源：主要是从_____________ 分离纯化出来的。

（2）功能：能够识别双―的某种________________ ，并且使每一条链中_____________ 的两个核苷酸之间的键断开，因此具有 __________ 性。

（3）结果：经限制酶切割产生白A片段末端通常有两种形式：________________________ 黏性末端：当限制酶从识别序列的__________________________ 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，碱基之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。

平末端：当限制酶从识别序列的_________________________ 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。

具有___________________________________ 。

（3）其它载体：______________________________________

注意：（1）获取目的—，目的是________________________________________ 。

（4）获取目的基因需要限制酶切________________ 次，共产生____________ 黏性末端或_____________ 。

（5）限制酶切位点的选择必须___________________________ ，以便于检测。

（4 ）基因重组的三种类型：

①基因的交叉互换：________________________ 期；

②基因的自由组合：_________________________ 期；

③__________ :可定向改造生物性状。

第二节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或具有调控作用的因子。

2?获取目的基因的方法：

（1 ）从_______________________

基因文库包括：______________________ （包含一种生物所有的基因）和 __________________________ （只包含一种生物的一部分基因，如cDNA文库）。

2 .组成：

专题1 基因工程

2?“分子缝合针” 一一_

（1）种类：E?coli DNA连接酶来自 __________________ T4-DNA 连接酶来自_________________________ 相同点：都缝合 ___________________ 。

区别：E?coliDNA连接酶只能将双链DNA片段______________________ 磷酸二酯键连接起

来；而T4DNA连接酶能___________________ ，但连接______________ 的之间的效率较低。

（2）与DNA分子相关的酶的比较

（4）____________________________

（5）人工合成：（条件：基因比较小，核苷酸序列又已知的情况下）①反

转录法：

目的基因的

②化学合成法:

反转录单链DNA 合成

已知蛋白质的氨基酸序列推测

（即目的基因）

一序列化学合成目的基因

3?“分子运输车” 一一 ________________

（1）载体具备的条件：

①能在受体细胞中 ______________________________ 。

②具有一至多个 __________________________________________________ 。

③具有 _______________________________________________ 。

（2）最常用的载体是_____________ ,它是一种裸露的、结构_________________ 、独立于细菌染色体之外，并3.PCR技术扩增目的基因

（1） __________________________ 原

理：

（2）过程：

第一步：加热至90?95 C DNA解链;

第二步：冷却到

55?60 C，引物结

合到互补DNA链；

第三步：加热至70?75 C,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。试卷第4页，总

6页

序列推测

（1）______ :一段特殊结构的DNA片段，位于目的基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。（2）_________________ :编码相关蛋白质，形成基因工程产品或产生新的生物性状。（3）_________________ :一段有特殊结构的DNA短片段，位于目的基因尾端，___________________________________ 。（4）_________________ :是为了鉴定受体细胞中_________________________________ ,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是 _______________________ 。

第三步：将目的基因导入受体细胞_

1. 转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

2. 常用的转化方法：

3.

（3）对于植物来说，受体细胞可以是 _____________ ；（4）对于动物来说，受体细胞一般是 _____________ ，受精卵作为受体细胞具有__________________________________________________

的优点；（3）微生物细胞作为受体细胞具有 _________________________________ 优点。

第四步、目的基因的检测与鉴定

1. 操作目的：检测和鉴定目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性;

2. 目的基因的检测与鉴定

第三节基因工程的应用一、植物基因工程硕果累累

1. _______________ 植物

（1 ）杀虫基因种类：Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等；

（2 ）成果：抗虫植物

2. _______________ 植物

（1）植物的病原微生物：病毒、真菌和细菌等

（2）抗病基因种类

①抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病毒的复制酶基因等；

②抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合成基因等；

（2）成果：抗烟草花叶病毒的转基因烟草和抗病毒的转基因小麦、甜椒、番茄等；

4. _______________ 植物

（4）抗逆基因：调节细胞渗透压的基因使作物抗盐碱、抗旱等；⑸成果：抗盐碱、抗旱的烟草；

5. _______________

（2）优良基因：必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因；

（2）成果：富含赖氨酸的转基因玉米

二、动物基因工程前景广阔

1 ________________

2. ________________

3. _______________

（1）建立动物乳腺生物反应器

将“药用蛋白基因”与“乳腺蛋白基因的启动子”等调控组件重组在一起，通过___________ 等方法导入哺乳动物的受精卵中，再将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物，到泌乳期后，通过分泌的乳汁获得需要的产品。

5. ___________________

（3）器官短缺和免疫排斥是影响人体器官移植的两大难题；

（4 ）解决免疫排斥的方法：

利用基因工程的方法对猪的器官进行改造，将器官供体的基因组导入“某种调节因子”，以抑制“抗原决定基因的表达”，或设法除去抗原决定基因，再结合克隆技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。

三、基因工程药物异军突起

1. 基因工程药物的种类：细胞因子、抗体、疫苗、激素等；

2. 作用：用于预防和治疗人类肿瘤、心血管病症、遗传病、各种传染病、糖尿病和类风湿等疾病。

四、基因治疗曙光初照

1，基因治疗是指__________________________________________________________________________________________________ ；基因治疗是治疗遗传病最有效的手段。

注解：

6. （1 ）基因治疗并不是把健康的外源基因导入患者的所有细胞中，而只是导入某些细胞中；（2）基因治疗的实质：在基因治疗中，正常基因、病变基因都可以表达，由于正常基因的表达掩盖了病变基因的表达，使病人表现正常，最终达到治疗疾病的目的；

（3）基因治疗的两种途径及其特点

途径体外基因治疗

不同点

方法

特点

相同点

都属于基因治疗，都是将正常的外源基因导入靶细胞，使该基因的表达掩盖病变基因的表达。目前两种方法都处于临床试验阶段

第四节蛋白质工程的崛起

1、蛋白质工程的概念

_________________________ （基因工程在原则上只能生产 _____________________________ ）2、蛋白质工程的基本原理

通过实现对蛋白质结构的设计改造。

其基本途径是：从预期的蛋白质功能出发T

序列。

DNA合成

> siRNA

B

3. 基因工程和蛋白质工程的比较

基因工程蛋白质工程相同点

实质

产生新的（基因，基因型）

产生的蛋白质

联系

在0.14 mol/L 时，DNA溶解度最小；当NaCI溶液浓度继续增加时，DNA的溶解度又逐渐增大。

利用上述原理，可以将DNA溶于高浓度的NaCI溶液中，使其与其他物质分开。

案例一以鸡血为实验材料进行DNA的粗提取

具体步骤

1.搅拌，过滤，破碎细胞，释放DNA

为了使DNA从细胞核中释放出来，需要向鸡血细胞液中加入蒸馏水，并且搅拌，从而使血细胞膜和核

膜胀破。用玻璃棒搅拌可以加速细胞的破裂。再用3?4层纱布进行过滤，除去一些颗粒较大的杂质。

2 .溶解细胞核内的DNA

在浓度较高的NaCI溶液中核蛋白容易解聚，游离出的DNA溶解在溶液中。在溶液中加入两倍体积的浓

度为2 mol/L的NaCI溶液，搅拌1 min。注意应沿一个方向搅拌，使DNA充分溶解。

3. DNA的析出

缓慢贴壁加入蒸馏水，并轻轻地沿一个方向不停地均匀搅拌，以利于DNA分子的附着和缠绕。同时应

注意控制加水量，使NaCI溶液的终浓度为0.1?0.2 mol/L 。（注意：加水太多、溶液过稀，会使DNA分子

又重新溶解。）用3?4层纱布对DNA稀释液进行过滤，滤去蛋白质，收集DNA的黏稠物。如果采用离心法，效果更好。用4 000 r/min 转速的离心机，离心15 min。

4. DNA的初步纯化

将DNA黏稠物再溶解，继续用2 moI/L的NaCI溶液20 mL溶解DNA黏稠物，仍旧沿一个方向不停搅拌

3 min，使DNA充分溶解，以免损失。用3?4层纱布进行过滤（或离心），滤去杂质，收集含有DNA的滤液。

向滤液中贴壁缓慢加入50 mL预冷的体积分数为95%的乙醇，并用玻璃棒朝一个方向缓慢、均匀地搅拌，溶液中会出现DNA丝状物。

5, 鉴定

把4 mLDNA提取液放入试管中，加入4 mL二苯胺试剂，混匀后观察溶液颜色（不变蓝）。用沸水浴（100 C）加热10 min。在加热过程中，随时注意试管中溶液颜色的变化（逐渐出现浅蓝色）。

（注意：应该设两支试管，一支为实验组，另一支为对照组）

案例二以菜花为实验材料进行DNA的粗提取

步骤：1.将新鲜菜花和体积分数为95%的乙醇溶液放入冰箱冷冻室24 h 。

DNA的粗提取与鉴定

实验原理：EDTA（乙二胺四乙酸二钠）：是DNA酶的抑制剂，可以防止细胞破碎后DNA酶降解DNA SDS（十二烷基磺酸钠）：可以使蛋白质变性，与DNA分离。

二苯胺：鉴定DNA DNA遇二苯胺（沸水浴）会染成蓝色，溶液蓝色的深浅，与DNA含量的多少有关。酒精：DNA不溶于酒

2. 称取30 g菜花，去梗取花，切碎，迅速充分研磨。（冰上进行）

3. 过滤离心

4. 沉淀将一倍体积的上清液倒入两倍体积的体积分数为95%的预冷乙醇溶液中，并用玻璃棒缓缓、

轻轻地搅拌溶液（玻璃棒不要直插到烧杯底部）。沉淀3?5 min后，可见白色的DNA絮状物出现。用玻璃棒缓缓旋转，将絮状

蚤白质?_______ 複期功能------- *錨功能

5. 鉴定

NaCI溶液：在NaCI溶液浓度低于0.14 mol/L时，DNA的溶解度随NaCI溶液浓度的增加而逐渐降低；

试卷第6页，总6页

生物选修3 精品导学案：生物技术的安全性问题

策略与反思 纠错与归纳【学习目标】 1．理解生物技术安全性争论焦点，了解转基因技术安全性产生的原因； 2. 认同对生物技术伦理问题讨论的必要性，简述克隆人，试管婴儿，基 因检测等生物技术在应用中可能和已经带来的好坏。 3. 列举生物武器的主要种类；举例说出生物武器给人类带来的威胁。 【重点难点】 重点：理解生物技术的安全性和伦理问题 难点：理解生物技术的安全性和伦理问题 【使用说明与学法指导】 认真完成导学稿中的自主学习部分，梳理总结本章的知识内容并尝试构 建知识框架，对相应的内容进行记忆背诵。 【自主学习】 1.转基因生物引发安全性问题的原因是什么？ 2. 写出获得克隆人的具体过程。 3.治疗性克隆和生殖性克隆分别是什么?中国政府对生殖性克隆持什么 态度？你的看法呢？ 4．请说出‘设计试管婴儿’和‘基因身份证’的含义。并谈一谈你对这 两个技术的看法？

C．转基因抗虫棉 D．巨型小鼠 2．“实质性等同”是指（） A．转基因农作物中的成分完全没有发生改变 B．转基因农作物中的成分部分没有发生改变 C．转基因农作物中只要某种重要成分没有发生改变，就可以认为与天然品种“没有差别” D．“实质性等同”是对转基因农作物安全性的最终评价 3.中国政府的态度是禁止生殖性克隆人，不接受任何生殖性克隆人的实验，原因是（） A.大多数人对克隆人的研究持否定态度 B.克隆人不是正常的个体 C.克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念 D.克隆人的技术性问题无法得到解决 4．所谓的“设计试管婴儿”比一般所说的试管婴儿要多一步骤，是哪一步 ( ) A．体外受精 B．胚胎移植 C．基因检测 D．细胞核移植5．与常规武器相比，生物武器具有( ) ①传染性强②污染面积广，不易被发现③有一定的潜伏期 ④像核武器一破坏建筑物⑤自然条件下的大雪、低温、干燥、日晒等不影响生物武器的杀伤力 A．①②③ B．②③④⑤ C．①②③④⑤ D．①②③④ 6．对于用重组基因技术制造的全新致病菌，以下说法不正确的是( ) A．受感染者会突然发病B．受感染者无药可医 C．会造成极度恐慌D．可以用疫苗预防 7.2001年，美国“9·11”事件后，又发生了炭疽杆菌事件，给美国人造成了极大的恐慌，试根据这一事件完成下列问题。 (1)炭疽杆菌是________，采用________生殖。 (2)炭疽杆菌是生物武器之一，不过现在有的人通过转基因技术把 ________改造成像炭疽杆菌一样的致病菌。它的危害要比炭疽杆菌的危害大，原因是 ___________________________________________________________ ___________________________________________________________。

高中生物选修三专题一试题

高中生物选修三专题一试 题 篇一：高中生物选修三专题一基因工程知识点 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·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连接酶是 （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。 ④对受体细胞无害。 （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

生物 选修3专题三《胚胎工程》导学案

专题三3．1 体内受精和早期胚胎发育 （第1课时） 一、学习目标 1．简述哺乳动物的精子、卵子发生过程。 2．比较精子和卵子的发生的异同。 二、学习重难点：简述哺乳动物的精子和卵子的发生。 课前预习 1、精子的发生 （1）哺乳动物精子的发生是在_____内完成的。雄性动物从________期开始，直到__________衰退。 （2）第一阶段：位于_____________________先分裂为两个细胞，然后进行数次___________，产生大量精原细胞，进一步形成多个______________。 第二阶段：___________连续进行两次分裂（即___________）：MⅠ产生两个___________，M Ⅱ共产生____个含___________的___________细胞。 第三阶段：____经过变形，________变为________的主要部分，_______发育为头部的____，_____演变为________，________聚集在____的基部形成____。同时，其它物质浓缩为球状，叫____________。细胞核和线粒体都是_____________中的重要部分。其中，细胞核是_____________________的场所，也是参与__________________________的控制中心。而线粒体则是精子进行_____________的场所。 2、卵子的发生 （1）卵子的发生是在_____________内完成的。 （2）卵原细胞通过_______________________，演变为__________，被_________包围，形成卵泡。MⅠ是在雌性动物_________完成的，结果是产生______________和_________；M Ⅱ是在_______________________完成的，产生_____________和_____________。判断卵子是否受精的重要标志是__________________。一个卵泡中能形成___成熟的卵子。 （3）哺乳动物_________的形成和在________内的储备，是在______________（即__________）完成的。 课内学习 一、精子的发生 探究一：各种家畜精子发生的过程 1．请用箭头图绘出精子发生的过程的各阶段。 2．阅读P61，观察图3－2，精子变形发生了哪些变化？ 3．观察P62图3－3，哺乳动物成熟的精子分为哪几部分？与动物体型大小有没有关系？ 4．精子细胞变成精子过程中，细胞核和线粒体都保留，如何理解此现象？

生物选修3知识归纳 填空含答案

专题1 基因工程 1．基因工程又叫做或。就是按照人们的愿望，把一种生物的某种基因提取出来，加以，然后放到另一种生物的细胞里，改造生物的。 2．基因工程是在上进行的设计施工，基本工具是：基因的剪刀(分子手术刀)——；基因的针线(分子缝合针)——；基因的(分子运输车)——。 终止子也是一段有特殊结构的，位于基因的，其作用是使下来；标记基因的作用是为了，从而将含有目的基因的细胞出来，最常用的标记基因是。 16．将目的基因导入植物细胞最常用的方法是，另外还有和等。 17．农杆菌是一种生活在土壤中的，能在自然条件下感染，而对大多数没有

感染能力。当植物体受到损伤，伤口处的细胞会分泌大量的，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的上的(可转移的DNA)可转移至受体细胞，并且到受体细胞上。 18．农杆菌转化法是将目的基因插入到上，通过农杆菌的作用，使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞中上，使目的基因的遗传特性得以；基因枪法是利用压缩气体产生的动力，将包裹在金属颗粒表面的打入受体细胞中，使目的基因与其整合并表达的方法，是 →→) 30．蛋白质工程成功难度很大，主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的，而目前科学家对大多数蛋白质的的了解还很不够。

专题4 生物技术的安全性和伦理问题 31．对于转基因生物，公众在安全、安全和安全方面产生了争论。安全主要是指公众担心转基因生物会产生出蛋白或蛋白；安全是担心转基因生物可能会影响到；安全是指转基因生物可能对环境造成或。 32．担忧转基因生物安全性的原因：对、以及等了解有限；转移的基因虽然功能已知，但不少是的基因；外源基因插入宿主基因组的部位往往是。 后用冲洗；实验中要强调所用器械的和实验人员的 ，因为污染杂菌后杂菌会并；外植体最好切取含有的部分，原因是这部分细胞。 45．植物体细胞杂交技术：将不同种的植物，在一定条件下融合成，并把它培

高中生物选修3基础知识复习提纲(最新详细)

高中生物选修3基础知识复习提纲(最新详细) 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。 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。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。 （3）标记基因的作用：是为了鉴定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。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞_ 1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法： 将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有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。此方法的受体细胞多是受精卵。 将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用 Ca2+ 处理细胞，使其成为感受态细胞，再将 重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。 3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。 第四步：目的基因的检测和表达 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。 2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用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，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原－ 抗体杂交。 4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 （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） 转录翻译 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：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。

人教版高中生物选修三知识点总结(打印版详细)

选修3《现代生物科技专题》知识点总结 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。 操作水平：DNA分子水平 原理：基因重组 优点：1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 （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：能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割，因此具有专一性。 （3）作用的化学键：切割磷酸二酯键 (4)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)作用：将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来，形成重组DNA （2）连接的化学键：磷酸二酯键 （3）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。 （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。 ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种环状DNA分子。 （3）其它载体：噬菌体、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.从基因文库中获取（不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用） 2.人工合成。 常用方法有：（1）反转录法（已经获得mRNA的情况下采用） （2）化学合成法（知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用） 3.PCR技术扩增目的基因（知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用） （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：DNA双链复制 （4）过程：第一步：变性，加热至90～95℃DNA解链为单链；（高温解旋） 第二步：复性，冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：延伸，加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 （5）特点：指数(2n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建(核心) 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。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录mRNA。 （2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端，使转录停止。 （3）标记基因的作用：鉴定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。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞_ 1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法： （1）将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管 通道法等。 （2）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。 （3）将目的基因导入微生物细胞：感受态细胞法：用Ca2+ 处理细胞（使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程） 原核生物作为受体细胞的优点：繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少第四步：目的基因的检测和表达 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 (DNA-DNA)技术。 2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用分子杂交(DNA-RNA)技术。 3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原—抗体杂交技术。

生物选修三导学案一

生物选修三导学案（一） 第一章 基因工程 第一课时 1.1 基因工程概述 【教学目标】 1）通过学习ＤＮＡ重组技术的基本工具，模拟制作重组DNA 模型，初步掌握基因工程的基本方法提高动手能力 2）通过对书中插图、照片等的观察，学会科学的观察方法，培养观察能力。 3）通过对基本概念、基本原理、科学方法的正确理解和掌握，逐步形成比较、判断、推理、分析、综合等思维能力，具备能运用学到的生物学知识评价和解决某些实际问题的能力。 【课前导学】 1．1.1 DNA 重组技术的基本工具 一、基因工程的原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外 和 ，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。由于基因工程是在 水平上进行设计和施工的，因此又叫做 。 二、限制性核酸切酶 1、切割DNA 的工具是 ，又称 。 2、这类酶在生物体能将外来的DNA 切断，即能够限制异源DNA 的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA 却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。 3、由于这种切割作用是在DNA 分子部进行的，故名限制性核酸切酶（简称限制酶）。 4、DNA 分子经限制酶切割产生的DNA 片段，末端通常有两种形式，即 和 。 三、DNA 连接酶——“分子缝合针” 根据DNA 连接酶的来源不同，可以将它分为两类： 一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为coli E ?DNA 连接酶。coli E ?DNA 连接酶只能将 连接起来，不能将双链DNA 片段平末端之间进行连接。 另一类是从 分离出来的，称为T 4DNA 连接酶。T 4DNA 连接酶既可以“缝合”双链DNA 片段互补的 ，又可以“缝合”双链DNA 片段的 ，但连接 之间的效率比较低。 四、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” 1、基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞对目的基因进行大量的复制。 2、现在通常使用的载体是 ，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA 之外的环状DNA ，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。 3、质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以 复制，也可整合细菌拟核DNA 中，随着拟核DNA 的复制而复制。 4、其他载体还有 和 等。 5、作为载体必须具备以下条件： 能够在宿主细胞中复制并稳定地保存； 具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接； 具有某些标记基因，便于进行筛选，如对抗菌素的抗性基因、产物具有颜色反应的基因等。

人教版高中生物选修3重点知识点总结

高中生物选修三 专题1 基因工程 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：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。 （2）目的：获取大量的目的基因 （3）原理：DNA双链复制 （4）过程： 第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链； 第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 （5）特点：指数(2^n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建(核心) 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。 2. 组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱

选修三《现代生物技术专题》必背知识点(人教版)教学提纲

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。 (2)导入动物细胞：最常用的方法是技术。此方法的受体细胞多是。 (3)将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用处理细胞，使其成为，有利于促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。 注意：重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是。第四步： （1）首先要检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，方法是采用。用 （2）其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用方法是。 用 （3）最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是。 （4）有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状，需要。

新课标高中生物选修三全套导学案

新课标高中生物选修三全套导学案 1、简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用 2、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新 DNA重组技术所需的三种基本工具的作用；基因工程载体需要具备的条件 1、基因工程的原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外类型和生物产品。由于基因工程是在水平上进行设计和施工的，因此又叫做。 2、限制性核酸内切酶——“分子手术刀” 切割DNA的工具是，又称 这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。 由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶。 DNA分子经限制酶切割产生的DNA的片段，末端通常有两种形式，即和 例1、下列关于限制酶的说法正确的是 A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少 B、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C、不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端

D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键 3、DNA连接酶——“分子缝合针” 根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类： 一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E?coliDNA连接酶。E?coliDNA连接酶只能将连接起来，不能将双链DNA的片段平末端之间进行另一类是从分离出来的，称为T4DNA连接酶。T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA的片段互补的，又可以“缝合”双链DNA的片段 例2、下图为DNA分子的切割和连接过程。 (1)EcoRI是一种与。 (2)不同来源DNA的片段结合，在这里需要的酶应是连接酶，此酶的作用是在与之间形成键，而起“缝合”作用的。还有一种连接平末端的连接酶是。 4、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” 基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。 现在通常使用的载体是，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA之外的环状DNA，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。 质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以复制，也可整合细菌拟核DNA中，随着拟核DNA的复制

高中生物选修3知识点总结

选修3知识点复习 专题1 基因工程 （一）基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。原理是基因重组，操作水平是分子水平。优点：打破物种界限；定向地改造生物的遗传性状。 （二）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：主要从原核生物中分离纯化出来。 （2）功能：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）特点具有专一（特异）性。 （4）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连接酶只能连接黏性末端；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聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段的末端，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能够稳定保存并复制；②有一至多个限制酶酶切位点③含有标记基因，便于筛选。④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒，化学本质是DNA分子。（3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒 （三）基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取 1.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因。 3.人工合成目的基因的两个条件：基因比较小；核苷酸序列已知。 4.PCR技术扩增目的基因 （1）PCR是多聚酶链式反应的缩写，原理DNA双链复制。 （2）过程：第一步变性：加热至90～95℃，DNA解链，不需要解旋酶；第二步复性：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链。变性和复性利用了DNA的热变性原理；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。 第二步：基因表达载体的构建基因表达载体的组成：除了目的基因外，还必须有启动子、终止子、标记基因等。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。标记基因的作用：是为了鉴定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。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步：将目的基因导入受体细胞常用的导入方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有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法。此方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。 第四步：目的基因的检测和鉴定 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。 2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是分子杂交技术。 3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原－抗体杂交。 4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如：转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 （四）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：如乳腺生物反应器和膀胱生物反应器，方法是将目的基因导入哺乳动物的受精卵中，使其发育成转基因动物。 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。 （五）蛋白质工程的概念：基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程师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.植物组织培养技术（1）原理：植物细胞的全能性 （2）过程：离体的植物器官、组织或细胞脱分化愈伤组织再分化植物体

生物选修3专题一知识点(详细)

选修3《现代生物科技专题》知识点总结 1.1 DNA重组技术的基本工具 1、基因工程的概念 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，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，定向改造生物的遗传性状。 优点：定向地改造生物的遗传性状； 实现基因在不同物种之间的转移，迅速培育出生物新品种 2、基因拼接的理论基础： （1）大多数生物的遗传物质是DNA （2）DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 （3）双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 3、外源基因在受体内表达的理论基础： （1）基因是控制生物性状的独立遗传单位。 （2）遗传信息的传递都遵循中心法则。 （3）生物界共用一套遗传密码。 （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：主要是原核生物 （2）功能：能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列，有特定的切割位点（专一性）。 （3）作用部位：磷酸二酯键 （3）结果：形成两种末端：黏性末端和平末端。 注意：用同种限制酶分别切割目的基因和载体，从而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起来 2?“分子缝合针” 一一DNA连接酶 ①作用：恢复磷酸二酯键。 ②种类：E?coliDNA连接酶：来源于大肠杆菌，连接黏性末端；

T4DNA连接酶：来源于噬菌体，连接黏性末端和平末端。 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。 ④对受体细胞无害 (2)常用的载体：细菌的质粒、入噬菌体的衍生物、动植物病毒(天然质粒不能直接使用) 1.2 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. 方法：①从基因文库中获取目的基因 (方法：根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性。) ②利用PCR技术扩增目的基因(适用于已知目的基因的一段核苷酸序列) ③通过化学方法人工合成(适用于目的基因较小，或已知目的基因核苷酸序列) 3. 基因组文库与cDNA文库的区别 4. PCR技术扩增目的基因 (1)PCR的含义：全称多聚酶链式反应，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：快速获取大量的目的基因 (3)原理：DNA M制 (4)使用的前提：已知目的基因的一段核苷酸序列 (5)条件：模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 (6)过程：第一步：变性，加热至90?95C DNA解链为单链，断裂氢键； 第二步：退火，冷却到55?60C,引物与两条单链DNA结合，形成局部双链DNA

【人教版】高二生物选修三教学案：2.2.2-动物细胞融合与单克隆抗体(含答案)

2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体 目标导航 1.掌握动物细胞融合的原理和方法。2.结合图2－24，归纳单克隆抗体的制备过程及应用。 一、动物细胞融合(阅读P 52－53) 1．概念：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称细胞杂交。 2．原理：细胞膜的流动性。 3．诱导融合的方法：(1)物理、化学方法：与植物体细胞杂交相同，如聚乙二醇、电激等。 (2)生物方法：灭活的病毒。 4．过程：不同遗传信息的两个或多个细胞――→灭活的病毒 PEG 、电激等 杂交细胞。 5．结果：形成杂交细胞。 6．意义：突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段。如：利用动物细胞融合技术，为制造单克隆抗体开辟了新途径。 二、单克隆抗体(阅读P 52－54) 1．传统抗体的获得 (1)方法：①向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体；②从动物血清中分离所需抗体。 (2)缺陷：产量低、纯度低、特异性差。 2．单克隆抗体的制备 (1)制备原理 ①浆细胞特点：一种B 淋巴细胞产生一种单一抗体，B 淋巴细胞在体外不能(能/不能)无限增殖。 ②骨髓瘤细胞特点：能无限增殖。 ③杂交瘤细胞特点：B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合得到杂交瘤细胞，既能无限增殖，又能产生特异性抗体。 (2)制备过程 制备特异性 ①向小鼠注射特定抗原蛋白 ②从小鼠脾脏中获取相应B 淋巴细胞 B 淋巴细胞 ?

获得杂交①将鼠的骨髓瘤细胞与脾中形成的B淋巴细胞融合 ②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能迅速大量繁殖又 能产生专一的抗体) 瘤细胞 ? 克隆化培养和抗体检测 ? 将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔中增殖 ? 提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取 (3)单克隆抗体优点：特异性强、灵敏度高、并可大量制备。 (4)单克隆抗体的应用 ①作为诊断试剂，具有准确、高效、简易、快速的优点。 ②用于治疗疾病和运载药物。 判断正误： (1)动物细胞融合也称细胞杂交，使远缘杂交成为现实。() (2)动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等。() (3)动物细胞融合的主要用途是制备克隆动物。() (4)杂交瘤细胞是由经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合而成的，具有既能无限增殖又能产生特定抗体的能力。() (5)单克隆抗体最主要的优点是特异性强、灵敏度高，并能大量制备。() (6)单克隆抗体可以用于治疗疾病。() (7)动物杂交瘤细胞产生单克隆抗体能体现细胞的全能性。() (8)动物细胞核融合发生在杂种细胞的有丝分裂过程中。() 答案(1)×(2)√(3)×(4)√(5)√(6)√(7)×(8)√ 一、动物细胞融合 1．对细胞膜融合过程的理解

人教版高中生物选修三知识点总结(详细)

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。 操作水平：DNA分子水平 原理：基因重组 优点：1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 （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：能够识别特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割，因此具有专一性。 （3）作用的化学键：切割磷酸二酯键 (4)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)作用：将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来，形成重组DNA （2）连接的化学键：磷酸二酯键 （3）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。 （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,它是一种环状DNA分子。 （3）其它载体：噬菌体、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.从基因文库中获取（不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用） 2.人工合成。常用方法有：（1）反转录法（已经获得mRNA的情况下采用） （2）化学合成法（知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用） 3.PCR技术扩增目的基因（知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用） （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：DNA双链复制 （4）过程：第一步：变性，加热至90～95℃DNA解链为单链；（高温解旋） 第二步：复性，冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：延伸，加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 （5）特点：指数(2n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建(核心) 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。

人教部编版高中生物选修三必考知识点总结

人教部编版高中生物选修三必考知识点总结 专题1 基因工程 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 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。