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高中生物选修3(浙科版)知识点总结

第一章基因工程

一、工具酶的发现和基因工程的诞生

1.基因工程的概念

基因工程是将一种生物的基因转移至另一种生物体中，使

其产生需要的基因产物或获得新的遗传性状。基因工程的核心

是构建重组DNA分子。

2.基因工程的基本工具

限制性核酸内切酶（限制酶）是“分子手术刀”，能够识别

双链DNA分子的特定核苷酸序列，并切割使其断开，具有专

一性。DNA连接酶是“分子缝合针”，将具有末端碱基互补的

DNA片段连接在一起形成重组DNA分子。载体是“分子运输

车”，具有自我复制能力的双链环状DNA分子，能在受体细

胞中复制并稳定保存，供外源DNA片段插入和重组DNA鉴

定和选择。

二、基因工程的原理和技术

基因工程的基本原理是让目的基因在宿主细胞中稳定和高

效地表达。

为了实现基因工程，需要准备多种工具酶、目的基因、载

体和宿主细胞等基本要素，并按照一定的程序进行操作：目的

基因的获得、重组DNA的形成、重组DNA导入受体细胞

（宿主细胞），筛选含有目的基因的受体细胞、基因表达。

目的基因的获得有两种方法：一种是目的基因的序列已知，

可以用化学方法合成目的基因，或者用聚合酶链式反应（PCR）

扩增目的基因；另一种是目的基因的序列未知，需要建立一个

包括目的基因在内的基因文库，从中寻找目的基因。

形成重组DNA分子的方法是使用相同的限制性核酸内切

酶分别切割目的基因和载体DNA，然后用DNA连接酶将它

们连接在一起，形成重组DNA分子。

将重组DNA分子导入受体细胞的方法是使用适当的方法

将形成的重组DNA分子转移到合适的受体细胞中，常用的受

体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。

筛选含有目的基因的受体细胞需要使用选择性培养基进行

筛选，因为并不是所有细胞都能接纳重组DNA分子。

最后，目的基因在宿主细胞中表达，能产生人们需要的功

能物质。

基因工程的核心是构建重组DNA分子，而DNA的遗传

信息传递方式的认定、限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质

粒载体的发现与应用为基因工程提供了技术上的保障。

克隆是指通过人工手段复制一个个体，繁殖方式有有性繁

殖和无性繁殖。在基因工程中，克隆技术是指将一个细胞或者

细胞核分裂成许多细胞或核，从而得到与原始细胞或核相同的

基因组成分的过程。

1、修正第一段：

无性繁殖是一种不需要异性生殖细胞结合的繁殖方式，通

过母体直接产生下一代个体。这种繁殖方式可以产生大量后代，

保留亲本的遗传性状，迅速扩大种群数量。

2、修正第二段：

无性繁殖系是指通过无性繁殖连续传代并形成的群体。克

隆就是一种无性繁殖系。这种繁殖方式可以产生大量后代，保

留亲本的遗传性状，迅速扩大种群数量。

3、修正第三段：

克隆技术是一种利用无性繁殖和选择获得目的基因或特定

类型细胞的操作技术。在分子水平上，基因克隆是指复制和分

离某种目的基因的过程。在细胞水平上，细胞克隆技术可以制

备单克隆抗体。在个体水平上，克隆技术可以通过单个细胞进

行无性繁殖，从而产生新个体。基因克隆和细胞克隆是现代生

物技术中的关键技术。

4、修正第四段：

植物体的每个活细胞都具有遗传上的全能性，即都具有发

育成完整植株的潜能。这是因为每个细胞都包含了该物种的全

部遗传物质。实践表明，植物体的几乎所有组织都可以通过诱

导再生新植株，即使是已经高度成熟和分化的细胞也可以恢复

到分生状态，具有遗传上的全能性。不同植物或同种植物不同

基因型个体的细胞全能性有差异，表达程度大不相同。长期培

养中，细胞全能性表达能力下降的原因可能是遗传物质不可逆

改变、生长发育条件变化或缺乏成胚性的细胞系。成功进行植

物克隆需要适宜的培养条件。

1.深入探讨特定植物细胞全能性的表达条件，包括激素配

比，以便在植物克隆实验中选择性状优良、细胞全能性表达充

分的基因型。

2.植物组织培养程序

1）概念：

植物组织培养是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植

物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的

培养条件，诱导其产生愈伤组织、生芽，最终形成完整的植株。