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目的基因成功表达的标志是在生物体内检测到了该基因对应的蛋白质，表达出了相应的性状。

基因工程（英语：genetic engineering ，又称为遗传工程 、转基因
、基因修饰）是一组使用生物技术直接操纵有机体基因组、用于改变细胞的遗传物质的技术 。包括了同一物种和跨物种的基因转移以产生改良的或新的生物体
。可以通过使用分子克隆技术分离和复制需要的遗传物质以产生DNA序列
，或通过合成DNA，然后插入宿主生物体 ，以此将新的遗传物质插入宿主基因组中。可以使用核酸酶除去或“敲除”基因 。基因靶向是使用同源重组来改变内源基因的不同技术
，并且可以用于缺失基因，去除外显子 ，添加基因或引入点突变
。

基因工程一般包括以下四个步骤：

获取匹配要求的DNA片段；

构建基因的表达载体；

将目的基因导入受体细胞；

目的基因的检测与表达。

其中第四步与问题相关性较大
，在这里进行详细解释：

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 ，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
。

在前三步完成后
，在全部的受体细胞中，真正能够摄入重组DNA分子的受体细胞是很少的。因此 ，必须通过一定的手段对受体细胞中是否导入了目的基因进行检测 。检测的方法有很多种，例如
，大肠杆菌的某种质粒具有青霉素抗性基因，当这种质粒与外源DNA组合在一起形成重组质粒 ，并被转入受体细胞后
，就可以根据受体细胞是否具有青霉素抗性来判断受体细胞是否获得了目的基因。重组DNA分子进入受体细胞后，受体细胞必须检测到相应的蛋白质 ，表现出特定的性状
，才能说明目的基因完成了表达过程
。

基因工程在医学 、研究
、工业和农业中的都有所应用，并且可以广泛应用于植物、动物和微生物。

高中生物选修三知识点第一章

基因工程也就是DNA重组技术 。它是指在体外通过人工“剪切 ”和“拼接
”等方法 ，对各种生物DNA分子进行改造和重新组合
，然后导入微生物或真核细胞内进行无性繁殖，使重组基因在受体细胞内表达 ，产生出人类需要的基因产物
，或者改造 、创造新的生物类型
。

基因工程又称遗传工程。但是广义的遗传工程涵义比较广泛，任何采用物理
、化学方法改变生物性状的手段 ，都可以称为遗传工程 。基因工程则专指对基因进行直接的人工处理，从而研究并控制生物特性表达的途径和手段
。所以
，基因工程是指狭义的遗传工程。

基因工程问世至今不过二十几年时间 。国内外的许多实验室争相应用DNA重组技术进行了大量的研究工作，已经取得了许多举世瞩目的成就
。基因工程完全突破了经典的研究方法和研究内容 ，将遗传学扩展到了一个内容广泛的崭新领域。自然界创造新的生物物种一般需要几十万年乃至几百万年的漫长岁月
，但在新的实验室里应用基因工程，可能在几天内就完成这一过程 。自然界中从未有过的新型蛋白质也可能通过基因工程创造出来
。随着基因工程学的诞生 ，人类已经开始从单纯地认识生物和利用生物的传统模式跳跃到了随心所欲地改造生物和创造新生物的时代。

基因工程既是现实的生产力
，更是巨大的潜在的生产力，势必成为下一代新产业的基础技术 ，成为世界各国特别是科学较发达国家的国民经济的重要支柱 。在能源短缺、食品不足和环境污染这三大危机已经开始构成全球性问题的今天
，基因工程及其伴随的细胞工程 、酶工程和微生物发酵工程(统称生物技术)将是帮助人类克服这些难关的金钥匙。基因工程在人类生活和社会发展中将起到越来越重要的作用
。基因工程的发展日新月异
、方兴未艾！它目前的发展状况正类似于40年代原子能技术和50年代半导体技术刚刚兴起的情形，豪无疑问 ，这一领域的发展势必会引起基础理论研究、工农业生产 、医疗保健事业等各个领域的一场深刻的技术革命。

基因工程技术的前提条件是什么呢？答案就在于遗传密码的普遍性 。进化程度差异很大的各种生物
，不管是动物、植物
、微生物还是人类本身，一切生物的遗传密码都是相同的
。各个物种之间的区别仅在于它们所含的遗传物质——DNA分子的长度不同 ，即所载的信息量不同。这是人类之所以能进行不同物种间基因操作的基础 。

基因工程是有目的地在体外进行的一系列基因操作
。一个完整的基因工程实验包括5个步骤：(1)获取目的基因；(2)获取基因载体；(3)重组DNA；(4)把重组DNA导入受体细胞进行扩增；(5)筛选与培育。

基因工程中标记基因的作用到底是什么？

只有知识才是力量，只有知识能使我们诚实地爱人
，尊重人的劳动，由衷地赞赏无间断的伟大劳动的美好成果;只有知识才能使我们成为具有坚强精神的、诚实的 、有理性的人 。下面我给大家分享一些高中生物选修三知识点第一章 ，希望能够帮助大家
，欢迎阅读!

高中生物选修三知识第一章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
。

高中生物选修三知识第一章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。

(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)动物细胞培养的流程：取动物组织块(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：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素
，以防培养过程中的污染 。此外，应定期更换培养液 ，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。

②营养：合成培养基成分：糖、氨基酸 、促生长因子、无机盐
、微量元素等
。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。卵细胞的细胞质可使体细胞细胞核全能性得到表达 。

高中生物选修三知识第一章3

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 。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(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 。

4. 有时还需进行个体生物学水平的鉴定
。如生物抗虫或抗病的鉴定等。

高中生物选修三知识点第一章相关 文章 ：

★ 高中生物选修三知识点总结

★ 高中生物选修三知识点框架

★ 高中生物选修三现代生物科技考点

★ 高二选修三生物教学计划

基因工程中标记基因的作用是对目的基因的检测和鉴定还是别的？如果是对目的基因的检测和鉴定
，那么基因工程的第四步目的基因的检测和鉴定为什么没有用到标记基因？答：目的基因的检测和鉴定是在确定目的基因已经导入受体细胞后，而不知道基因是否可以稳定维持和表达其遗传特性而进行的操作 。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。（也就是说是
，鉴别和筛选含有目的基因的细胞）”
。所以基因工程的第四步“目的基因的检测和鉴定 ”没有用到标记基因。标记基因的作用不是目的基因的检测和鉴定，而是鉴别和筛选含有目的基因的细胞 。

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