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【摘要】高中生物基因工程所涉及的内容都是前沿科学，本节教学难点多，学习有一定的困难，因此建议高三复习时静下心来把知识梳理一遍，加强和巩固对知识的理解，并及时解决有疑问的知识点。在此基础上构建一些知识网络，提高课堂学习效率。
【关键词】复习策略；知识梳理；学习有效性基因工程考点主要涉及三个方面的内容即工具酶的发现和基因工程的诞生、基因工程的原理和技术、基因工程的应用。复习时要注意这三部分的联系，形成“操作工具→操作步骤→应用”的章节内纵向知识链接，构成系统的知识结构网络，提高学习的有效性。
1基因工程的概念
基因工程是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放入到另一种生物的细胞内，进而改造生物的遗传性状。在这一概念中，要把握好以下关键点：
1.1基因工程是狭义的遗传工程。
1.2基因工程是一种分子水平上的体外操作技术。
1.3基本过程 ：剪切→拼接→导入→表达
1.4基因工程导致的变异为基因重组，目的基因在受体细胞内的活动依然符合中心法则，其表达的产物是天然蛋白质。
1.5利用基因工程进行育种具有定向性、目的性强、育种周期短和克服远缘杂交不亲和性的特点。
2基因工程的操作工具
2.1二种工具酶
2.2基因工程的载体
2.2.1具备的条件：①对受体细胞无害，不影响受体细胞正常的生命活动。②具有标记基因，如抗四环素基因等，以便于鉴定目的基因是否进入受体细胞。③能自我复制，通过复制进行基因扩增，否则可能会使重组DNA丢失。④具有一至多个酶切位点，以便于目的基因的插入。⑤载体DNA分子大小应适合，以方便操作。
2.2.2质粒：质粒主要来自于细菌，是能自主复制的小型环状DNA。质粒与拟核内的大型环状DNA相比，存在数目较多，基因少如抗性基因等的区别。由于质粒内基因数目少，对受体细胞无害，能自主复制，具有抗性基因等可作为标记基因以及具有多个酶切位点等特点，所以是基因工程常用的载体。
3精讲基因工程“四步曲”
3.1获得目的基因
目的基因的提取途径有两条即一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一种是人工合成基因（化学合成法）。
化学合成法：适用于目的基因的序列已知的情况，可通过逆转录法即：mRNA→单链DNA→双链DNA或者根据蛋白质中氨基酸序列推测出核苷酸序列，再通过化学方法合成；也可通过PCR扩增目的基因。
3.2形成重组DNA（质粒）
重组DNA分子的构建常指是用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个黏性末端的切口，用同种限制酶切割的目的基因，产生相同的黏性末端。最后将切下的目的基因片段，插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，使质粒与目的基因形成重组质粒。在质粒与目的基因重组时，会出现三种重组分子，即质粒与质粒重组、质粒与目的基因重组和目的基因与目的基因重组等三种环状的重组DNA分子。
3.3将重组DNA导入受体细胞（转化）
3.3.1导入原理：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
3.3.2导入方法：随受体细胞的不同，导入的方法也不同，导入植物的常有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法等，也可用显微注射法；导入动物的主要是显微注射法；而导入细菌如大肠杆菌则常用质粒。为使含有目的基因的重组质粒能导入大肠杆菌内，还应用氯化钙处理大肠杆菌，增加其细胞壁的通透性，以利于导入。
3.3.3受体细胞的种类：
植物：受精卵、体细胞（可经组织培养成为完整个体）。
动物：受精卵（因为体细胞的全能性受到抑制）。
微生物：细菌细胞
3.3.4转化实质：目的基因融合到受体细胞基因组中。
3.3.5由于在导入过程中，只有少数受体细胞接纳重组DNA，所以要进行筛选。筛选时主要看质粒上的标记基因是否表达。如标记基因是四环素的抗性基因，则要把受体细胞放在有四环素的培养基上培养，凡导入成功的受体细胞由于四环素抗性基因的表达能够生长，没有导入的受体细胞则不能生长。
3.4目的基因的表达
①成功表达的标志是：受体细胞是否表现出“目的基因”所控制的性状。
②检测的方法：例转基因棉花常采用让棉铃虫食用叶片的方法。转基因棉花可以产生使棉铃虫致死的毒素蛋白，这说明抗虫基因在棉花植株内得到了表达。
4基因工程的应用
4.1植物基因工程育种与动物基因工程育种的成果比较
植物基因工程主要是培育抗虫、抗病、抗逆（如抗冻、抗除草剂等）转基因植物，培育改良品质的转基因植物；动物基因工程主要是培育提高生长速度的转基因动物、改善畜产品品质的转基因动物、生产药物的转基因动物（如乳腺生物反应器）、作器官移植供体的转基因动物等。
4.2基因工程药物的获得
4.2.1方式：利用基因工程培育“工程菌”来生产药物。“工程菌”是用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系，如含有人胰岛素的大肠杆菌菌株，含有抗虫基因的土壤农杆菌菌株都是“工程菌”。用基因工程生产的药物，从化学成分上分析都应该是蛋白质类。
4.2.2成果：利用“工程菌”可生产淋巴因子、抗体、疫苗、激素等。
4.3基因治疗的方法和途径
4.3.1基因治疗的方法：基因置换、基因修复、基因增补、基因失活等。但需要特别注意的是基因治疗目前集中在导入正常基因并使其表达，弥补基因缺陷的不足，而无法进行基因修复和置换。
4.3.2基因治疗的途径：一是体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞进行培养，然后在体外完成转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。二是体内基因治疗：用基因工程的方法，直接向人体组织细胞中转移基因的方法。
5注意解释易错点和疑惑点
解释易错点：
5.1一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子，不同的限制性内切酶识别的序列不同，切割后能产生不同的黏性末端。
5.2DNA连接酶将两个相同的黏性末端相连接，连接的部位是磷酸二酯健（梯子的扶手），不是氢键（梯子的横档）。
5.3DNA连接酶是在两个片断之间形成磷酸二酯键，是将DNA双链上的两个缺口连接起来。
5.4有关质粒：① 存在于许多细菌及酵母菌等生物中；
②质粒的复制只能在宿主细胞内完成；
③质粒的存在对宿主细胞无影响。
步骤操作的疑惑点：
5.5基因工程中目的基因导入了受体细胞的依据是什么？
检测时应用何种培养基？
①依据是受体细胞具有运载体所特有的“标记基因”所控制的性状。
②检测的方法：常用选择培养基。
总之，生物复习的方法很多，但不管什么方法，必须遵循考试大纲，以考纲为依托，夯实基础，突出能力。参考文献
[1]《 上好课有效资源》东北师范大学出版
[2]《上好课应知应会》东北师范大学出版
[3]《中学生物学》 2010年3期
【关键词】复习策略；知识梳理；学习有效性基因工程考点主要涉及三个方面的内容即工具酶的发现和基因工程的诞生、基因工程的原理和技术、基因工程的应用。复习时要注意这三部分的联系，形成“操作工具→操作步骤→应用”的章节内纵向知识链接，构成系统的知识结构网络，提高学习的有效性。
1基因工程的概念
基因工程是按照人们的意愿，把一种生物的个别基因复制出来，加以修饰改造，然后放入到另一种生物的细胞内，进而改造生物的遗传性状。在这一概念中，要把握好以下关键点：
1.1基因工程是狭义的遗传工程。
1.2基因工程是一种分子水平上的体外操作技术。
1.3基本过程 ：剪切→拼接→导入→表达
1.4基因工程导致的变异为基因重组，目的基因在受体细胞内的活动依然符合中心法则，其表达的产物是天然蛋白质。
1.5利用基因工程进行育种具有定向性、目的性强、育种周期短和克服远缘杂交不亲和性的特点。
2基因工程的操作工具
2.1二种工具酶
2.2基因工程的载体
2.2.1具备的条件：①对受体细胞无害，不影响受体细胞正常的生命活动。②具有标记基因，如抗四环素基因等，以便于鉴定目的基因是否进入受体细胞。③能自我复制，通过复制进行基因扩增，否则可能会使重组DNA丢失。④具有一至多个酶切位点，以便于目的基因的插入。⑤载体DNA分子大小应适合，以方便操作。
2.2.2质粒：质粒主要来自于细菌，是能自主复制的小型环状DNA。质粒与拟核内的大型环状DNA相比，存在数目较多，基因少如抗性基因等的区别。由于质粒内基因数目少，对受体细胞无害，能自主复制，具有抗性基因等可作为标记基因以及具有多个酶切位点等特点，所以是基因工程常用的载体。
3精讲基因工程“四步曲”
3.1获得目的基因
目的基因的提取途径有两条即一条是从供体细胞的DNA中直接分离基因；另一种是人工合成基因（化学合成法）。
化学合成法：适用于目的基因的序列已知的情况，可通过逆转录法即：mRNA→单链DNA→双链DNA或者根据蛋白质中氨基酸序列推测出核苷酸序列，再通过化学方法合成；也可通过PCR扩增目的基因。
3.2形成重组DNA（质粒）
重组DNA分子的构建常指是用一定的限制酶切割质粒，使其出现一个黏性末端的切口，用同种限制酶切割的目的基因，产生相同的黏性末端。最后将切下的目的基因片段，插入到质粒的切口处，再加入适量的DNA连接酶，使质粒与目的基因形成重组质粒。在质粒与目的基因重组时，会出现三种重组分子，即质粒与质粒重组、质粒与目的基因重组和目的基因与目的基因重组等三种环状的重组DNA分子。
3.3将重组DNA导入受体细胞（转化）
3.3.1导入原理：借鉴细菌或病毒侵染细胞的途径。
3.3.2导入方法：随受体细胞的不同，导入的方法也不同，导入植物的常有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法等，也可用显微注射法；导入动物的主要是显微注射法；而导入细菌如大肠杆菌则常用质粒。为使含有目的基因的重组质粒能导入大肠杆菌内，还应用氯化钙处理大肠杆菌，增加其细胞壁的通透性，以利于导入。
3.3.3受体细胞的种类：
植物：受精卵、体细胞（可经组织培养成为完整个体）。
动物：受精卵（因为体细胞的全能性受到抑制）。
微生物：细菌细胞
3.3.4转化实质：目的基因融合到受体细胞基因组中。
3.3.5由于在导入过程中，只有少数受体细胞接纳重组DNA，所以要进行筛选。筛选时主要看质粒上的标记基因是否表达。如标记基因是四环素的抗性基因，则要把受体细胞放在有四环素的培养基上培养，凡导入成功的受体细胞由于四环素抗性基因的表达能够生长，没有导入的受体细胞则不能生长。
3.4目的基因的表达
①成功表达的标志是：受体细胞是否表现出“目的基因”所控制的性状。
②检测的方法：例转基因棉花常采用让棉铃虫食用叶片的方法。转基因棉花可以产生使棉铃虫致死的毒素蛋白，这说明抗虫基因在棉花植株内得到了表达。
4基因工程的应用
4.1植物基因工程育种与动物基因工程育种的成果比较
植物基因工程主要是培育抗虫、抗病、抗逆（如抗冻、抗除草剂等）转基因植物，培育改良品质的转基因植物；动物基因工程主要是培育提高生长速度的转基因动物、改善畜产品品质的转基因动物、生产药物的转基因动物（如乳腺生物反应器）、作器官移植供体的转基因动物等。
4.2基因工程药物的获得
4.2.1方式：利用基因工程培育“工程菌”来生产药物。“工程菌”是用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系，如含有人胰岛素的大肠杆菌菌株，含有抗虫基因的土壤农杆菌菌株都是“工程菌”。用基因工程生产的药物，从化学成分上分析都应该是蛋白质类。
4.2.2成果：利用“工程菌”可生产淋巴因子、抗体、疫苗、激素等。
4.3基因治疗的方法和途径
4.3.1基因治疗的方法：基因置换、基因修复、基因增补、基因失活等。但需要特别注意的是基因治疗目前集中在导入正常基因并使其表达，弥补基因缺陷的不足，而无法进行基因修复和置换。
4.3.2基因治疗的途径：一是体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞进行培养，然后在体外完成转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。二是体内基因治疗：用基因工程的方法，直接向人体组织细胞中转移基因的方法。
5注意解释易错点和疑惑点
解释易错点：
5.1一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子，不同的限制性内切酶识别的序列不同，切割后能产生不同的黏性末端。
5.2DNA连接酶将两个相同的黏性末端相连接，连接的部位是磷酸二酯健（梯子的扶手），不是氢键（梯子的横档）。
5.3DNA连接酶是在两个片断之间形成磷酸二酯键，是将DNA双链上的两个缺口连接起来。
5.4有关质粒：① 存在于许多细菌及酵母菌等生物中；
②质粒的复制只能在宿主细胞内完成；
③质粒的存在对宿主细胞无影响。
步骤操作的疑惑点：
5.5基因工程中目的基因导入了受体细胞的依据是什么？
检测时应用何种培养基？
①依据是受体细胞具有运载体所特有的“标记基因”所控制的性状。
②检测的方法：常用选择培养基。
总之，生物复习的方法很多，但不管什么方法，必须遵循考试大纲，以考纲为依托，夯实基础，突出能力。参考文献
[1]《 上好课有效资源》东北师范大学出版
[2]《上好课应知应会》东北师范大学出版
[3]《中学生物学》 2010年3期