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【央视新闻客户端】

基因文库技术分离目的基因 所谓文库(1ibrary)是指一种全体的集合
。基因文库(gene library)则是指某一生物类型全部基因的集合。这种集合是以重组体形式出现 。某生物DNA片段群体与载体分子重组，重组后转化宿主细胞 ，转化细胞在选择培养基上生长出的单个菌落(或噬菌斑)(或成活细胞)即为一个DNA片段的克隆
。全部DNA片段克隆的集合体即为该生物的基因文库。 构建基因文库的意义不只是使生物的遗传信息以稳定的重组体形式贮存起来
，更重要的是它是分离克隆目的基因的主要途径 。对于复杂的染色体DNA分子来说，单个基因所占比例十分微小 ，要想从庞大的基因组中将其分离出来
，一般需要先进行扩增，所以需要构建基因文库
。在很多情况下目的基因的分离都离不开基因文库。此外基因文库也是复杂基因组作图的重要依据 。基因文库构建包括以下基本程序： ① DNA提取及片段化 ，或是cDNA的合成
。 ② 载体的选择及制备。 ③ DNA片段或cDNA与载体连接 。 ④ 重组体转化宿主细胞。 ⑤ 转化细胞的筛选
。当获得了含重组体的宿主细胞时，即完成了基因的克隆。基因的克隆只是分离基因的基础
，基因克隆后还要对克隆的基因进行分离，即利用各种手段把目的基因从文库中分离出来 。分离出目的基因还必须对其进行必要的检测与分析：如进行序列测定 ，体外转录及翻译、功能互补实验等
。通过这些实验确定出基因的结构及功能。到这时才能算分离到了目的基因 。所以
，基因的克隆 、克隆基因的分离
、分离基因的鉴定是利用基因文库技术分离目的基因的主要内容
。一、基因文库的类别 1． 基因组文库与cDNA文库 根据基因类型，基因文库可分为基因组文库及cDNA文库。基因组文库是指将某生物的全部基因组DNA切割成一定长度的DNA片段克隆到某种载体上而形成的集合 。 cDNA文库是指某生物某一发育时期所转录的mRNA经反转录形成的cDNA片段与某种载体连接而形成的克隆的集合
。 基因组文库根据DNA来源又有核基因组文库 、叶绿体基因组文库及线粒体基因组文库。 基因组文库与cDNA文库的区别在于cDNA文库是有时效性的 。文库构建时的信息供体是某一时空条件下的细胞总mRNA ，它是在转录水平上反映该生物在某一特定发育时期
，某一特定组织(或器官)在某种环境条件下的基因表达情况，并不能包括该生物有机体的全部基因
。在某种意义上讲它可以表现基因组的功能信息。再者 ，cDNA文库只反映mRNA的分子结构 。cDNA中不含有真核基因的间隔序列及调控区
，确切说cDNA并不是真正意义上的基因。基因组文库构建时遗传信息供体是基因组DNA，因而无发育时期及组织器官特异性 ，在一个完全的基因组文库中包含着基因组DNA上的所有编码区及非编码区序列的克隆
。生物有机体的每一个基因在文库中都有其克隆
，该克隆的基因片段里包括着间隔序列，所以基因组文库可真实地显示基因组的全部结构信息。目前这两类基因文库在基因工程中都得到有效应用 。选择哪一种 ，主要是根据实验目的
。在分离RNA病毒基因，研究功能蛋白序列
，分离特定发育阶段或特定组织特异表达的基因时应构建cDNA文库。在研究mRNA分子中不存在的序列及基因组作图时必须构建核基因组文库 。 2． 克隆文库及表达文库从基因文库的功能上看可分为克隆文库及表达文库
。克隆文库由克隆载体构建。载体中具复制子
、多克隆位点及选择标记，可通过细菌培养使克隆片断大量增殖 。表达文库是用表达载体构建
。载体中除上述元件外 ，还具有控制基因表达的序列(如启动子、SD序列 、ATG
、终止子等)
，可在宿主细胞中表达出克隆片段的编码产物。表达载体又有融合蛋白表达载体及天然蛋白表达载体之分 。 从克隆文库中分离目的克隆时主要利用核酸探针，可以是根据蛋白质序列合成的寡核苷酸探针 ，也可以是同种或同属生物的同源序列探针
。从表达文库中分离目的克隆时
，因克隆片段的表达产物蛋白质具有抗原性及生物活性，所以除核酸探针外 ，还可以利用免疫学探针及生物功能进行筛选。表达文库适合于那些不知道蛋白质的氨基酸序列、不能用核酸类探针筛选的目的基因的分离 。 3．不同载体的基因文库 目前用于构建基因文库的载体主要有质粒 、噬菌体
、黏粒及人工染色体四大类。每类中又有许多不同的载体
。不同的载体适于构建不同的基因文库。（1）． 质粒文库 质粒是最早用于基因克隆的载体 。现已有各种适用于不同工作的如克隆、表达 、测序等专用商品质粒
。但在构建基因文库上
，由于质粒相对较小并只能容纳比自身更小的片段，因此它不能用于构建核基因组文库 ，通常只用来构建短序列的克隆文库。例如叶绿体DNA分子较小
，可以用质粒构建叶绿体DNA文库 。质粒载体可用于生物cDNA文库构建
。但只适合于高丰度的mRNA。（2）． 噬菌体文库 目前用于基因克隆的噬菌体载体及其衍生载体很多，如单链的M13噬菌体载体、λ噬菌体载体
、P1噬菌体载体、噬菌粒(phagemid或phasmid)等 。其中使用最多的是入噬菌体
。 λ-DNA为双链结构 ，长49kb。线性分子两端各有一条12个核苷酸的黏性末端称cos位点 。分子中有约15kb可去掉的非必要基因区，又称“填充区
”
， “填充区”两侧的序列含有其增殖所必需的全部基因，称为左 、右臂
。“填充区 ”可被外源DNA取代 ，构成重组体
，这是它成为克隆载体的结构基础。由于噬菌体头部包装容量的限制，重组λ-DNA分子大小只能在39—52kb之间 。（3）． 黏粒文库 黏粒(cosmid)也称柯斯质粒 ，是人工构建的由λ噬菌体的COS序列
、质粒的复制子序列及抗生素抗性基因序列组合而成的一类特殊的质粒载体。COS序列是DNA包装进噬菌体颗粒所必须的
。复制子通常是使用ColEl或pMBl的复制起始位点。黏粒具有λ噬菌体的某些性质
，在克隆了大小合适的外源DNA片段并且在体外被包装成噬菌体颗粒后，能高效转导对入噬菌体敏感的大肠杆菌宿主细胞 。在宿主细胞内按λ噬菌体方式环化 ，但不能通过溶菌周期
，无法形成子代噬菌体颗粒(因分子中不具入噬菌体全部必要基因)
。它也具有质粒载体的主要性质，在宿主细胞内可以像其他质粒一样复制 ，并与松弛型质粒相同
，适量的氯霉素可促进扩增。因具抗生素基因，可以通过抗生素抗性筛选重组子 。黏粒载体在构建时也加上了设在插入失活基因内的多克隆位点
。黏粒载体的分子较小(2．8—24kb) ，但克隆容量很高，对外源DNA长度的要求是30～45 kb
，上限几乎是入噬菌体载体容量(23 kb)的2倍，所以黏粒载体在核基因组文库构建上具有相当的优势 ，可克隆包括3
，和5’调控区在内的完整的植物基因。（4）．人工染色体文库 人工染色体载体是利用真核生物染色体或原核生物基因组的功能元件构建的能克隆大于50kbDNA片段的人工载体 。其中有的载体既可用于克隆，又能直接转化 ，是进行基因功能研究的良好载体
。近年来陆续发展起来的人工染色体文库有YAC库、BAC库 、BIBAC库
、PAC库及TAC库。二、核基因组文库构建核基因组文库构建主要使用λ噬菌体置换型载体或黏粒载体 。 1． 随机文库克隆数目随机文库指代表基因组各部分DNA的摩尔数相等
。对于随机文库: N = ln(1-P) ； ln（1-x/y） N：克隆数目 P：设定的概率值(如：0．99
，表示在片段随机分布时，从文库中找到任一序列的概率不低于0．99) x：插入片段平均大小(15～20kb) y：基因组的大小(以kb计) 如果插入片段平均大小为20kb ，某基因组大小为4X108bp
，P = 0．99时，根据上式N = 1X105。含1XlO5个克隆的基因文库相当覆盖了5倍的基因组 ，在片段随机分布时
，从文库中找到任一序列的概率不低于0．99 。随机片段可通过机械切割或限制酶消化产生。机械切割法可获得较均一的随机片段，但片段不能直接用于克隆 ，需经末端修饰 、甲基化，连上接头后再用限制性内切酶消化产生黏性末端
。用限制酶消化的方法虽然可直接产生黏性末端
，但片段的随机性较差，所以采用后种方法时 ，文库的克隆数目应大于计算值。三
、利用PCR技术构建c DNA文库 cDNA文库构建的起始信息物质是mRNA 。因此构建cDNA文库首先要考虑的问题是mRNA的含量及质量
。生物细胞中mRNA含量较低。通常cDNA文库构建需要ug级的mRNA 。对于低丰度的mRNA(<0．5％)
，要通过富集或增大克隆数目来保证构建的文库中能够含有它们的克隆

目的基因概念 不同时期的都要 还有提取目的基因的方法

对于真核生物来说，cDNA文库里面获取的基因缺了内含子和非编码区等
。

cDNA是DNA转录成RNA再逆转录获得的 ，而在转录时
，原DNA上的内含子和非编码区都会被加工切掉，只剩下原DNA编码区上的外显子对应的RNA片段 ，再逆转录的话
，得到的cDNA就跟原DNA不同了。

所以要基因组测序，提供cDNA文库是不够的

基因组 ，基因组文库
，cDNA文库 三者有什么区别？

目的基因是指准备导入受体细胞内的，以研究或应用为目的所需要的外源基因称目的基因 。获得目的基因的方法很多 ，但也是十分困难的一步
。目前获得目的基因有4条途径：1.从生物基因组群体中分离目的基因

原核生物基因组较小，基因容易定位
，用限制性内切酶将基因组切成若干段后，用带有标记的核酸探针 ，从中选出目的基因。真核生物一般通过基因组文库的方法获得目的基因 。2.人工合成目的基因DNA片段

人工合成目的基因DNA片段有化学合成和酶促合成法两条途径
。一般是采用DNA合成仪来合成长度不是很大的DNA片段。3.PCR反应合成DNA

聚合酶链式反应（PCR)是以DNA变性、复制的某些特性为原理设计的 。通过PCR技术获取所需要的特异DNA片段在实际应用用得非常多
，但是前提条件是必须对目的基因有一定的了解，需要设计引物。4.mRNA差异显示法获得目的基因

mRNA差异显示(mRNA

differential

display,

DD)是1992年由哈佛医学院Peng

Liang等人建立的
。原理是先用PCR技术扩增所有的mRNA 、生成cDNA群体 ，再用测序凝胶电泳获取所需要的目的基因
，然后再次用PCR扩增。简单的讲，就是从基因的转录产物mRNA来反转录成cDNA作为目的基因 。5
、用机械的方法 ，例如超声波把基因组打成片段
。

人教版生物选修三知识点

基因组
，Genome，一般的定义是单倍体细胞中的全套染色体为一个基因组 ，或是单倍体细胞中的全部基因为一个基因组。可是基因组测序的结果发现基因编码序列只占整个基因组序列的很小一部分 。因此
，基因组应该指单倍体细胞中包括编码序列和非编码序列在内的全部DNA分子
。说的更确切些，核基因组是单倍体细胞核内的全部 DNA分子；线粒体基因组则是一个线粒体所包含的全部DNA分子；叶绿体基因组则是一个叶绿体所包含的全部DNA分子。

《遗传学名词》第二版对“基因组
”的释义：

单倍体细胞核、细胞器或病毒粒子所含的全部DNA分子或RNA分子 。

基因组文库

用限制性内切酶切割细胞的整个基因组DNA ，可以得到大量的基因组DNA片段，然后将这些DNA片段与载体连接
，再转化到细菌中去，让宿主菌长成克隆
。这样 ，一个克隆内的每个细胞的载体上都包含有特定的基因组DNA片段
，整个克隆群体就包含基因组的全部基因片段总和称为基因组文库。

cDNA文库

以mRNA为模板，经反转录酶催化 ，在体外反转录成cDNA
，与适当的载体常用噬菌体或质粒载体连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA ，并能繁殖扩增
，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库 。基因组含有的基因在特定的组织细胞中只有一部分表达，而且处在不同环境条件 、不同分化时期的细胞其基因表达的种类和强度也不尽相同 ，所以cDNA文库具有组织细胞特异性
。cDNA文库显然比基因组DNA文库小得多
，能够比较容易从中筛选克隆得到细胞特异表达的基因。但对真核细胞来说，从基因组DNA文库获得的基因与从cDNA文库获得的不同 ，基因组 。DNA文库所含的是带有内含子和外显子的基因组基因，而从cDNA文库中获得的是已经过剪接、去除了内含子的cDNA。

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基因工程知识点扫瞄一
、1、基因工程的工具限制酶的主要来源是 作用特点是 2 、DNA连接酶主要有两类
，一类来自 ，可以用来连接
。

另一类来自 可以用来连接 。DNA连接酶的作用是： 。

3
、因工程的步骤主要有 ， 
， ，  ，其中用到限制性核酸内切酶是第 步
，这四个步骤中，核心是第 
。4、PCR技术是原理是  ，进行PCR的前提条件是有一段已知目的基因的 用来合成 。

PCR技术的原料是 
，模板是 ，所用酶有  ，使DNA双链解开所采用的方法是：  。因为PCR技术是一个DNA分子连续复制的过程
，所以DNA分子的数量呈 增长，即一个DNA复习n次后 ，会得到 个子代DNA
。

5 、质粒是一段 DNA分子，其结构简单
，没有蛋白质作为载体，质粒做为基因工程的载体 ，能在受体细胞中保存和复制
，其上必须有一个或多个 ，并且要有 基因 ，以便于重组DNA的选择和鉴定。6
、基因文库是将含有某种生物不同基因的许多DNA片段
，导入 的群体中克隆和储存，从而获得大量目的基因为转基因作准备 ，如果基因文库含有某种生物所有基因
，则叫 文库，如果基因文库含有某种生物部分基因 ，则叫 文库
，如用mRNA通过 而获得的cDNA文库 。

用cDNA文库中分离出的目的基因构建表达载体时，必须加上  ，否则不能在受体细胞中表达
。7、目的基因要导入受体细胞必须与运载体结合，构建成
，目的基因与运载体结合时，要用 切割 ，从而目使的基因与运载体产生相同的 
，再用 连接 和 之间的磷酸二酯键。

8 、将目的基因导入植物细胞常用的方法有 ，  ，  。若导入双子叶植物和裸子植物常用 
，导入单植物常用 
。

9
、当双子叶植物或裸子植物受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的 化合物 ，吸引农杆菌移向这些细胞
，这时农杆菌的 质粒的 片段会移到受体细胞，并整合到受体细胞的 上。因此 ，转基因植物学用农杆菌的质粒做为运载体
，迄今为止，80%的转基因植物都是用这种方法获得的 。

10、转基因植物常用的受体细胞可以是正常体细胞 ，转基因成功后通过 将其培养成转基因植株。转基因动物经常用 做为受体细胞，因为动物细胞的 受到限制
。

转基因动物常用的导入方法是
，即将含有目的基因的 提纯，然后用显微注射仪注射进动物的 细胞 ，再经 一段时间后
，移植到 性动物的 ，使其发育成新个体。二 、目的基因的检测与鉴定 ，1
、检测目的基因是否插入染色体DNA上
，采用 技术，此方法需要用 标记目的基因 ，以此做为 
，与基因驵DNA杂交 。

2、检测的基因是否转录出了mRNA，采用 技术
。3 、检测的基因是否翻译出了蛋白质 ，采用 技术。

4、有时
，还需要进行 水平的鉴定三
、基因工程应用1、乳腺生物反应器是将药用蛋白基因与乳腺蛋白质的 重组在一起，然后导入 性哺乳动物的  ，然后送入母体内发育成个体，转基因动物达到泌乳期
，可以从动物的乳汁中提取药物 。原理相同的还有膀胱生物反应器
。

2 、转基因动物还可以作为人提供器官移植的供体，哺乳动物中与人内脏构造和大小最为相似的是 ，但其器官移植给人同样会有排斥反应
，因此移植前应该对其进行基因工程改造，设法除去  ，或抑制其表达
，再结合 技术，培养出没有免疫排斥反应的转基因动物。3
、早期的基因工程经常用原核生物作为受体细胞 ，这是因为原核生物具有 、 、的特点 。

其中大肠杆菌是最常用的受体菌
，大肠杆菌是最常用的转化方法是：首先用 处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中 的生理状态 ，称为 细胞
，第二步是将重组表达载体溶于 与其混合，在一定的 下 ，促进细胞吸收DNA分子，完写成转化过程
。4
、基因治疗是治疗人类遗传病的最有效手段
，基因治疗是把 导入病人体内，使其表达产物发挥功能 ，从而达到治疗目的。

从人体内提取某种细胞
，进行培养，在体外进行转基因 ，然后再重新输入患者体内
，这叫 基因治疗 。直接向人体组织细胞中转入基因的方法叫 基因治疗
。

这两种方法更可靠的是 。5、基因工程只能生产自然界 蛋白质，而蛋白质工程则可以通过对 的修饰或改造 ，对现有的蛋白质进行改造
，或生产一种 的蛋白质 。

蛋白质工程的基本途径是 。蛋白质工程具有诱人的前景，但是最大的困难是：日前科学家对大多数蛋白质的 了解还不够
。

答案：一 、1
、原核生物 识别特定的核苷酸序列 ，在特定切点切断磷酸二酯键2、大肠杆菌 黏性末端 T4噬菌体 黏性末端和平末端 恢复限制酶切断的磷酸二酯键3 、获取目的基因 构建基因表达载体 将目的基因导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定 第1
、2、4 第2步4 、DNA双链复制原理 核苷酸序列 引物 四种游离的脱氧核苷酸 DNA两条母链 热稳定DNA聚合酶（Taq酶） 加热至90-95度 指数 2n 5、小型环状 限制酶切割位点 标记基因6
、受体菌 基因组文库 部分基因文库 反转录 启动子和终止子7、基因表达载体 同一种限制酶 黏性末端 DNA连接酶 脱氧核糖 磷酸 8 、农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 农杆菌转化法 基因枪法9
、酚类 Ti T-DNA 10、植物组织培养 受精卵 全能性 显微注射技术 表达载体 受精卵 胚胎早期培养 雌 输卵管或子宫 二 、1
、DNA分子杂交技术 放射性同位素 探针 2、分子杂交技术 3 、抗原-抗体杂交技术 4
、个体三、1 、启动子 雌 受精卵 2。

2.高中生物选修三知识点总结

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 *** 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。

3.高中生物选修3知识点归纳

选修3
、现代生物科技专题专题1、基因工程什么是基因工程？1.1DNA重组技术的基本工具一 、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）一来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的 。

二功能：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
。三结果：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。

二
、“分子缝合针 ”——DNA连接酶一功能：将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子 。连接部位：磷酸二酯键
，不是氢键
。

二两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较：⒈相同点：都缝合磷酸二酯键。⒉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 。

三与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
。

三、“分子运输车
”——载体（与细胞膜上的载体有什么区别？）一作为载体的必要条件：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 ，供重组DNA的鉴定和选择；对受体细胞无害 、易分离。二最常用的载体是质粒：是一种 *** 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很小的双链环状DNA分子 。

三其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒
。1.2基因工程的基本操作程序一 、目的基因的获取（什么是目的基因？）一获取方法：原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。

二从基因文库中获取目的基因什么是基因文库？什么是基因组文库？什么是部分基因文库？三者间是什么关系？怎样从基因文库中获取目的基因？三利用PCR技术扩增目的基因⒈什么是PCR技术？⒉原理：DNA双链复制 。⒊PCR技术需哪些必要条件？PCR的结果是什么？⒋过程：变性→退火→延伸→多次重复
。

四直接人工合成。二
、基因表达载体的构建（该过程实际上是不同来源的基因重组的过程 ，是基因工程的核心）一构建基因表达载体的目的是什么？怎样构建？二一个基因表达载体的组成：复制原点+启动子+目的基因+终止子+标记基因什么是启动子、终止子？它们分别在基因表达载体上的什么位置？各有什么作用？标记基因有什么作用？三 、将目的基因导入受体细胞一转化的概念：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 。

二常用的转化方法⒈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
。导入到了植物细胞的什么位置？⒉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 。⒊将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的优点有哪些？最常用的原核细胞是什么？转化方法是什么？三重组DNA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
。

四
、目的基因的检测和表达一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：DNA分子杂交技术 。

该方法的原理是什么？二其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA。方法：用标记的目的基因作探针与mRNA杂交
。

三最后检测目的基因是否翻译成蛋白质。方法：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 。

四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。

1.3基因工程的应用一、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 。二、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、作器官移植的供体
。

三 、基因工程药物：细胞因子、抗体
、疫苗、激素等。四 、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功能
，多而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段 。

1.4蛋白质工程的崛起一
、天然蛋白质为什么不能完全适应生产和使用需要？实现蛋白质工程的基本途径是什么？二、蛋白质工程：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）专题2  、细胞工程什么是细胞工程？根据操作对象不同 ，可分为哪几种？2.1.1植物细胞工程的基本技术一
、理论基础（原理）：细胞全能性。

一什么是细胞的全能性？在生物生长发育过程中
，细胞为什么不会表现出全能性？二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 。植物组织培养技术一过程什么是植物组织培养？什么叫脱分化？脱分化的实质是什么？（恢复细胞全能性的过程）脱分化的结果是什么？什么叫再分化？什么是愈伤组织，有什么特点？二地位：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
。

三。

4.人教版生物选修3知识点

必修三第一章：人体的内环境与稳态1 、体液：体内含有的大量以水为基础的物体 。

细胞内液（2/3）体液 细胞外液（1/3）：包括：血浆
、淋巴、组织液等2 、体液之间关系： 血浆 细胞内液 组织液 淋巴3
、内环境：由细胞外液构成的液体环境。内环境作用：是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
。

4、组织液 、淋巴的成分和含量与血浆的相近 ，但又不完全相同
，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量较少5、细胞外液的理化性质：渗透压
、酸碱度、温度。6 、血浆中酸碱度：7.35---7.45 调节的试剂：缓冲溶液： NaHCO3/H2CO3 Na2HPO4/ NaH2PO47
、人体细胞外液正常的渗透压：770kPa、正常的温度：37度8 、稳态：正常机体通过调节作用 ，使各个器官
、系统协调活动、共同维持内环境的相对稳定的状态 。

内环境稳态指的是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中9 、稳态的调节：神经 体液 免疫共同调节内环境稳态的意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件第二章；动物和人体生命活动的调节1
、神经调节的基本方式：反射神经调节的结构基础：反射弧反射弧：感受器→传入神经（有神经节）→神经中枢→传出神经→效应器（还包括肌肉和腺体）神经纤维上 双向传导 静息时外正内负静息电位 → *** → 动作电位→ 电位差→局部电流 2、兴奋传导 神经元之间（突触传导） 单向传导 突触小泡（递质）→ 突触前膜→突触间隙→ 突触后膜（有受体）→产生兴奋或抑制3 、人体的神经中枢：下丘脑：体温调节中枢
、水平衡调节中枢、生物的节律行为脑干：呼吸中枢小脑：维持身体平衡的作用大脑：调节机体活动的最高级中枢脊髓：调节机体活动的低级中枢4 、大脑的高级功能：除了对外界的感知及控制机体的反射活动外
，还具有语言、学习
、记忆、和思维等方面的高级功能
。大脑S区受损会得运动性失语症：患者可以看懂文字 、听懂别人说话
、但自己不会讲话5、激素调节：由内分泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节激素调节是体液调节的主要内容，体液调节还有CO2的调节6 、人体正常血糖浓度；0.8—1.2g/L低于0.8 g/L：低血糖症 高于1.2 g/L；高血糖症
、严重时出现糖尿病。

7、人体血糖的三个来源：食物 、肝糖原的分解
、非糖物质的转化 三个去处：氧化分解、合成肝糖原肌糖原 、转化成脂肪蛋白质等8
、血糖平衡的调节 血糖浓度升高 胰岛素 胰高血糖素（胰岛B细胞分泌） （胰岛A细胞分泌） 血糖浓度降低9、体温调节寒冷 *** 下丘脑 促甲状腺激素释放激素 垂体→促甲状腺激素甲状腺 甲状腺激素 促进细胞的新陈代谢甲状腺激素分泌过多又会反过来抑制下丘脑和垂体的作用 ，这就是反馈调节 。人体寒冷时机体也会发生变化；全身发抖（骨骼肌手缩） 、起鸡皮疙的（毛细血管收缩）10、激素调节的特点：微量和高效
、通过体液运输（人体各个部位）、作用于靶器官或靶细胞11 、神经调节与体液调节的区别比较项目神经调节体液调节作用途径反射弧体液运输反应速度迅速较缓慢作用范围准确
、比较局限较广泛作用时间短暂比较长12、水盐平衡调节 饮水不足 失水过多 食物过咸 ↓ 细胞外液渗透压升高 （-） ↓（+） （-） 下丘脑中的渗透压感受器 ↓ 垂体 ↓ ↓ 抗利尿激素 ↓（+） 肾小管 *** 管重吸收水 ↓ ↓（-）尿量减少13 、神经调节与体液调节的关系：①：不少内分泌腺直接或间接地受到神经系统的调节②：内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能例如：甲状腺激素成年人分泌过多：甲亢过少；甲状腺肿大（大脖子病） 婴儿时期分泌过少：呆小症 免疫器官（如：扁桃体
、淋巴结、骨髓 、胸腺
、脾等） 吞噬细胞14、免疫系统的组成 免疫细胞 T细胞（在胸腺中成熟） 淋巴细胞 B细胞（在骨髓中成熟） 免疫活性物质（如：抗体） 第一道防线：皮肤 、粘膜等 非特异性免疫（先天免疫）第二道防线：体液中杀菌物质（溶菌酶）
、吞噬细胞15、免疫 特异性免疫（获得性免疫） 第三道防线：体液免疫和细胞免疫 在特异性免疫中发挥免疫作用的主要是淋巴细胞16 、免疫系统的功能：防卫功能、监控和清除功能17
、抗原：能够引起机体产生特异性免疫反应的物质（如：细菌、病毒 、人体中坏死
、变异的细胞、组织） 抗体：专门抗击抗原的蛋白质18 、免疫分为；体液免疫（主要是B细胞起作用）
、细胞免疫（主要是T细胞起作用）19、体液免疫过程：（抗原没有进入细胞） 浆细胞 抗体 抗原 吞噬细胞 T细胞 B细胞 记忆B细胞记忆B细胞的作用：可以在抗原消失很长一段时间内保持对这种抗原的记忆
，当再接触这种抗原时，能迅速增殖和分化 ，产生浆细胞从而产生抗体
。

抗体与抗原结合产生细胞集团或沉淀，最后被吞噬细胞吞噬消化20 、细胞免疫（抗原进入细胞） 记忆T细胞侵入细胞的抗原 T细胞 效应T细胞效应T细胞作用：使靶细胞裂解
，抗原暴露暴露的抗原会被吞噬细胞吞噬消化 过敏反应：再次接受过敏原 21
、免疫失调引起的疾病 自身免疫疾病：类风湿、系统性红斑狼疮 免疫缺陷病：艾滋病22 、过敏反应的特点：发作迅速
、反应强烈、消退较快；一般不会破坏组织细胞，也不会引起组织严重损伤；有明显。

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