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高中生物选修三基因工程知识点总结
高中生物选修三(基因工程)知识点总结如下:
1. 基因工程的基本步骤:
- 分离基因:从目标DNA序列中分离特定的基因。
- 转录:将分离得到的基因转录成RNA。
- 修饰:对转录后的基因进行修饰,使其更具表达效果。
- 克隆:用适当的载体将修饰过的基因导入目标细胞中。
- 表达:使目标细胞中导入的基因表达。
2. 基因工程的主要方法:
- 重组DNA技术:包括文库制备、扩增和筛选。
- 外源DNA片段导入技术:包括限制性内切酶消化、连接、转化、融合等。
- 自组织培养技术:包括离心、培养基选择、细胞培养等。
- 基因编辑技术:包括CRISPR/Cas9、CRISPR-Cas13a等。
3. 基因工程的应用:
- 细胞治疗:通过基因工程手段治疗一些遗传性疾病。
- 农业育种:通过基因工程技术改良作物品质和产量。
- 生物恐怖袭击防御:通过基因工程技术检测和防御生物恐怖袭击。
- 环境污染治理:通过基因工程技术处理污染物。
4. 基因工程的限制:
- 伦理和道德问题:基因工程技术可能会带来未知的伦理和道德
问题。
- 技术成本:基因工程技术相对其他技术更为复杂,成本较高。
- 技术安全:基因工程技术的安全性需要持续进行研究和维护。
5. 基因工程的安全性问题:
- 基因突变:基因工程过程中可能会引发基因突变,导致不良后果。
- 质量控制:基因工程技术的产品需要进行质量控制,以确保其质量和稳定性。
生物选修三基因工程知识点总结随着现代科技的飞速发展，生物技术一直处于不断创新和进步的状态。
而基因工程作为一项重要的技术手段，已经成为了当今社会不可或缺的一部分。
在生物学选修三中，我们学习了基因工程的相关知识，下面将对其中的重点知识做一个总结。
1. 基因工程的概念基因工程是在DNA技术的基础上，通过改造DNA序列，使其具有某种特定的性状或功能的技术。
基因工程技术的应用包括基因克隆、基因修饰和基因转移等。
通过基因工程技术，可以在不同生物体之间进行基因互换，或是将外源基因组合到原有基因中，使生物体产生某种特定的性状或功能。
2. 基因克隆技术基因克隆技术是基于DNA重组技术，通过分离、扩增和定位目标基因，将其插入到接受体中，从而实现外源基因的人工插入和复制。
基因克隆技术使用的重要工具包括PCR、限制性内切酶、DNA序列分析和DNA重组技术。
3. 基因修饰技术基因修饰技术是通过改变DNA序列，使生物体产生某种新的表型或功能的技术。
在基因修饰技术中，常用的方法包括点突变、分子修剪和CRISPR-Cas9技术等。
通过基因修饰技术，科学家可以精准地改变某些基因的表达和功能，进而实现人造种子生产、基因治疗等一系列应用。
4. 基因转移技术基因转移技术是将特定基因从一种生物体转移到另一种生物体中的技术。
基因转移技术可以用于创建转基因生物，也可作为基因治疗的手段。
其中，主要的技术包括基因枪法和电穿透法等。
5. 转基因生物的应用转基因生物作为一种新生物体，具有一系列特定的基因和表型特征，被广泛应用于生物医学研究、农业生产和环境保护等领域。
转基因生物包括转基因作物、转基因动物和基因治疗等，这些应用使人类可以更好地掌握生命科学的知识和应用价值，为人类的生存和发展带来了更多的可能。
6. 基因编辑技术基因编辑技术是一种新型基因工程技术，其通过切除、增加或修复目标基因序列的方法，改变生物体基因组结构和功能的技术。
其中，CRISPR-Cas9是目前应用最广泛的基因编辑技术。
遗传与基因工程知识点总结遗传与基因工程是生物学领域中非常重要的研究方向，它们涉及到生物体的遗传信息传递、基因的功能与调控以及改良生物种质等方面。
本文将对遗传与基因工程的相关知识进行总结与归纳，以便更好地理解和掌握这一领域的基础概念与应用。
一、遗传基础1. DNA分子结构与特点DNA（脱氧核糖核酸）是生物体内储存遗传信息的重要分子，由磷酸、糖类和碱基组成。
DNA分子呈双螺旋结构，碱基包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胸腺嘧啶（T）和胞嘧啶（C）。
2. DNA复制与遗传信息传递DNA复制是指在细胞分裂过程中，DNA分子通过复制自身来传递遗传信息的过程。
复制过程中，DNA分子的两条链被分离，并通过互补配对原则合成两个完全相同的新DNA分子。
3. 基因的定义与功能基因是指控制生物体特定性状并可遗传给后代的DNA序列。
基因通过编码蛋白质来实现其功能，蛋白质又是生物体体内所有生化反应的催化剂。
二、遗传规律1. 孟德尔遗传定律孟德尔遗传定律是遗传学的基础，分为一对基因控制一个性状的单基因遗传、基因的分离与自由组合以及基因的自由组合定律。
2. 显性与隐性遗传显性遗传是指当一个个体同时携带两个相同性状的基因时，只表现出其中一种性状；隐性遗传是指当个体携带两个不同性状的基因时，表现出其中一种性状。
3. 基因型与表型基因型指个体所具有的基因的组合方式；表型指个体所表现出的形态、生理和行为特征。
基因型决定表型，但表型受到基因型和环境因素的共同影响。
三、基因工程技术1. 重组DNA技术重组DNA技术是将不同物种或同一物种不同个体中的DNA片段进行重组，从而得到具有新功能的DNA分子。
重组DNA技术被广泛应用于基因克隆、基因定位以及基因表达等领域。
2. 转基因技术转基因技术是将外源基因导入到目标生物体中，使其获得新的遗传特征，达到基因改良的目的。
转基因技术在农业、医药等领域具有广阔的应用前景。
3. 基因组学与蛋白质组学基因组学是指对整个基因组的研究，包括基因组的结构、功能和调控等；蛋白质组学是指对生物体内所有蛋白质的研究。
1 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：（1）广义的遗传工程：泛指把一种生物的遗传物质（细胞核、染色体脱氧核糖核酸等）移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。
移到另一种生物的细胞中去，并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。
（2）基因工程：就是把一种生物的基因转入另一种生物体中，使其产生我们需要的基因产物，或者让它获得新的遗传性状。
基因工程的核心是构建重组DNA 分子。
由于基因工程是在DNA 分子水平上进行设计和施工的，因此又叫做DNA 重组技术。
重组技术。
（3）基因工程诞生的理论基础：DNA 是遗传物质的发现过程、DNA 双螺旋结构的确立、遗传信息传递方式的认定。
双螺旋结构的确立、遗传信息传递方式的认定。
2、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。
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，并能切割（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。
例如：某种限制性核酸内切酶能识别的序列是GAATTC,GAATTC,能在能在G 和A 之间切割DNA DNA，如，如下图所示。
下图所示。
黏性末端黏性末端③ 结果：能将DNA 分子切割成许多不同的片段。
分子切割成许多不同的片段。
备注：不同DNA 分子用同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端都相同；同一个分子用同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端都相同；同一个 DNA 分子用不同限制性核酸内切酶切割，产生的黏性末端一般不相同。
分子用不同限制性核酸内切酶切割，产生的黏性末端一般不相同。
（2）“分子缝合针”——DNA 连接酶 ① 作用：将具有末端碱基互补的2个DNA 片段连接在一起（缝合磷酸二酯键）形成的D NA 分子称为重组DNA 分子。
生物选修三知识点总结一、基因工程基因工程，又称为 DNA 重组技术，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，定向地改造生物的遗传性状。
（一）基因工程的工具1、限制性核酸内切酶（简称限制酶）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。
作用特点：能够识别双链 DNA 分子的某种特定核苷酸序列，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。
结果：产生黏性末端或平末端。
2、 DNA 连接酶作用：将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来，形成磷酸二酯键。
类型：E·coli DNA 连接酶和 T4DNA 连接酶。
3、载体常用载体：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
质粒的特点：能自我复制；有一个至多个限制酶切割位点；有特殊的标记基因。
（二）基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取从基因文库中获取利用 PCR 技术扩增目的基因人工合成2、基因表达载体的构建（基因工程的核心）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，同时，使目的基因能够表达和发挥作用。
组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因等。
3、将目的基因导入受体细胞导入植物细胞：采用农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法等。
导入动物细胞：常用显微注射法。
导入微生物细胞：常用感受态细胞法。
4、目的基因的检测与鉴定分子水平的检测：检测转基因生物染色体的 DNA 是否插入目的基因，采用 DNA 分子杂交技术；检测目的基因是否转录出 mRNA，采用分子杂交技术；检测目的基因是否翻译成蛋白质，采用抗原—抗体杂交技术。
个体水平的鉴定：如抗虫或抗病的接种实验。
二、细胞工程（一）植物细胞工程1、植物组织培养技术原理：植物细胞的全能性。
过程：离体的植物器官、组织或细胞经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化形成根、芽等器官，进而发育成完整的植株。
2、植物体细胞杂交技术原理：细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
第3章基因工程1、什么是基因工程：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。
2、基因工程的诞生（三个理论和三个技术）：基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科基础上发展起来的，正是这些学科的基础理论和相关技术的发展催生了基因工程，具体有三大理论发现和三个技术突破。
1)理论基础：DNA是遗传物质；DNA分子的双螺旋结构和半保留复制；遗传密码的通用性和遗传信息传递的方式；2)技术基础：限制性核酸内切酶的发现与DNA的切割；DNA连接酶的发现与DNA片段的连接；基因工程载体的构建与应用●理论上的三大发现⑴、发现了遗传物质——DNA1944年，艾弗里（O.T.Avery）的肺炎双球菌转化实验⑵、揭示了遗传物质的分子机制：DNA分子的双螺旋结构和半保留复制1953年，沃森（J.D.Watson）和克里克（F.Crick）的DNA双螺旋结构模型、半保留复制图，获1958年诺贝尔奖。
⑶、确立了遗传信息的传递方式：以密码形式传递1963年，美国尼伦伯格（M.W.Nirenberg）和马太（H.Matthaei）确立了遗传信息以密码形式传递，破译了编码氨基酸的遗传密码(3个核苷酸=1个密码子=1个aa)。
●技术上的三大突破⑴、世界上第一个重组DNA实验：实现不同来源DNA的体外重组1972年斯坦福大学化学家伯格（P.Berg）借助内切酶和连接酶将猴病毒SV40的DNA 和大肠杆菌λ噬菌体的DNA在试管中连接在了一起，第一次成功地实现了DNA的体外重组。
⑵、第一个基因克隆实验：重组DNA表达实验，是世界上第一个基因工程实验1973年美国斯坦福大学医学院遗传学家科恩（S.Cohen）将体外构建的含有四环素和卡那霉素抗性基因的重组质粒导入大肠杆菌，获得了具有双抗性的大肠杆菌转化子，成功完成了第一个基因克隆实验。
第三章基因工程第一节重组DNA技术的基本工具基因工程：指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物制品。
从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫重组DNA技术。
一、分子手术刀—限制性内切核酸酶1.全称和简称全称：_限制性内切核酸酶_简称：__限制酶_2.来源：主要是从_原核生物__中分离纯化出来的3.作用：①能够识别_双链_DNA分子的某种_特定核苷酸序列。
①使_每一条_链中_特定部位_的_磷酸二酯键__断开。
4.作用部位：_磷酸二酯键__5.识别序列：大多数限制酶的识别序列由_6_个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列由_4_个、_8_个或__其他数量_的核苷酸组成。
6.切割结果：DNA分子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__。
（1）EcoR①限制酶切割EcoR①识别序列为GAATTCEcoR①切割部位为GA之间的磷酸二酯键（2）Sma①限制酶切割Sma①识别序列为CCCGGGSma①切割部位为CG之间的磷酸二酯键二、分子缝合针—DNA连接酶1.功能：将__两个DNA片段连接起来_，恢复被限制酶切开的_磷酸二酯键__。
2.种类E·coli DNA连接酶T4DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体特点只缝合黏性末端缝合黏性末端平末端作用恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键3名称作用部位作用底物作用结果限制酶磷酸二酯键DNA将DNA切成两个片段DNA连接酶磷酸二酯键DNA片段将两个DNA片段连接为一个DNA分子DNA聚合酶或热稳定DNA聚合酶磷酸二酯键脱氧核苷酸将单个脱氧核苷酸依次连接到单链末端DNA(水解)酶磷酸二酯键DNA将DNA片段水解为单个脱氧核苷酸解旋酶碱基对之间的氢键DNA将双链DNA分子局部解旋为单链，形成两条长链RNA聚合酶磷酸二酯键核糖核苷酸将单个核糖核苷酸依次连接到单链末端三、分子运输车——载体1.作用：携带外源DNA片段进入受体细胞。
选修三生物知识点总结第一章：基因的控制作用一、基因的概念和结构1. 基因的概念基因是一段可以携带遗传信息的DNA分子，它是生物体内控制遗传信息传递和表现的基本单位。
2. 基因的结构基因由一段DNA序列组成，包括启动子、编码区、终止子等部分。
编码区包含了决定蛋白质氨基酸序列的密码子。
二、基因的表达调控1. 转录过程基因的表达是通过转录过程实现的，即DNA被转录为mRNA。
这一过程包括启动子的结合、RNA聚合酶的作用、剪接等多个步骤。
2. 翻译过程mRNA在核糖体上被翻译为蛋白质，这一过程包括mRNA的结合、tRNA的运载、氨基酸的连接等步骤。
3. 蛋白质后修饰蛋白质在合成后会经历后修饰过程，如折叠、修饰、复合成型等，最终形成功能完整的蛋白质。
三、基因的突变和基因工程1. 基因的突变基因突变是指遗传物质中由于各种原因而产生的DNA序列的改变。
包括点突变、缺失、插入等不同类型。
2. 基因工程基因工程是在生物体内或者体外，通过人工方式进行基因的操作和改造，以获得特定的基因结构或者表达产物。
第二章：生物技术在农业中的应用一、转基因技术及其应用1. 转基因技术原理转基因技术是通过人工方式将外源基因导入到目标生物体中，使其具有某种特定性状或功能。
2. 转基因作物转基因作物是应用最广的转基因生物，包括转基因水稻、玉米、大豆等，常见的转基因特征包括抗虫、耐逆等。
二、克隆技术及其应用1. 克隆技术原理克隆技术是通过人工方式复制生物体的基因型和表现型，包括基因克隆、细胞克隆和整体克隆等。
2. 克隆动物克隆动物是克隆技术的一种应用，常见的克隆动物包括多利羊、克隆猫、克隆狗等。
克隆技术也被应用在动植物的繁殖和保育上。
第三章：免疫系统与人体健康一、免疫系统的结构和功能1. 免疫系统的组成免疫系统包括天然免疫和获得性免疫两大部分，包括淋巴器官、白细胞、抗体等。
2. 免疫系统的功能免疫系统的主要功能包括识别和清除病原微生物、识别和清除异常细胞、调节免疫应答等。
