高中生物选修3基因工程的应用和蛋白质工程知识点

基因工程蛋白质工程知识点基因工程和蛋白质工程是现代生物技术的重要分支，涉及到对基因和蛋白质的改造和利用以满足人类的需求。

以下是关于基因工程和蛋白质工程的一些重要知识点：1.基因工程的基本原理：基因工程是通过切割、粘接和重组DNA分子来改变或重组生物体的基因组成。

这些DNA分子可以来自同一物种、不同物种或合成的DNA序列。

基因工程的主要技术包括PCR（聚合酶链式反应）、DNA克隆、DNA测序和DNA片段合成等。

2.DNA重组技术：DNA重组技术是基因工程的关键步骤，它允许将不同源的DNA片段重新组合在一起，以创建新的DNA序列。

这种重组可以在体外进行，如PCR反应，也可以在体内进行，如质粒转化和转基因技术。

3.转基因技术：转基因技术是将外源基因导入到目标生物体内的过程。

转基因可以通过基因枪、电穿孔或化学方法等不同途径进行。

转基因技术被广泛应用于农业、医学和工业等领域。

4.限制性内切酶和DNA连接酶：限制性内切酶是一类能够识别、切割DNA特定序列的酶。

这些酶的特点是具有特异性，可以识别并切割DNA的特定序列。

DNA连接酶则可以将两段DNA分子连接在一起。

5.蛋白质工程的基本原理：蛋白质工程是通过改变蛋白质的氨基酸序列，以产生具有新的结构和功能的蛋白质。

蛋白质工程的主要技术包括基因突变、DNA重组、合成DNA和蛋白质进化等。

6.基因突变技术：基因突变是指通过改变DNA序列来改变基因表达和蛋白质结构和功能的过程。

基因突变可以通过自然突变或实验室技术来引入。

常见的基因突变技术包括点突变、插入突变和删除突变等。

7.蛋白质合成：蛋白质可以通过化学合成或基因表达来获得。

化学合成是通过逐个合成蛋白质的氨基酸来制备蛋白质。

基因表达则是将目标蛋白质的基因导入到宿主细胞中，通过细胞内的蛋白质合成机制来合成蛋白质。

8.蛋白质进化：蛋白质进化是通过模拟自然选择过程来改变蛋白质序列和结构的方法。

这种方法可以产生具有更好性能和稳定性的蛋白质变体。

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。

高中生物选修3重点知识点总结专题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。

（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）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。

高中生物选修三知识点归纳高中生物选修三知识点归纳一、生物技术1、基因工程（1）概念：将外源基因通过人工方法导入受体细胞，并使其在受体细胞中复制、表达的过程。

（2）应用：基因治疗、基因工程药物、基因疫苗等。

2、细胞工程（1）概念：在细胞水平上进行的生物工程，包括细胞培养、细胞融合等。

（2）应用：单克隆抗体、骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合产生单克隆抗体等。

3、蛋白质工程（1）概念：对蛋白质分子的结构与功能进行设计改造的基因工程。

（2）应用：胰岛素、干扰素、各种酶的改造等。

二、生态工程1、概念：应用生态系统中物质循环原理，结合系统工程的最优化方法设计的分层多级利用物质的生产工艺系统。

2、应用：农业生态工程、林业生态工程、工业生态工程等。

三、环境保护1、水体污染：工业废水、农业污水、生活污水等。

2、大气污染：工业废气、交通工具尾气等。

3、土壤污染：农药、重金属等。

4、噪声污染：工业、交通等。

5、辐射污染：核辐射、电磁辐射等。

6、处理方法：物理处理法、化学处理法、生物处理法等。

四、人体健康1、癌症：环境因素、生活方式、遗传因素等。

2、心血管疾病：高血压、冠心病等。

3、呼吸道疾病：感冒、肺炎等。

4、消化道疾病：胃炎、肝炎等。

5、性传播疾病：艾滋病、梅毒等。

6、处理方法：预防为主，治疗为辅。

五、总结本文对高中生物选修三的知识点进行了归纳，包括生物技术、生态工程、环境保护、人体健康等方面。

这些知识点是高中生物学习的重要内容，也是我们生活中经常遇到的问题。

希望通过本文的归纳，能够帮助大家更好地掌握这些知识点，为今后的学习与生活提供帮助。

第48讲基因工程的应用、蛋白质工程及生物技术的安全性和伦理问题课标内容(1)举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。

(2)概述人们根据基因工程原理，进行蛋白质设计和改造，可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质。

(3)举例说明依据人类需要对原蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程。

(4)探讨转基因技术在应用过程中带来的影响。

(5)举例说明历史上生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害。

考点一基因工程的应用1.乳腺生物反应器乳腺生物反应器是利用转基因动物的乳汁生产药用蛋白，而膀胱生物反应器是利用转基因动物的尿液生产药用蛋白，其优点是不受动物的性别、生长发育时期的限制，提取简单高效。

2.利用基因工程菌生产药物【情境推理·探究】1.野外种植转基因抗A害虫植物的同时，还种植一定量的同种不抗虫植物，可降低抗性害虫在整个害虫种群中所占比例的增加速率。

试分析其中的原因。

提示种植一定量的同种不抗虫植物，对抗性害虫的选择作用减弱。

2.人的胰岛素基因导入大肠杆菌后不能正确表达出胰岛素，其原因是_____________________________________________________________________ __________________________________________________________________。

提示真核细胞的基因结构不同于原核细胞，其转录出的mRNA需加工后才能作为翻译的模板，细菌中不存在此机制考向结合基因工程的应用，考查社会责任1.(2023·福建宁德期末)利用转基因山羊乳腺生物反应器生产丁酰胆碱酯酶，可治疗有机磷中毒。

下列叙述错误的是()A.应该用山羊乳腺中特异表达的基因的启动子构建基因表达载体B.通过体细胞克隆可将丁酰胆碱酯酶基因传递给子代C.通过显微注射技术将基因表达载体导入山羊乳腺细胞D.山羊乳腺细胞可将肽链加工成具有一定空间结构的丁酰胆碱酯酶答案 C解析要得到转基因山羊乳腺生物反应器，在构建基因表达载体时需要乳腺中特异表达的基因的启动子，使目的基因只在乳腺细胞中表达，A正确；通过显微注射技术将基因表达载体导入山羊受精卵，C错误；山羊乳腺细胞含有内质网和高尔基体，可将肽链加工成具有一定空间结构的丁酰胆碱酯酶，D正确。

高三生物选修三知识点笔记【导语】高中生物分为必修和选修，在生物的学习进程中，我们要掌控好每一个重要的知识点。

作者为各位同学整理了《高三生物选修三知识点笔记》，期望对你的学习有所帮助！1.高三生物选修三知识点笔记篇一基因工程的运用1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改进植物的品质。

2.动物基因工程：提高动物生长速度、改进畜产品品质、用转基因动物生产药物。

3.基因医治：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。

4.基因诊断：又称为DNA诊断，是采取基因检测的方法来判定患者是否显现了基因非常或携带病原体。

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)蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能动身设计预期的蛋白质结构估计应有的氨基酸序列找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)2.高三生物选修三知识点笔记篇二动物细胞融会(1)动物细胞融会也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的进程。

融会后形成的具有本来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为杂交细胞。

(2)动物细胞融会与植物原生质体融会的原理基本相同，引诱动物细胞融会的方法与植物原生质体融会的方法类似，常用的引诱因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。

(3)动物细胞融会的意义：克服了远缘杂交的不亲和性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培养的重要手段。

3.高三生物选修三知识点笔记篇三动物的细胞培养与体细胞克隆①动物细胞培养液的成分有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等②动物细胞培养基液体，植物细胞培养基固体，培养的动物细胞通常取自胚胎、幼龄动物的组织器官②动物细胞培养时的气体环境是95%的空气+5%二氧化碳的混合气体，CO2起到调解PH值作用③使用胰蛋白酶处理使动物组织分散成单个细胞④动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养⑤贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶连续培养，让细胞连续增殖。

基因工程与蛋白质工程基因工程和蛋白质工程是现代生物技术领域中的两个重要分支。

通过对基因和蛋白质的研究和改造，它们在医学、农业和工业等领域发挥着重要作用。

本文将从定义、应用领域、技术原理和前景等方面对基因工程和蛋白质工程进行介绍，以展示它们在科学研究和实践中的突出地位。

一、基因工程基因工程是通过对DNA的重组和改造，用于创造新的生物体、改良现有生物体或产生有用的化合物或蛋白质的技术。

它广泛应用于生命科学、医学和工业生产等领域。

基因工程的主要步骤包括：基因克隆、载体构建、基因转化和表达等。

1.基因克隆基因克隆是指将目标基因从DNA中分离出来，并将其复制并插入到另一个载体DNA中，形成重组DNA的过程。

该过程通常包括DNA 提取、酶切、连接和转化等步骤。

目前，基因克隆技术已成为基因工程研究中最常用和重要的技术手段之一。

2.载体构建载体是用于携带外源DNA的DNA分子。

在基因工程中，科学家们通常使用质粒作为载体，通过将目标基因插入质粒DNA中，构建出重组载体。

重组载体能够被转化到宿主细胞中，并在细胞内进行复制和表达。

3.基因转化和表达基因转化是指将重组载体导入宿主细胞的过程。

在基因工程中，常用的基因转化方法包括细菌转化、植物转化和动物转化等。

一旦基因成功转化到宿主细胞中，它们可以通过细胞的遗传机制进行复制和表达，从而产生目标蛋白质或其他有用产物。

二、蛋白质工程蛋白质工程是指通过对蛋白质的结构和功能的改造，以创造新的蛋白质或改良现有蛋白质的技术。

蛋白质工程在制药、食品科学和农业等领域具有广泛的应用前景。

1.蛋白质改造蛋白质改造是通过对蛋白质的氨基酸序列进行改变，以改变其结构和功能的过程。

常见的蛋白质改造方法包括点突变、插入、删除和重组等。

通过这些改造手段，科学家们可以创造出具有特定功能或改良性能的蛋白质。

2.蛋白质表达蛋白质表达是指将改良后的蛋白质基因导入宿主细胞，并在细胞内进行合成和积累的过程。

常用的蛋白质表达系统包括细菌、酵母、昆虫和哺乳动物等。

高中生物选修三知识点总结一、基因工程1. 基因工程的诞生〔1〕基因工程：按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA 重组和转基因等技术，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

〔2〕基因工程诞生的理论基础是在生物化学、分子生物学和微生物学科的基础上开展起来，技术支持有基因转移载体的发现、工具酶的发现，DNA 合成和测序仪技术的创造等。

2.基因工程的原理及技术(3)基因工程操作中用到了限制酶、DNA 连接酶、运载体考点限制酶细化：限制酶主要从原核生物生物中别离纯化出来，这种酶在原核生物中的作用是识别DNA 分子的特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。

①限制酶的特性是识别特定核苷酸序列，切割特定切点。

限制酶产生的末端有两种：粘性末端和平末端。

②DNA 连接酶与DNA 聚合酶的作用部位是磷酸二酯键，二者在作用上的区别为前者是恢复被限制性内切酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，后者单个的核苷酸连接到DNA分子上。

③作为基因工程的载体应该具备标记基因、多个限制性内切酶切点、能够在宿主细胞内复制和稳定存等特点。

⑤常见的载体种类有质粒、动植物病毒、噬菌体〔4〕基因工程四步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。

考点细化：①目的基因的获取方法为根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在载体上的位置、基因的转录产物、以及基因的表达产物蛋白质等特性来获取目的基因。

②基因文库、基因组文库、cDNA 文库的区别：含有某种生物不同基因的许多DNA 片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌体分别含有这种生物的不同基因，称之为基因文库。

如果含有一种生物所有基因，叫做基因组文库。

只包含一种生物的一局部基因，这种基因文库叫做局部基因文库，如cDNA 文库。

③基因重组操作中构建基因表达载体的目的是将目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时目的基因能够表达和发挥作用。