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
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
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。
高中生物全程复习方略配套课件中图选修基因工程的应用蛋白质工程
基因歧视问题
随着基因检测技术的发展，个人基因信息可能被用于不公平 的决策，如就业、保险和医疗保健。这可能导致基因歧视， 侵犯个人权利。
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02
基因工程的应用
基因治疗
基因治疗是指通过改变人类基因来治疗遗传性疾病和 获得性状的一种方法。
输标02入题
基因治疗可以分为直接基因治疗和间接基因治疗两种 类型。
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目前，基因治疗已经在一些遗传性疾病的治疗中取得 了显著成果，如囊性纤维化、镰状细胞贫血等。
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直接基因治疗是直接将正常的基因导入人体细胞中， 以替代缺陷基因；而间接基因治疗则是通过调节人体 内的某些基因的表达来达到治疗目的。
合成生物学结合了工程学和生命科学 的原理，通过设计和构建人工生物系 统，解决实际问题，未来发展潜力巨 大。
基因治疗的研究进展
基因治疗是当前研究的热点领域，通 过向患者体内导入功能正常的基因， 治疗遗传性疾病和癌症等疾病，未来 有望取得突破性进展。
蛋白质工程技术的发展趋势
蛋白质结构和功能的深入研究
01
定向进化的方法
包括基因突变、基因重组、基因 体外合成等技术，通过这些技术 可以实现对蛋白质的定向进化。
蛋白质工程在药物研发中的应用
药物靶点的发现
通过蛋白质工程可以发现新的药物靶 点，为新药的研发提供基础。
药物设计和优化
通过蛋白质工程可以对药物进行设计 和优化，提高药物的疗效和降低副作 用。
蛋白质工程在农业和工业生产中的应用
目前，基因改良作物已经在世界 范围内得到广泛应用，但同时也 面临着社会接受程度和生态安全 等方面的挑战。
高中生物选修三知识点归纳
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
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。
高中生物选修三蛋白质工程的崛起.ppt
蛋白质工程的实质是对编码蛋白质的基因进行改造
基因工程和蛋白质工程的比较
基因工程
蛋白质工程
区别 场所 核心 起点 结果
联系
生物体外
生物体内
基因
基因
目的基因
生产自然界已 存在的蛋白质
6、蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的
第二代基因工程，其结果产生的蛋白质是（Ｄ）
A．氨基酸种类增多 B．氨基酸种类减少 C．仍为天然存在蛋白质 D．可合成天然不存在蛋
白质
7、关于蛋白质工程的进展和应用，下列说法不
正确的是（ C）
A．科学家通过对胰岛素的改造，已使其成为速 效药品 B．生物和材料科学家正积极探索将蛋白质工程 应用于微电子方面 C．蛋白质工程技术已经非常成熟，目前正被大 力推广应用 D．蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成 功的例子不多
（2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容 易操作，难度要小得多。
二、蛋白质工程的基本原理
1、目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对
蛋白质的结构进行分子设计。 2、原理： 改造基因（基因修饰或基因合成）
思考：
天然蛋白质如何合成？
遵循中心法则，并需经过高级空间结构的转变
DNA转录
RNA翻译 肽链折叠等
B．蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直 接进行操作，定向改变分子的结构
C．蛋白质工程能产生出自然界中不曾存在过的 新型蛋白质分子
D．蛋白质工程与基因工程密不可分，又被称为 第二代基因工程
3．蛋白质工程中直接需要进行操作的对象是( Ｄ)
高三生物选修三知识点笔记
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。
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高中生物选修3基因工程的应用和蛋白质工程知识点
1.基因工程培育转基因生物的优点：
（1）打破了常规育种难以突破的物种之间的界限（生殖隔离）
（2）定向改变了生物的遗传性状。
2.基因工程的应用：
（1）用于提高动植物生长速度。
（2）用于改善畜产品的品质。
（3）用转基因动物生产药物。
（4）用转基因动物作器官移植的供体。
3.膀胱生物反应器：将外源基因导入到受精卵膀胱上皮细胞进行表达。
优点：
雌雄个体都能生产。
4.乳腺生物反应器或乳房生物反应器缺点：只有雌性个体才能生产药物。
5.干扰素：干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，干扰
素几乎能够抵抗所有病毒引起的感染。
6.基因治疗：是把正常基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从
而达到治疗疾病的目的，这是治疗遗传病的最有效的手段。
7.基因治疗不能替代原有基因，它替代的是缺陷基因的功能。
8.大肠杆菌是原核生物，生产出来的干扰素没有活性，原核细胞内没有内质网
和高尔基体，只有核糖体，只能合成相应的蛋白质，无法添加糖基，要使干扰素具有活性，还必须经过人工处理，加上糖基。
9.基因诊断：也称DNA诊断或基因探针技术，即在DNA水平分析检测某一基
因，从而对特定的疾病进行诊断。
10.基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
11.蛋白质工程的目标：根据人们对蛋白质的特定需求，对蛋白质进行分子设计。
12.天然蛋白质的合成过程：按照中心法则进行的，基因→表达（转录和翻译）
→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能。
13.蛋白质工程合成蛋白质的过程：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白
质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
14.蛋白质工程中进行基因操作的原因：
（1）改造过的蛋白质可以遗传。
（2）对基因的改造比对蛋白质直接改造容易操作，难度少的多。
15.蛋白质工程：蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关
系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有的蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。
原理是改造基因，实质是对编码蛋白质的基因进行改造。