人教版高中生物课堂笔记--生物选修3笔记分析
人教版高中生物选修三知识点总结(详细)

人教版高中生物选修三知识点总结(详细)人教版高中生物选修三主要包括进化论、生物技术与生物工程和病毒学三个部分。
下面是具体的知识点总结:一、进化论1. 进化的基本概念:进化是指种群遗传结构和适应环境的性状在时间和空间上的改变。
进化可以分为宏进化和微进化。
2. 进化的证据:包括化石记录、生物地理学、生态学、生理学比较等方面的证据。
化石记录是最为直接的证据,可以通过化石记录推测生物的起源和发展。
3. 进化机制:包括自然选择、基因突变、基因流动和遗传漂变等。
自然选择是进化的驱动力,通过物竞天择、适者生存的原理,逐渐改变种群的遗传结构。
4. 人类的进化:人类的起源和进化是生物学的基本问题之一。
人类最早出现在非洲,经历了直立行走、手的独立运动、大脑的扩大等特征的演化。
二、生物技术与生物工程1. DNA技术:包括DNA提取、DNA聚合酶链式反应(PCR)、DNA电泳等技术。
这些技术可以用于DNA分析、DNA重组和基因检测等。
2. 基因工程:包括DNA重组、基因克隆和转基因技术等。
基因工程可以用于改良农作物、治疗疾病和生物工业等方面。
3. 生物工程应用:包括基因药物、转基因农作物、转基因微生物等应用。
基因药物可以用于治疗疾病;转基因农作物可以提高作物的产量和品质;转基因微生物可以生产有用的化学物质。
三、病毒学1. 病毒的基本特征:病毒是一种非细胞的生物,由核酸和蛋白质组成。
病毒需要寄生于细胞内才能繁殖。
2. 病毒的分类:病毒可以分为DNA病毒和RNA病毒,根据寄生细胞的类型可以分为动物病毒和植物病毒。
3. 病毒的传播途径:包括直接接触、空气传播、食物和水源传播等。
病毒传播可以导致传染病的发生。
4. 抗病毒的技术:包括病毒的预防和控制、病毒的诊断技术以及病毒的治疗等。
疫苗接种可以预防某些病毒感染,药物可以用于治疗某些病毒感染。
以上就是人教版高中生物选修三的主要知识点总结。
生物选修三笔记知识点整理

⽣物选修三笔记知识点整理 学习⽣物需要讲究⽅法和技巧,更要学会对知识点进⾏归纳整理。
下⾯是店铺为⼤家整理的⽣物选修三知识点笔记,希望对⼤家有所帮助! ⽣物选修三知识点笔记总结 选修3 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。
高中生物选修3全册知识点总结

高中生物选修3全册知识点总结
本册内容主要包括两个模块:细胞的信号传导和基因工程。
以下为各章节的重点内容:
第一章细胞膜信号传导
- 了解三种类型的细胞膜受体:离子通道、酶联受体和G蛋白偶联受体
- 掌握激素、神经递质和细胞因子等信号分子的特点和作用
- 理解细胞信号传导通路的基本原理,包括激活蛋白酶和次级信号通路等
第二章细胞周期和细胞凋亡
- 掌握细胞周期的各个阶段和调控因素
- 了解癌症的基本概念和发病机制
- 了解细胞凋亡的基本原理和分类
第三章基因的解读和表达调控
- 掌握基因表达调控的主要方式:转录调控、转译调控和后转录调控
- 了解RNA干扰技术,包括siRNA和miRNA等
- 理解DNA重组技术和克隆技术的基本原理,包括基因库、PCR和蛋白表达等
第四章基因工程
- 了解基因工程的概念、意义和应用领域
- 掌握获得转基因植物和动物的实验方法
- 了解基因药物和基因治疗的概念和发展现状
通过本册的学习,可以全面掌握细胞信号传导和基因工程的基本理论、技术和应用,为今后进一步学习和研究打下坚实的基础。
高中生物选修3知识点总结(全)

高中生物选修3知识点总结(全)高中生物选修3课程主要涉及动植物的生殖与发育、生物技术与人类生活、病毒与人类健康、生态系统的稳定与破坏等内容。
下面是这门课程的主要知识点总结:1. 动物生殖与发育:- 不同动物群体的繁殖方式:无性生殖与有性生殖。
- 生殖器官的功能以及生殖激素的作用。
- 人类的生殖与发育过程,包括精子与卵子的形成、受精过程、胚胎的发育以及分娩过程等。
- 常见的生殖障碍和生育技术,如体外受精、试管婴儿技术等。
2. 植物生殖与发育:- 植物的有性生殖与无性生殖,包括花的结构与繁殖方式等。
- 花粉的产生与传播,以及受精与胚胎的发育过程。
- 植物生长发育的调控,包括植物激素的作用、光合作用与呼吸的调节、水分与营养物质的吸收等。
3. 生物技术与人类生活:- 基因工程与基因编辑技术,包括基因克隆、基因转导、基因突变等。
- 重组DNA技术在农业、医药、生物科学等领域的应用。
- 细胞培养与组织工程技术,包括细胞分裂、细胞培养、干细胞及其应用等。
4. 病毒与人类健康:- 病毒的结构、生活史以及病毒感染与人类免疫系统的关系。
- 常见病毒性疾病的传播途径、防治措施和预防方法,如流感、艾滋病、乙肝等。
- 疫苗的种类与原理,以及疫苗接种的意义和作用。
5. 生态系统的稳定与破坏:- 生态系统的组成与结构,包括生物群落、食物链、食物网等。
- 生态位与种间关系,包括捕食者与被捕食者、竞争者与合作者等。
- 生态系统的流能性与循环性,包括能量流与物质循环的路径与过程。
- 生态系统的稳定因素与破坏因素,包括人类活动对生态环境的影响与保护措施。
以上是高中生物选修3课程的主要知识点总结,希望对你有帮助!。
生物选修3知识点总结笔记

生物选修3知识点总结笔记第一章精子和卵子的形成1. 精子的形成(精子发生)精子的形成过程称为精子发生,是雄性生殖细胞发生过程中最终产生功能成熟的精子的过程。
在精子发生过程中,配子细胞经过两次分裂形成4个精子,精子与卵子在受精过程中共同参与生命的传递。
2. 精子的结构精子主要由头部、颈部和尾部组成- 头部:含有细胞核,细胞核内包含23条染色体和胞质中的线粒体,线粒体提供精子的能量来源。
- 颈部:有中央体,是细胞质内的一种细胞器,生成和维持鞭毛的组织结构。
- 尾部:由许多鞭毛组成,鞭毛是精子游动的主要器官。
3. 卵子的形成(卵子发生)卵子的形成过程称为卵子发生,是雌性生殖细胞发生过程中,最终产生功能成熟的卵子的过程。
卵子的形成在生物学上称为卵子发生,卵子与精子在受精过程中共同参与生命的传递。
4. 卵子的结构卵子由卵细胞核、卵浆和卵壳组成,卵壳外有卵膜。
卵子内包含胞核、细胞器和一定数量的维生素、糖类和脂类物质。
第二章生物技术在生物生产存储和保护中的应用1. 植物种子的贮藏技术植物种子贮藏技术是一项通过特定技术手段将植物种子进行保存和储存的过程。
植物种子贮藏技术的主要目的是保护植物资源,确保物种的遗传信息不会因环境变化、自然灾害等原因而丧失。
2. 生物保护生物保护是通过植物抗逆的方法,控制生物体地共生或病原。
生物保护技术主要包括生态保护和生物制剂两个方面。
它的核心在于通过植物本身的免疫机制,抑制害虫以及病原体的侵害。
3. 生物制剂技术生物制剂技术是通过利用有益微生物,如根际微生物、枯草芽孢杆菌等生物制剂,来控制病害的技术。
生物制剂技术不会对环境造成污染,不会对农产品和人体造成危害。
第三章生命活动离不开酶1. 酶的概念和特点酶是一种生物催化剂,是生物体内调节和促进代谢反应的特殊蛋白质。
酶具有高度的专一性,对于不同的底物有特异性的催化活性。
2. 酶对生命活动的重要性酶在生物体内扮演着重要的角色,可以加速生物体内的相关化学反应。
人教版高中生物课堂笔记生物选修3讲解学习

人教版高中生物课堂笔记生物选修3生物选修三知识点专题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D NA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。
收集于网络,如有侵权请联系管理员删除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: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_。
人教版高中生物课堂笔记生物选修3

人教版高中生物课堂笔记生物选修3高中生物选修 3 是一本充满奇妙与奥秘的教材,涵盖了许多现代生物技术的重要知识。
下面是我整理的一份较为详细的课堂笔记,希望能对大家的学习有所帮助。
一、基因工程基因工程是按照人们的意愿,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。
1、工具(1)限制性核酸内切酶(简称限制酶):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。
(2)DNA 连接酶:连接两个 DNA 片段,恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。
(3)运载体:常用的有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
运载体需要具备的条件包括:能在宿主细胞中复制并稳定保存;具有一个或多个限制酶切点,以便与外源基因连接;具有标记基因,便于进行筛选。
2、基本操作步骤(1)目的基因的获取:从基因文库中获取、利用 PCR 技术扩增、人工合成等。
(2)基因表达载体的构建:这是基因工程的核心步骤,目的是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。
(3)将目的基因导入受体细胞:不同的受体细胞导入方法不同,例如将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;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:检测目的基因是否导入受体细胞,常用 DNA 分子杂交技术;检测目的基因是否转录,常用分子杂交技术;检测目的基因是否翻译,常用抗原抗体杂交技术。
二、细胞工程1、植物细胞工程(1)植物组织培养:在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。
(2)植物体细胞杂交:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
2、动物细胞工程(1)动物细胞培养:从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。
人教版高中生物选修三知识点总结(详细)

人教版高中生物选修三知识点总结(详细)专题1 基因工程基因工程的概念概念:按照人们的愿望,进展严格的设计,通过体外DNA 重组和转基因技术,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产品。
根本原理:让目的基因在受体细胞内稳定且高效的表达理论根底:DNA是生物遗传物质的发现,DNA双螺旋构造,遗传信息传递方式核心:构建重组DNA分子〔一〕基因工程的根本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶〔限制酶〕〔1〕主要是从原核生物中别离纯化出来的。
〔2〕功能:可以识别双链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。
注意:用同种限制酶分别切割目的基因和载体从而形成一样的粘性末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来,有时用不同限制酶也可以形成一样的粘性末端,用两种限制酶切割使目的基因和载体两端各形成两种粘性末端,防止载体和目的基因自身环化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〕的比拟:①一样点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coliDNA连接酶来于大肠杆菌,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、构造简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制才能的双链环状DNA分子。
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生物选修三知识点基因工程的诞生(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。
是基因工程诞生的标志。
⑶、第一个真核基因在原核生物中的表达:第一次实现了异源真核基因在原核生物中的表达1974年,科恩(S.Cohen)和博耶(H.Boyer)将非洲爪蟾编码核糖体基因的DNA片断同pSC101质粒重组,并导入大肠杆菌细胞,结果表明动物基因已进入大肠杆菌并转录出相应的mRNA产物,第一次实现了异源真核基因在原核生物中的表达。
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:粘性末端(EcoRI酶)和平末端(SmaI酶)。
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: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_。
①从基因文库(基因组文库或cDNA文库)中获取②人工合成目的基因:常用的方法有化学合成法和反转录法。
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(最核心步骤)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。
提醒:①与载体相比较,增加启动子、目的基因和终止子三个基因片段,其功能各不相同。
②启动子(DNA片段)≠起始密码子(RNA);终止子(DNA片段)≠终止密码子(RNA)。
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、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
(3)条件:离体、无菌、营养物质、激素、光照等其他适宜条件。
(4)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。
①植物繁殖微型繁殖:可以高效快速地实现种苗的大量繁殖 作物脱毒:采用茎尖组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有) 人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经人工薄膜包装得到的种子。
优点:完全保持优良品种的遗传特性,不受季节的限制;方便储藏和运输 ② 作物新品种培育 单倍体育种: a 过程:植株(AaBb )通过减数分裂得到花粉(AB 、Ab 、aB 、ab 四种类型); 对花粉进行花药离体培养(技术是植物组织培养),得到单倍体植株; 对其幼苗时期进行秋水仙素处理,得到了正常的纯合二倍体植株(AABB 、AAbb 、aaBB 、aabb 四种类型)。
b 优点:明显缩短育种年限,迅速获得纯系植株。
突变体利用:在组织培养中会出现突变体,通过从有用的突变体中选育出新品种(如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体)③细胞产物的生产:通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。
(5)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。
3.植物体细胞杂交技术 (1)过程:(2)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。
化学法一般是用聚乙二醇(PEG )作为诱导剂。
(3)去壁的方法:酶解法(纤维素酶和果胶酶) (4)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
(二)动物细胞工程 1. 动物细胞培养(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。
(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
(3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。
细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
(4)动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。
通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。
此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
通常需加入血清、血浆等天然成分。
③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH :7.2~7.4。
④气体环境:95%空气+5%CO 2。
O 2是细胞代谢所必需的,CO 2的主要作用是维持培养液的pH 。
(5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。
2.动物体细胞核移植技术和克隆动物(1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。