高中生物选修3知识点总结(最新最全)
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。
生物选修3必背知识点

生物选修3必背知识点知识点一:细胞分裂细胞分裂是生物体生长发育和繁殖的基本过程之一。
主要包括有丝分裂和无丝分裂两种方式。
丝分裂的步骤1.前期:染色质开始缩短、浓缩,成为可见的染色体。
核膜开始溶解。
2.早期:纺锤体形成,有丝分裂纺锤丝从极微管中心体向两极伸展。
3.中期:染色体在纺锤丝的引导下按照染色体的大小、形状和染色体的染色波纹等特征排列在中央板上。
4.晚期:染色体分离成两套相同数量的染色体移向两极,称为有丝分裂的分裂期。
无丝分裂的过程无丝分裂是指染色体不出现纺锤丝分裂的现象,通常见于原核生物。
知识点二:遗传与进化遗传和进化是生物学的重要内容,也是生物选修3中的重点内容。
遗传的基本规律1.孟德尔定律:孟德尔通过对豌豆杂交的观察发现,遗传是由基因决定的,遗传过程中的基本规律包括显性和隐性、分离和独立性等。
2.基因型和表型:基因型决定了个体遗传特点,而表型是基因型与环境相互作用的结果。
进化的基本原理1.自然选择:达尔文提出的自然选择理论认为,物种中存在变异,有利于适应环境的个体更容易生存和繁殖,从而逐渐形成适应环境的特征。
2.突变和基因漂变:突变和基因漂变是引起物种进化的重要原因,它们可以导致基因频率的变化。
知识点三:生态系统和生物多样性生态系统的组成生态系统是由生物群落和非生物因子组成的,包括生物圈、大地系统、水域系统、气候系统等。
生物多样性的保护生物多样性是指地球上生物种类的丰富程度和多样性,保护生物多样性对于维持生态平衡和人类的可持续发展至关重要。
知识点四:免疫系统免疫系统是人体对抗病菌和外界侵扰的一种自然保护机制。
免疫系统的组成免疫系统由体液免疫和细胞免疫两部分组成,包括白细胞、淋巴细胞、抗体等。
免疫的类型1.先天免疫:人体的先天免疫是与生俱来的,通过皮肤、黏膜等机制抵御外界的病原体。
2.后天免疫:人体的后天免疫是通过抗体和记忆淋巴细胞等机制产生的,对特定病原体具有抵抗能力。
以上就是生物选修3中的必备知识点,希望对您的学习有所帮助。
高中生物选修3知识点总结(全)3篇

高中生物选修3知识点总结(全)第一篇:细胞一、细胞的基本结构1. 细胞膜:具有半透性,细胞内外物质交换的主要通道。
2. 细胞质:包括细胞器、细胞基质和细胞骨架等。
3. 细胞核:储存和传递遗传信息。
4. 质体:植物细胞特有的细胞内含体,具有代谢和储存的功能。
二、细胞的代谢活动1.蛋白质合成:转录、翻译和修饰等。
2.细胞呼吸:分为有氧呼吸和无氧呼吸,产生能量。
3.光合作用:植物细胞中进行的一种能量转化过程,产生的有机物供给后续细胞代谢。
三、细胞分裂1. 有丝分裂:包括纺锤体形成、核分裂、细胞质分裂等。
2. 减数分裂:包括两个减数分裂、四个核的形成等。
细胞作为所有生命活动的基本单位,具有极其重要的地位。
对于细胞的基本结构和代谢活动的了解,可以更好的理解生命现象的起源和本质,为后续的学习打下坚实的基础。
第二篇:遗传和基因工程一、遗传与基因的相关概念1. 遗传:生物种类在基因水平上延续的现象。
2. 基因:遗传信息的基本单位,包括DNA分子、克隆基因等。
二、遗传的规律1. 孟德尔遗传定律:包括单因遗传、基因相对论、自由组合继承法等。
2. 染色体遗传学定律:包括第一、二、三定律,描述了基因在染色体上的分布和随机分离现象。
三、基因工程1. 基因克隆技术:包括DNA切割、连接和转化等。
2. 基因编辑技术:如CRISPR/Cas9等。
基因的研究和应用,已经逐渐成为生命科学、医学、农业等领域的重要组成部分。
对于相关知识和技术的掌握,有助于更好地理解生命的本质和生命学科的研究方向。
第三篇:进化和生态一、进化的基本概念和特点1. 进化:生物在长期的时间尺度上发生的适应、变异和演化。
2. 生物分类学:基于相似性和进化关系的生物分类体系。
3. 进化论:基于遗传学和生态学原理的生物进化学理论。
二、进化的驱动力1. 自然选择:适应环境的有利特征被选择并延续。
2. 形态拟态:物种进化逐渐趋向相似,以适应环境。
3. 适应性辐射:物种在分布区域上快速演化,适应多样的生态位。
生物选修三知识点总结

生物选修三知识点总结1. 引言- 课程概述- 学习目标和重要性2. 细胞生物学- 细胞结构与功能- 细胞膜的结构与选择性通透性- 细胞器的种类与功能- 细胞核的作用与重要性- 细胞分裂- 有丝分裂的过程与特点- 减数分裂的意义与过程- 细胞信号传导- 信号分子的类型与作用机制- 受体的分类与信号传递途径3. 遗传与进化- 遗传的分子基础- DNA的结构与复制- RNA的转录与蛋白质的翻译- 遗传变异- 基因突变的类型与影响- 染色体变异与遗传病- 进化论- 物种形成与自然选择- 进化树与生物多样性4. 生态与环境- 生态系统的结构与功能- 生产者、消费者与分解者的角色- 能量流动与物质循环- 群落生态学- 种群动态与种群生态- 群落结构与群落演替- 环境问题与保护生物学- 污染的生态效应- 生物多样性的保护策略5. 生物技术的应用- 基因工程- 基因克隆与基因编辑技术- 转基因生物的利弊- 生物制品- 疫苗的开发与应用- 生物药物的研发- 生物信息学- 基因组学与蛋白质组学- 生物数据分析与应用6. 结论- 课程重点回顾- 未来趋势与研究方向7. 参考文献- 列出所有引用的文献与资料格式要求:- 使用清晰、专业的字体,如Times New Roman或Arial。
- 文档应分为清晰的章节和小节,每部分都有标题。
- 知识点应以项目符号或编号列出,以便清晰阅读。
- 段落之间应有空行,以提高可读性。
- 参考文献应按照适当的引用格式列出。
请将以上内容复制到Word文档中,并根据需要进行格式化和编辑,以满足您的具体要求。
选修三生物课后知识点总结

选修三生物课后知识点总结一、生物进化与发展1. 进化的基本原理(1)达尔文的进化论:达尔文提出了物种的进化是由于自然选择和适者生存的原理,即适应环境的个体更容易生存和繁殖,从而使得具有有利性状的基因在种群中逐渐增多,进而导致种群的进化。
(2)孟德尔遗传学原理:孟德尔通过豌豆杂交实验,发现性状的遗传是由离散的基因控制的,呈现出显性和隐性的遗传规律。
这为后来的遗传学理论奠定了基础。
2. 生物的起源与演化(1)生命的起源:生命起源于地球上某个早期阶段的化学过程,而后经过数十亿年的演化,逐渐形成了现今各种生物种类。
生物的起源是一个跨学科性的问题,涉及化学、地质学和生物学等多个学科。
(2)古生物与化石记录:古生物学通过对地层化石的发现和研究,揭示了地球上生物的起源和演化过程。
3. 生物进化的机制(1)基因突变:基因突变是生物进化的重要机制之一,它能够引起生物个体的遗传变异,进而形成新的遗传类型。
基因突变还是繁殖隔离和自然选择等进化过程中的原始材料。
(2)自然选择:自然选择是指适应环境的生物个体更容易生存和繁殖,从而使得有利性状的基因在种群中逐渐增多,进而导致种群的进化。
(3)随机漂变:随机漂变是指由于环境因素和遗传漂变等原因导致基因频率发生随机性变化的过程。
随机漂变在小种群中更为明显。
二、生物多样性与保护1. 生物多样性的概念与特点(1)生态系统的组成:生态系统由生物群落和非生物环境共同组成,包括生物种类的多样性、生态系统结构和功能、生态服务等。
(2)生物多样性的特点:生物多样性包括物种多样性、基因多样性和生态系统多样性,是整个生命系统的重要组成部分。
2. 生物多样性的价值(1)生物资源:生物多样性为人类提供了丰富的生物资源,包括食物、药材和工艺品等。
(2)生态平衡:生物多样性维持了生态系统的平衡,保障了自然界的可持续发展。
(3)生态服务:生物多样性为生态系统提供了各种生态服务功能,如水源涵养、气候调节、土壤保持等。
选修三生物知识点总结

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。
高中生物选修3知识点归纳通用
高中生物选修3知识点归纳通用一、遗传与进化1.DNA与RNA的结构和功能:包括DNA的双螺旋结构、DNA复制、RNA 的三种类型和其在蛋白质合成中的作用等。
2.遗传物质的基本单位:包括基因的概念、基因组的组成和结构、染色体的结构和编码信息等。
3.遗传的基本规律:包括孟德尔的遗传规律(显性与隐性、分离与再组合、自由组合定律)和硬连锁定律。
4.染色体遗传与基因突变:包括染色体的构成、染色体异常及其遗传疾病、基因突变的类型和影响等。
5.确定性和概率遗传:包括单基因遗传的确定性和概率性以及人类遗传病的遗传模式等。
6.种群遗传学:包括基因频率、硬维金定律、迁移与基因流动等。
二、分子基础1.生命的分子基础:包括生命分子的种类和组成(脂质、蛋白质、核酸和多糖)。
2.酶的结构和功能:包括酶的种类、酶的活性调节、酶催化反应的特点等。
3.DNA的复制和转录:包括DNA复制的特点和机制、DNA转录的过程和作用等。
4.蛋白质的合成:包括转录和翻译的过程、蛋白质合成的调控等。
三、生物技术1.合成生物学:包括基因工程的原理、重组DNA技术、DNA测序等。
2.基因工程与转基因生物:包括转基因的定义和原理、转基因生物的利与弊、转基因植物的育种和应用等。
3.DNA指纹技术:包括DNA指纹技术的原理和应用、在犯罪侦查和亲子鉴定中的应用等。
4.克隆技术:包括克隆的概念和原理、克隆动物的制备和应用等。
四、生态学1.生态系统的结构和功能:包括生态系统的组成、能量流动、物质循环等。
2.自然选择与适应性变化:包括自然选择的原理和因素、适应性变化的机制等。
3.生物多样性与生态保护:包括物种多样性的评价和保护、生态系统的恢复和保护等。
4.人类活动与生态环境:包括生态环境污染的类型和影响、资源的可持续利用、环境保护等。
以上仅是对高中生物选修3知识点的一些归纳和总结,具体内容还需根据教材和课程安排进行深入学习。
高中生物选修三知识点总结
第一章生物科学与社会1.1 生物科学的概念与内涵•生物科学的定义:生物科学是研究生命现象、生命活动规律及其与环境的相互作用的科学。
•生物科学的研究内容:生物多样性、生物进化、生物与环境、生物技术与工程等。
1.2 生物科学与人类生活•生物科学在农业中的应用:杂交育种、基因工程、生物农药等。
•生物科学在医学中的应用:疫苗、基因治疗、克隆技术等。
•生物科学在环境保护中的应用:生物降解、生物修复等。
1.3 生物科学与可持续发展•生物科学与资源利用:生物资源的合理利用与保护。
•生物科学与环境保护:生物多样性保护、环境监测与治理。
第二章细胞与生命活动2.1 细胞的概念与结构•细胞的概念:细胞是生物体的基本结构和功能单位。
•细胞的基本结构:细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器等。
2.2 细胞膜与物质运输•细胞膜的组成:脂质、蛋白质、糖类。
•物质运输方式:被动运输、主动运输、胞吞与胞吐。
2.3 细胞的能量转换•光合作用:光能转化为化学能。
•细胞呼吸:有机物氧化释放能量。
2.4 细胞增殖与分化•细胞增殖:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。
•细胞分化:基因选择性表达的结果,形成组织、器官、系统。
第三章遗传与变异3.1 遗传物质•DNA:双螺旋结构,携带遗传信息。
•基因:具有遗传效应的DNA片段。
3.2 遗传规律•分离定律:等位基因在减数分裂过程中的分离。
•自由组合定律:非等位基因的自由组合。
3.3 变异•基因突变:基因结构的改变。
•染色体变异:染色体结构或数目的改变。
•基因重组:基因间的重新组合。
第四章生物进化与生物多样性4.1 生物进化理论•种群是生物进化的基本单位。
•自然选择决定生物进化的方向。
•生物与环境的共同进化。
4.2 生物多样性的概念与价值•生物多样性:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
•生物多样性的价值:直接价值、间接价值、潜在价值。
4.3 生物多样性的保护•就地保护:自然保护区。
•易地保护:动物园、植物园。
选修三生物知识点总结
选修三生物知识点总结高中生物选修三涵盖了现代生物科技的多个重要领域,包括基因工程、细胞工程、胚胎工程和生态工程等。
以下是对这些知识点的详细总结。
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:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
作用: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。
特点:具有特异性,即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并在特定的切点上切割 DNA 分子。
2、 DNA 连接酶作用:将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来,形成重组 DNA 分子。
种类:E·coli DNA 连接酶和 T4DNA 连接酶。
3、载体种类:常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
具备的条件: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,便于重组 DNA 的筛选。
(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: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,常用 DNA 分子杂交技术;检测目的基因是否转录出 mRNA,常用分子杂交技术;检测目的基因是否翻译成蛋白质,常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等。
选修3生物知识点总结
选修3生物知识点总结第一章细胞的结构与功能1.1 细胞的发现细胞是生命的基本单位,它是由罗伯特·胡克在17世纪中期首次观察到的。
胡克使用了当时最先进的显微镜技术,观察到了植物组织中的细小孔隙,并将其命名为细胞。
在随后的几个世纪里,科学家们不断地研究和发现了细胞的结构与功能,最终建立了现代细胞理论。
1.2 细胞的结构细胞主要由细胞膜、细胞质、细胞核和细胞器组成。
细胞膜是细胞的保护屏障,它能够控制物质在细胞内外的进出;细胞质包括细胞器和细胞质基质,是细胞内部各种物质的主要储存和运输场所;细胞核含有遗传物质DNA,是细胞的控制中心;细胞器包括内质网、高尔基体、溶酶体、线粒体、叶绿体等,每个细胞器都有其特定的结构和功能,共同协同完成细胞的生活活动。
1.3 细胞的功能细胞的功能包括新陈代谢、分裂、生长和分化。
新陈代谢是细胞内各种化学反应的总称,是维持细胞生命活动的关键;细胞分裂是细胞增殖的方式,能够使细胞数量迅速增加;生长是细胞体积的增加和分化是细胞特化的过程,使细胞能够参与不同的生理活动。
第二章生物体的组成2.1 生物体的化学组成生物体主要由有机物和无机物组成。
有机物是由碳、氢、氧、氮等元素组成的化合物,包括碳水化合物、脂肪、蛋白质和核酸等;无机物则包括水、盐等无机化合物。
2.2 生物膜的结构和功能生物膜是生物体的一种重要结构,主要由脂质和蛋白质组成。
生物膜的主要功能包括隔离、保护、运输和信号传导等,是维持细胞内外物质平衡和保持细胞稳定状态的重要保障。
2.3 酶的结构和功能酶是一种生物催化剂,能够加速生物体内各种化学反应的进行。
酶的结构主要由蛋白质组成,其功能与其亚基的构象和催化活性密切相关。
第三章遗传物质的分子基础3.1 DNA的结构和功能DNA是细胞内的遗传物质,其主要结构是由磷酸、脱氧核糖和四种碱基组成的双螺旋结构。
DNA的功能是储存和传递遗传信息,是细胞生物学活动的基础。
3.2 RNA的结构和功能RNA是一种核糖核酸,其结构与DNA相似,但在糖原子上含有一个氧原子。
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选修3易考知识点背诵专题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_。
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。
(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)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(P EG)作为诱导剂。
(3)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%CO2。
O2是细胞代谢所必需的,CO2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)。
(2)选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。
(3)体细胞核移植的大致过程是:(右图)核移植胚胎移植(4)体细胞核移植技术的应用:①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;②保护濒危物种,增大存活数量;③生产珍贵的医用蛋白;④作为异种移植的供体;⑤用于组织器官的移植等。
(5)体细胞核移植技术存在的问题:克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。
3.动物细胞融合(1)动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。
(2)动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。
(3)动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和性,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。
4.单克隆抗体(1)抗体:一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。
从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。
(2)单克隆抗体的制备过程:(3)杂交瘤细胞的特点:既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。
(4)单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备。
(5)单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。
②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其它疾病。
专题3 胚胎工程(一)动物胚胎发育的基本过程1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
2、动物胚胎发育的基本过程(1)受精场所是母体的输卵管上段。
(2)卵裂期:特点:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。
(3)桑椹胚:特点:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。
是全能细胞。
(4)囊胚:特点:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。
聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。
中间的空腔称为囊胚腔。
(5)原肠胚:特点:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。
(二)胚胎干细胞1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
2、具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。
3、胚胎干细胞的主要用途是:①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料,在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段;③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合症、少年糖尿病等;④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能;⑤随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,定向培育出人造组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
(三)胚胎工程的应用1.体外受精和胚胎的早期培养(1)卵母细胞的采集和培养:主要方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。
第二种方法:从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。
采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。
(2) 精子的采集和获能:在体外受精前,要对精子进行获能处理。
(3) 受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。
(4)胚胎的早期培养:精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。
培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。
当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存。
不同动物胚胎移植的时间不同。
(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植,小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植,人的体外受精胚胎可在8~16个细胞阶段移植。
)2.胚胎移植(1)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。
其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。
(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。
)地位:如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。