生物选修三知识点

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生物选修3知识点整理

生物选修3知识点整理

效率低
第一页,编辑于星期三:六点 五分。
3.运载体
(1)作用:
①作为运载工具,将目的基因转移到宿主细胞内。 ②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (2)种类:质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒等。
(3)条件:
①有一个或多个限制酶切位点 ②能自我复制
③有标记基因
(4)一般来说,天然载体往往不能满足人类的所有要求, 因此在基因工程中,对某些天然的载体进行人工改造。
③卵黄膜封闭作用---防止多精入卵的第二道屏障
④入卵后,尾部脱离,核膜破裂,形成雄原核 同时卵子被激活,完成减二分裂,形成雌原核
第十六页,编辑于星期三:六点 五分。
5.卵裂期:透明带内进行,胚胎总体积略减小,细胞行有丝分裂 6.桑椹胚(32个),之前每个细胞都具全能性
7.囊胚:内细胞团 滋养层
8.透明带破裂:孵化
2)DNA的拼接技术---基因工程
17.基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质
18.蛋白质工程:第二代基因工程
基因修饰或基因合成
第八页,编辑于星期三:六点 五分。
第二章 细胞工程
1.植物的组织培养 离体的组织、器官或细胞
一、植物细胞工程 脱分化
愈伤组织
再分化
植物体
外植体
营养:蔗糖、矿质元素(无机盐)
无机盐、维生素、激素、 氨基酸、核苷酸、葡萄糖、 血清 液体培养基
细胞全能性
脱毒植株、微型繁殖、人工种子
获得新植株
蔗糖、矿质元素、维生素、 植物 激素、有机添加剂 固体培养基
第十二页,编辑于星期三:六点 五分。
ห้องสมุดไป่ตู้
(二)动物体细胞核移植技术 原理:动物细胞核的全能性

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。

选修三生物课后知识点总结

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。

生物选修三知识点总结

生物选修三知识点总结

生物选修三知识点总结生物选修三课程是高中生物学的一个重要组成部分,内容涵盖了动物与人类生活、人类健康与疾病、生态环境与资源利用等方面的知识。

本文将对生物选修三课程的知识点进行总结,帮助同学们更好地理解和掌握这门课程。

一、动物与人类生活1. 动物的分类:无脊椎动物和脊椎动物,包括节肢动物、软体动物、环节动物、棘皮动物、海绵动物等。

2. 动植物与人类生活关系:动植物对人类生活的作用,如食物、药物来源等。

3. 动物的行为:动物的行为模式、传统和适应性行为等。

二、人类健康与疾病1. 生殖与发育:人类的生殖器官、生殖方式、生殖循环等。

2. 遗传与变异:基因的结构与功能、遗传性状的遗传规律等。

3. 免疫与抗病:免疫系统的组成、免疫功能、主要疾病的预防等。

4. 感觉与神经系统:感觉器官、神经元、神经反射和神经传导等。

5. 激素与调节:内分泌器官、激素的种类和调节机制等。

6. 环境与健康:环境因素对人类健康的影响,如水污染、空气污染、噪声污染等。

7. 肿瘤与抗癌:肿瘤的发生原因、分类、治疗方法等。

三、生态环境与资源利用1. 生态系统的基本特征:生态系统的组成、结构和功能等。

2. 生物多样性与生态保护:生物多样性的重要性、原因、保护方法等。

3. 能量流与物质循环:能量在生态系统中的转化与流动、物质循环的过程等。

4. 人口与环境:人口增长对环境的影响、人口控制的重要性等。

5. 资源与环境利用:能源与化石燃料、水资源的利用与保护、环境污染的治理等。

6. 农业与生态:农业与环境的关系、可持续农业的发展等。

7. 城市生态:城市化对生态环境的影响、城市生态系统的构建等。

以上是生物选修三课程的主要知识点总结,希望能对同学们的学习有所帮助。

同时,还要注意在学习过程中要加强实践与应用,多做实验和观察,通过观察与实验获得更深刻的理解与体验。

另外,及时复习并做好笔记,通过总结与归纳提高自己的学习效果。

加油!。

生物选修三知识点梳理

生物选修三知识点梳理

生物选修三知识点梳理福建省厦门双十中学余炅昊专题一:基因工程(又叫DNA重组技术)1. 实现基因工程的技术:体外DNA重组和转基因2.操作水平:DNA分子水平第一节:DNA重组技术的基本工具一.限制性核酸内切酶1.来源:主要是原核生物2.作用特点:能识别双链DNA分子的某种(不仅限于一种,如:)特定核苷酸序列,并且使每条链中特定部位的两个核苷酸间的磷酸二酯键断开3.用途:切割DNA获取目的基因,切割载体4.切割得到的末端有黏性末端和平末端两种形式二、DNA连接酶1.作用对象:DNA片段2.分类:甲.从大肠杆菌中分离得到的Ecoli DNA连接酶特点:只能连接互补的黏性末端乙.从T4噬菌体中分离出来的T4 DNA连接酶特点:既可以连接黏性末端又可以连接平末端但连接平末端效率低DNA连接酶作用无专一性要求三、载体1、作用:将目的基因送入细胞2、分类:甲:质粒乙:噬菌体衍生物丙:动植物病毒3、质粒特点:裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并且具有自我复制能力的双链DNA分子4、作为运载体的条件甲:在宿主细胞中能保存下来并大量复制乙:有一个至多个限制酶切割位点(作用:供外源DNA片段插入其中)丙:有某种标记基因(抗性基因、绿色荧光蛋白基因或其他产物有特殊颜色的基因)第二节:基因工程的基本操作程序一、四个步骤目的基因的获取、基因表达载体的构建(基因工程的核心)、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定二、具体内容甲、目的基因的获取:获取目的基因的方法:1、从基因文库中获取目的基因分类:基因组文库、部分基因文库根据2、利用PCR技术扩增目的基因原理(特点)前提原料过程3、人工合成条件乙、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,并且可以遗传给下一代,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、标记基因启动子(有特殊结构的DNA片段),作用:是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动转录标记基因的作用:鉴别并筛选含目的基因的受体细胞丙:将目的基因导入受体细胞转化的定义: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1.将目的基因导入植物细胞大题问题汇总:专题一:基因工程:1、目的基因之所以能插入到转基因生物的染色体DNA上,其原因是:基因的组成、碱基配对方式和空间结构是相同的、用同一种限制酶对两者进行切割,产生相同的黏性末端2、不同生物基因可以拼接的结构基础是:DNA结构基本相同3、一般情况下,未经Ca2+溶液处理的大肠杆菌不作受体细胞的原因:未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的能力极弱4、PCR过程中所用的酶(Taq酶)的显著特点是:耐高温5、培养选择过程及其结果体现了质粒作为载体必须具备的两个条件:具有标记基因;能在受体细胞中复制并稳定保存6、DNA分子杂交技术中应用:用放射性同位素或荧光分子标记的含有目的基因的DNA单链(片段)作探针7、目的基因不一定能从cDNA文库中得到的原因:cDNA是由生物发育某个时期的mRNA逆转录产生的8、PCR过程中退火温度设定必须根据:引物的碱基数量和种类9、含目的基因的DNA片段和质粒表达载体用单酶切处理,并用DNA连接酶连接后,其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有:目的基因-载体连接物、载体-载体连接物、目的基因-目的基因连接物3种10、微生物在基因工程中有哪些重要作用:工具酶主要来自微生物;最重要的目的基因供体库之一;目的基因的载体之一;作为受体细胞;提供用于发酵的工程菌11、PCR反应体系的主要成分应包括:扩增缓冲液;水;dATP/dGTP/dCTP/dTTP;Taq酶(热稳定DNA聚合酶);对目的基因特异性的DNA引物对12、启动子的作用:提供RNA聚合酶识别和结合的位点;驱动基因转录出mRNA13、将目的基因导入愈伤组织细胞与采用叶肉细胞相比,其优点是:全能性高14、基因治疗就是把健康的外源基因导入:有基因缺陷的细胞15、检测大肠杆菌(受体细胞)是否导入了质粒或重组质粒,可采用的方法是:将大肠杆菌(受体细胞)培养在选择性培养基上,能够生长的,说明已导入了质粒A和重组质粒16、目的基因通过一定的途径整合到水稻的基因组中,也不一定会表达,其原因最可能是:目的基因受到转基因生物中相邻基因的影响(X:整合到转基因生物基因组的目的基因被转基因生物的某种酶破坏了)17、目的基因在转基因生物细胞中成功表达的标志是:在转基因生物的细胞中合成目的基因翻译产物18、两种不同的限制酶酶切后的产物可以连接的原因是:两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端(或平末端)19、设计双酶切的目的:保证目的基因和载体定向连接,防止目的基因或质粒自身环化20、个体水平的检测方法(以抗虫基因为例):分别向生长状况相同的转基因棉花和普通棉花接种相同等量棉铃虫观察棉花受害情况(单位时间死亡的棉铃虫数量)21、原核生物表达的s蛋白和真核生物表达的s蛋白的氨基酸序列相同,根本原因是:表达蛋白质所用的基因相同22、将目的基因导入植物细胞的常见方法有三种:土壤农杆菌转化法,基因枪法,花粉管通道法23、将已导入目的基因的植物细胞培养成植株需要利用:植物组织培养技术,该技术的核心是:脱分化和再分化24、要对蛋白质的结构进行设计改造,最终还必须通过基因完成的原因:基因决定蛋白质25、检测转基因植株中的目的基因是否成功表达可用的方法是:抗原-抗体杂交法26、在进行基因转移时通常需要将外源基因转入受精卵(或早期胚胎)中,原因是:受精卵或早期胚胎细胞具有全能性,可使外源基因在相应组织细胞表达27、转基因生物存在安全性的原因:科学家对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解的相当有限;转移的基因不少是异种生物的基因;外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的;28、中国政府的态度是禁止生殖性克隆人,四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验,中国不反对治疗性克隆专题二:细胞工程一:动物细胞工程1、动物细胞培养过程中,随着细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进而出现衰老甚至死亡的现象;但极少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因为遗传物质发生改变而变成不死性细胞,该种细胞的黏着性下降,细胞膜表面蛋白质的量减少2、将动物组织消化成细胞可使用:胰蛋白酶或胶原蛋白酶3、动物细胞培养的理论基础:细胞增殖4、需要将动物组织消化成细胞的原因:成块组织中细胞与细胞靠在一起,彼此限制了细胞的生长和增殖;组织内部细胞难获得营养物质,难排除代谢废物,易死亡5、人们通常将动物组织消化后的初次培养称为原代培养6、贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,然后分瓶继续培养,这种培养过程通常被称为传代培养7、动物细胞培养通常保持传代10代以内的原因:以保持细胞正常的二倍体核型8、动物细胞培养技术(其他动物细胞工程技术的基础)的应用:生产病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等/基因工程常用动物细胞作为受体细胞/检测有毒物质,判断某种物质的毒性/用于生理、病理、药理等方面的研究9、现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观察到死细胞被染色,而活细胞不染色,原因是:由于活细胞的膜具有选择透过性,大分子染料不能进入活细胞内,故活细胞不能着色10、在细胞培养过程中,通常在冷冻(超低温、液氮)条件下保存细胞11、哺乳动物核移植,使用动物胚胎细胞核移植的原因:动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易12、在制备单克隆抗体的过程中,需先将经过免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合,这一诱导过程与植物体细胞杂交不同的是:用灭活的病毒诱导,之后,还需要通过多次筛选(至少两次),经选择性培养的杂交瘤细胞还需进行抗体检测和克隆化培养,才能获得足够的用于生产单克隆抗体的杂交瘤细胞,该细胞的特点是:既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体13、与传统工艺相比,单克隆抗体试剂的优点:特异性强、灵敏度高、产量高14、制备单克隆抗体的B淋巴细胞一般从:脾中采集15、生产单克隆抗体一般不直接培养浆细胞,主要原因是:浆细胞不能无限增殖16、合成培养基的成分:糖/氨基酸/促生长因子/无机盐/微量元素/抗生素等,通常还需加入血清或血浆等一些天然成分17、早期胚胎培养所需的发育培养液的成分:无机盐类/有机盐类/维生素/激素/氨基酸/核苷酸以及血清等物质18、单克隆抗体制备中涉及的动物细胞工程技术:动物细胞培养/动物细胞融合19、将胚胎干细胞进行基因修饰,并将该干细胞嵌入正常囊胚中,胚胎将发育成只有部分细胞含有目的基因的“嵌合体”。

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、生物进化生物进化是指物种在不同环境中逐渐改变其遗传特征的过程。

在高中生物选修三中,生物进化主要包括以下几个方面的知识点:1.进化的证据:通过化石记录、生物地理分布、生物胚胎发育、共同祖先等证据,可以推断出物种的进化关系和进化历史。

2.进化的驱动力:自然选择是导致生物进化的主要机制。

自然选择作用于个体的遗传变异,使适应环境的特征在种群中逐渐积累。

3.人类进化:人类的进化历史可以通过化石记录和基因组比较等手段进行推断。

人类与其他灵长类动物的共同祖先是大约6000万年前的一种类似猴子的动物。

4.进化与生态系统:生物的进化与生态系统之间存在着相互作用。

物种之间的进化关系影响着它们在生态系统中的角色和相互依赖关系。

二、生物多样性生物多样性是指地球上存在的各种生命形式的丰富性和多样性。

生物多样性的保护和维护是现代社会所面临的重要任务。

以下是高中生物选修三中涉及的生物多样性的几个重要知识点:1.物种多样性:物种是生物多样性的基本单元,种的形成和灭绝是生物多样性变化的重要驱动力。

2.功能多样性:不同物种具有不同的生态功能,如食物链中的不同层级、生物能量流动等。

保持功能多样性有助于生态系统的稳定和恢复。

3.遗传多样性:遗传多样性指的是物种内部个体之间的遗传差异。

保持遗传多样性有助于物种适应环境的变化和抵抗疾病的能力。

4.生态系统多样性:生态系统是由不同生物群落组成的,不同生态系统具有不同的结构和功能。

保护和维护各种类型的生态系统有助于保持生物多样性。

三、生态学生态学是研究生物与环境相互作用的学科,关注生物和环境之间的能量与物质的转化和循环。

以下是高中生物选修三中涉及的生态学的几个重要知识点:1.生态系统的组成和结构:生态系统由生物群落、生物种群和非生物因素组成。

不同组分之间的相互关系影响着生态系统的稳定性。

2.能量流动和物质循环:生态系统中能量从太阳辐射到地球,经过生物体内部的转化和传递,最终以热能散失。

生物选修三知识点生物选修三基础知识归纳

生物选修三知识点生物选修三基础知识归纳

生物选修三知识点生物选修三基础知识归纳生物选修三是高中生物学的选修课程的一部分,主要涉及生物多样性和进化的相关知识。

下面将对生物选修三的基础知识进行归纳,包括生物多样性的概念、影响生物多样性的因素、生物多样性保护的意义、生物进化的概念、进化的证据以及进化的机制。

1.生物多样性的概念生物多样性指的是地球上生物的种类以及这些生物之间的差异性。

它包括遗传多样性、物种多样性和群落多样性。

遗传多样性指的是同一物种内个体间的遗传差异,物种多样性指的是地球上不同物种的数量和种类,群落多样性则是指一个具有各种生物种类的区域。

2.影响生物多样性的因素生物多样性受到多种因素的影响,包括人类活动、环境变化、物种间相互作用等。

人类活动对生物多样性有直接和间接的影响,如森林砍伐、土地开发和污染等。

环境变化,如气候变暖和自然灾害,也会对生物多样性产生影响。

物种间相互作用包括竞争、捕食、共生等,这些相互作用会影响种群数量和分布,从而对生物多样性产生影响。

3.生物多样性保护的意义4.生物进化的概念生物进化指的是一种物种通过基因的遗传变异和自然选择逐渐改变和适应环境的过程。

进化是生物多样性的基础,通过进化,物种可以适应不断变化的环境条件,并且产生新的物种。

5.进化的证据进化的证据包括化石记录、生物地理分布、胚胎发育、同源结构和分子生物学证据等。

化石记录是研究古生物学的重要证据,通过化石可以了解到物种的演化历程。

生物地理分布可以通过不同地区和环境中的物种分布来推断它们的起源和演化关系。

胚胎发育的相似性可以说明不同物种之间的共同祖先。

同源结构是指不同物种之间的结构相似性,如鸟类和哺乳动物的翅膀和手臂。

分子生物学证据是通过比较不同物种的基因和蛋白质序列来推断它们之间的演化关系。

6.进化的机制进化的机制包括突变、基因流、遗传漂变和自然选择。

突变是指基因发生变异的过程,可以导致新的遗传特征的出现。

基因流是指不同物种或群体间基因的交换,会增加遗传多样性。

高考生物选修三知识点总结

高考生物选修三知识点总结

高考生物选修三知识点总结高考生物选修三知识点(一)基因工程概念: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。

基因工程基本原理:让目的基因在受体细胞内稳定且高效的表达。

基因工程理论基础:DNA是生物遗传物质的发现,DNA双螺旋结构,遗传信息传递方式基因工程核心:构建重组DNA分子植物体细胞:农杆菌转化法(插入Ti质粒上的T-DNA),基因枪法、花粉管通道法——导入叶绿体DNA中,由于细胞质/器DNA的遗传与性别相关联,故可避免因花粉传播而造成基因污染(目的基因传播到非转基因生物中)动物受精卵:显微注射技术用(如显微注射)技术/方法将目的基因导入cf转基因/基因工程技术原核细胞:CaCl2/Ca2+ 处理法(先用Ca2+处理增加细胞壁通透性,使之成为感受态细胞,再将重组质粒与感受态细胞混合,在一定温度下感受态细胞吸收DNA分子)——原核生物作为受体细胞的原因:①繁殖快②体积小新陈代谢旺盛(目的产物合成效率页 1 第高)③遗传物质少(便于操作)、④单细胞(容易培养)高考生物选修三知识点(二)1.限制性核酸内切酶(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的(不切割自身DNA的原因:原核生物中无该限制酶的识别序列或其已被修饰) (2)功能:识别和切割DNA分子内一小段特殊的脱氧核苷酸序列(偶数碱基对回文序列)特异性表现:识别特定片段、切割该片段中的特定位点、形成一种末端Cf —G↓GATCC—& —↓GATC—(3)结果:DNA片段末端形成末端碱基互补的黏性末端或平末端2.DNA连接酶(1)功能:连接具有末端碱基互补的2个DNA片段,形成重组DNA分子Cf DNA聚合酶:只能将单个脱氧核苷酸逐个添加到已有的脱氧核苷酸链之后,需模板DNA,连接磷酸二酯键3.载体(1)条件:①能在受体细胞中稳定保存并大量复制,基本不影响受体细胞正常生命活动②一至多个限制酶酶切位点(必须在所需标记基因外),供外源DNA片段插入③标记基因,便于筛选含有重组DNA分子的受体细胞——往往需要根页 2 第据需求改造天然载体。

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专题一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”——运载体(1)运载体具备的条件: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:a:加热至90~95℃DNA解链;b:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;c: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。

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:a.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。

b.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c.将目的基因导入微生物细胞:采用的方法是感受态细胞法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,方法是分子杂交技术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)专题二细胞工程(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)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。

(2)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(弱碱性)④气体环境:95%空气+5%CO2。

氧气是细胞代谢所必需的,二氧化碳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(植物没有)、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)动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较:比较项目细胞融合的原理细胞融合的方法诱导手段用法植物体细胞杂交细胞膜的流动性去除细胞壁后诱导原生质体融合离心、电刺激、振动,聚乙二醇等试剂诱导克服了远缘杂交的不亲和性,获得杂种植株动物细胞融合细胞膜的流动性使细胞分散后诱导细胞融合除应用植物细胞杂交手段外,再加灭活的病毒诱导制备单克隆抗体的技术之一4.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。

专题三胚胎工程(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。

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