人教版生物选修三知识点

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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。

人教版高中生物一轮复习必背知识(选修三)

人教版高中生物一轮复习必背知识(选修三)

第1单元基因工程 记忆网络图解1.1 DNA 重组技术的基本工具核心考点背记 1.1.1 基因工程的概念1.1.2 限制性核酸内切酶一一“分子手术刀” (1)存在:主要存在于原核生物中。

(2)特性:一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列,并且能在特定的切点上切割DNA 分子。

(3)识别的序列的特点:呈现碱基互补对称,无论是奇数个碱基还是偶数个碱基,都可以找到一条中心轴线,如图,中心轴线两侧的双链八上的碱基是反向对称重复排列的。

如:以CGGC CG GC 中心线为轴,两侧碱基互补对称;GGTCC CCAGG 以T A为轴,两侧碱基互补对称。

(4)切割后末端的种类:DNA 分子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(如图所示)。

当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧将DNA 的两条链分别切开时,产生的是黏性末端,而当限制酶在它识别序列的中心轴线处切开时,产生的则是平末端。

切割分子时产生的两种不同末端(箭头表示酶的切割位置)特别提示①限制性核酸内切酶是一类酶而不是一种酶。

②限制性核酸内切酵作用的化学键为磷酸二酯键,而不是氢键。

③不同种类的限制性核酸内切酶识别与切割的位点不同。

这与酶的专一性是一致的。

1.1.3 DNA连接酶——分子缝合针1.1.4 基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”(1)载体具备的条件①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一个至多个限制酶切割位点,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、独立于细菌拟核DNA之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

(3)其他载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒。

综合限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶与解旋酶1.2 基因工程的基本操作程序核心考点背记1.2.1 基因工程的基本操作流程1.2.2 目的基因的获取(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。

人教版高中生物选修3知识点整理及重点题型梳理植物细胞工程植物克隆技术

人教版高中生物选修3知识点整理及重点题型梳理植物细胞工程植物克隆技术

精品文档用心整理人教版高中生物选修三知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习常考知识点植物细胞工程(植物克隆技术)【学习目标】1、简述植物组织培养和植物体细胞杂交技术。

2、体验植物组织培养技术。

3、列举植物细胞工程的实际应用。

【要点梳理】要点一:克隆——无性繁殖系【植物细胞工程(植物克隆技术)369167 克隆】1.分子水平的克隆:DNA 复制上很多碱基序列相同的DNA2.细胞水平的克隆细胞细胞分裂很多遗传物质相同的细胞3.个体水平的克隆组织、器官细胞分裂遗传背景相同的新个体要点二:植物细胞工程的基本技术1.细胞的全能性(1)遗传基础生物体细胞一般都是由受精卵经有丝分裂形成的,因而都含有生物体的一整套遗传物质,都具有发育成完整个体的潜能。

(2)不能表现的原因在生物体上不能表现出其全能性,只能通过细胞分化形成不同的组织、器官,这是因为在特定的环境、激素等的影响下基因选择性表达的结果。

2.植物细胞表现其全能性的条件(1)脱离母体。

(2)植物组织培养时,培养基中除含有一定的水分、无机盐外,还要添加一定的植物激素(如生长素、细胞分裂素),这有助于愈伤组织分化为不同组织和器官。

(3)在植物组织培养的前期对光照无需求,在后期需要光照条件,这有利于细胞生长、分化。

3.植物组织培养(1)过程:在无菌条件下,将植物体的器官或组织片段(如芽、根尖或花药)切下来,放在适当的人工培养基上进行离体培养,这些器官或组织就会进行细胞分裂,形成新的组织。

这种组织的细胞排列疏松而无规则,是一团无定形的薄壁细胞——愈伤组织。

原来已经分化,并且具有一定功能的体细胞(或性细胞),丧失了原有的结构和功能,又重新恢复了分裂功能,叫做细胞的脱分化。

将处于脱分化状态的愈伤组织,移植到合适的培养基上继续培养(在适当的光照、温度等条件下)愈伤组织就会重新进行分化,产生出植物的各种组织和器官(如根、茎、叶等),进而发育成一棵完整的植株,这个过程叫做植物细胞的再分化。

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)

选修3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。

操作水平:DNA分子水平原理:基因重组优点:1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性(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:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割,因此具有专一性。

(3)作用的化学键:切割磷酸二酯键(4)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)作用:将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来,形成重组DNA(2)连接的化学键:磷酸二酯键(3)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。

(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,它是一种环状DNA分子。

(3)其它载体:噬菌体、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.从基因文库中获取(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用)2.人工合成。

常用方法有:(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用)(2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用)3.PCR技术扩增目的基因(知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用)(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。

(2)目的:获取大量的目的基因(3)原理:DNA双链复制(4)过程:第一步:变性,加热至90~95℃DNA解链为单链;(高温解旋)第二步:复性,冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合;第三步:延伸,加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。

高中生物选修3-3知识点整理

高中生物选修3-3知识点整理

高中生物选修3-3知识点整理
1. 遗传与进化
- 遗传物质的基本结构和遗传信息的传递
- 人类性别的遗传
- 基因突变的形成与遗传性状的变异
- 环境与遗传的相互作用
- 进化与自然选择
2. 生物多样性与环境保护
- 生物多样性的概念和价值
- 物种形成的途径与分布规律
- 物种灭绝与生物多样性保护
- 生物多样性的威胁与对策
- 环境保护的重要性和实践
3. 生物技术与现代生活
- 生物技术的基本概念与方法
- 基因工程与转基因技术
- 克隆技术与应用
- 人类基因组计划与基因检测
- 生物技术的伦理与社会问题
4. 生命活动的调控
- 生物体内部环境的稳态调节
- 神经系统的结构和功能
- 激素调节与机制
- 生物节律与生物钟
- 生活方式与健康
5. 生物与健康
- 传染病的防治
- 免疫系统的结构和功能
- 免疫系统的调节与异常
- 癌症的发生机制与预防
- 生物技术在医学上的应用
以上是高中生物选修3-3的知识点整理,包括遗传与进化、生物多样性与环境保护、生物技术与现代生活、生命活动的调控以及生物与健康等内容。

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!。

人教版高二生物选修三知识点总结:专题二细胞工程

人教版高二生物选修三知识点总结:专题二细胞工程

选修3《现代生物科技专题》知识点总结专题2 细胞工程(一)植物细胞工程1.植物组织培养技术(1)原理:植物细胞的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>动物细胞脱分化再分化发育(2)过程:离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织胚状体植物体常用的植物激素生长素和细胞分裂素。

(3)用途:微型繁殖、作物脱毒(选材应该选择茎尖组织)、制造人工种子、单倍体育种(最大的优点是明显缩短育种年限,得到的全为纯种)、筛选突变体、细胞产物的工厂化生产。

(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。

2.植物体细胞杂交技术(1)原理:细胞膜的流动性、植物细胞的全能性(2)过程:去壁的方法:酶解法;诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电激等。

化学法是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。

(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)原理:细胞增殖(3)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。

(4)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。

(5)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。

生物选修三上册知识点总结

生物选修三上册知识点总结

生物选修三上册知识点总结生物选修三上册主要包括了生物学的蛋白质生物化学、生物的调节和协调、植物的生长发育、生态系统的结构和功能等内容。

以下是对这些知识点的详细总结:一、蛋白质生物化学1.1 蛋白质的结构蛋白质是由氨基酸组成的长链状分子,其中包括20种常见的氨基酸。

蛋白质的结构主要分为四级结构:一级结构由氨基酸序列构成,二级结构由氢键或离子键使得氨基酸链折叠成α螺旋或β折叠片,三级结构由二级结构的折叠进而形成的立体结构,四级结构是由多个三级结构相互作用而形成的。

1.2 蛋白质的功能蛋白质在生物体内具有多种功能,包括结构功能、酶功能、传递信息、免疫功能等。

不同的蛋白质在生物体内扮演不同的角色,对于生物体的正常功能具有重要的调节作用。

1.3 蛋白质的合成蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程:转录是将DNA中的遗传信息转录成mRNA,而翻译则是将mRNA编码的信息翻译成氨基酸序列的蛋白质。

1.4 蛋白质的降解蛋白质的降解是指将蛋白质分解成小分子的氨基酸,通常由蛋白酶来完成。

蛋白质的降解是维持生物体内蛋白质平衡以及提供氨基酸供能的重要过程。

1.5 基因工程与蛋白质生物技术基因工程技术可以通过重组DNA将特定基因导入到宿主细胞中,使其表达目标蛋白质。

蛋白质生物技术包括重组蛋白质的生产、蛋白质的纯化以及蛋白质的应用等。

二、生物的调节和协调2.1 神经调节神经系统通过神经元之间的电化学信号传递,实现了生物体内外环境信息的感知和调节,包括感觉神经元、传导神经元和运动神经元等。

2.2 激素调节内分泌系统通过激素的分泌和循环传递实现对生物体内外环境的调节和协调,包括兴奋激素、抑制激素和调节激素等。

2.3 生物节律生物节律是指生物体在一定条件下表现出周期性的生理和行为变化,包括昼夜节律、生理周期性节律等。

2.4 生物的协调生物体内外环境的变化需要生物体通过神经和内分泌系统的协同作用来完成调节和协调。

同时,细胞内的信号转导通路也是实现生物体内外环境的协调的重要手段。

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专题1 基因工程基因工程的概念基因工程是按照人们的意愿,将一种生物的基因导入另一种生物体内,创造出符合人们需要的生物新类型和生物产品,又叫做DNA重组技术。

操作环境:生物体外;操作水平:分子水平;操作对象:基因(或DNA);能定向改变生物的遗传特性。

(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:识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列,并在特定位点切割两个核苷酸之间的磷酸二酯键,因此具有专一性。

(3)限制酶切割的结果:黏性末端和平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶的比较:①相同点:都能缝合双链DNA片段之间的磷酸二酯键。

②区别:(1)E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能连接黏性末端;T4DNA连接酶来源于T4噬菌体,能缝合两种末端,连平末端效率较低。

(2)与DNA聚合酶的比较:异: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,需要模板;而DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,不需要模板。

同:都形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——载体(不管哪种载体都需要人工改造)(1)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识别位点。

③具有标记基因,供鉴定和选择。

(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的(不与蛋白质结合)、独立于细菌拟核DNA之外,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、动植物病毒等。

(4)限制酶、DNA连接酶和DNA聚合酶化学本质都是蛋白质;质粒的化学本质为DNA。

(二)基因工程的基本操作程序原核基因与真核基因:1、原核基因2、 真核基因注意:起始密码:位于mRNA 上,开始蛋白质的合成;终止密码:位于mRNA上,终止蛋白质的合成。

真核细胞的基因结构编码区非编码区外显子:能编码蛋白质的序列内含子:不能编码蛋白质的序列:有调控作用的核苷酸序列,包括位于编码区上游的RNA 聚合酶结合位点等。

非编码序列原核基因:非编码区真核基因:非编码区+内含子注意: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(逆)转录法和化学合成法。

补充:Ⅰ、原核基因编码区不含内含子,可直接用于物种间的基因交流。

Ⅱ、真核基因含有内含子,而原核生物没有内含子的剪切拼接系统,因而不能直接在原核生物中表达。

Ⅲ、反转录法:以mRNA为模板,在逆转录酶的催化作用下,得到一条与该mRNA互补的DNA单链;然后经核酸酶(水解RNA的酶)的作用水解掉mRNA;然后以此条DNA链为模板,在DNA聚合酶的催化作用下,得到双链DNA(即cDNA)。

Ⅳ、用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录得到的多种cDNA,构建成的基因文库为部分基因文库,叫做cDNA文库。

Ⅴ、对于真核生物而言,反转录得到的cDNA不含内含子和非编码区,人工加上启动子和终止子后,可直接用于基因的交流。

3.PCR技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制(2)过程:第一步(变性):加热至90~95℃DNA解链(高温使氢键断裂);第二步(复性):冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA 链;第三步(延伸):加热至70~75℃,在热稳定DNA聚合酶催化作用下,从引物处起始互补链的合成。

(3)需要引物的原因:因为DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已存在的核苷酸片段的末端,所以需要引物作为子链延伸的起点。

(4)在生物体内进行DNA复制时:解旋方式为解旋酶催化;温度条件温和;也需要引物。

第二步:基因表达载体的构建(基因工程的核心)组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因(1)启动子:是一段DNA片段,位于基因首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA。

(2)终止子:也是一段DNA片段,位于基因的尾端,使转录停止下来。

(3)标记基因:为了鉴定受体细胞中是否已导入有目的基因,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。

(4)若目的基因来自于基因组文库或直接从生物体中提取,本身已携带有启动子和终止子;若目的基因来自于cDNA文库,刚需另外加上启动子和终止子。

(5)要让标记基因发挥作用,得保证标记基因的完整,因此所用限制酶的切割位点需在标记基因以外的位置。

第三步:将目的基因导入受体细胞常用的转化方法: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(导入单子叶植物常用方法)和花粉管通道法(中国科学家独创)等。

农杆菌转化法原理:①农杆菌能感染双子叶植物和裸子植物. ②农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞,并整合到受体细胞染色体DNA上。

因此,若将目的基因插入到T-DNA中,就可随T-DNA整合到植物细胞的染色体DNA中。

导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术。

受体细胞多是受精卵。

导入微生物细胞:最常用的原核细胞是大肠杆菌,转化方法是:用 Ca2+ 处理细胞,使其成为感受态细胞,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。

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,方法是采用标记的目的基因作探针与mRNA杂交(DNA-RNA分子杂交)。

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。

注意:不同生物的DNA能够连接在一起的原因:基因结构相同。

目的基因在受体细胞中表达出相应蛋白质的原因:共用一套遗传密码子。

(三)基因工程的应用1、植物基因工程用于杀虫的基因主要是Bt毒蛋白基因(来自于苏云金芽孢杆菌),Bt基因编码的蛋白质在害虫的肠道中被降解为较小的、有毒的多肽,多肽结合于肠上皮细胞的特异性受体上,导致细胞膜穿孔,细胞肿胀裂解,最后害虫死亡。

2、动物基因工程(1)用外源生长激素基因提高动物的生长速率,要区别于植物的生长素。

(2)乳腺(或乳房)生物反应器:指通过分泌的乳汁来生产所需要药品的转基因雌性动物个体。

在培育时,药用蛋白基因前须加上只在乳腺组织细胞中才启动转录过程(组织特异性)的启动子。

现在又出现了膀胱生物反应器:由膀胱上皮细胞合成目的蛋白,并分泌到膀胱腔中,再随尿液排出体外;不分雌雄,皆可生产药用蛋白。

(3)用猪作为异种器官移植供体的优点:猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似;缺点:存在免疫排斥反应,这是由于猪器官细胞表面的抗原蛋白(由抗原决定基因编码)刺激受体的免疫系统引起细胞免疫造成的。

解决方法:在器官供体基因组导入某种调节因子,以抑制抗原决定基因的表达,或直接除去之。

(4)由基因治疗的概念可知,基因治疗不是修复或切除原有基因,而是导入正常基因以补偿功能的缺陷。

因此,在细胞中正常基因和异常基因同时存在。

由于正常基因只是导入了体细胞中以改善患者的功能,所以不能遗传给下一代。

(5)基因治疗包括体外基因治疗和体内基因治疗。

基因治疗目前还处于临床实验阶段,没有大规模生产应用。

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。

(1)基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质;蛋白质工程生产满足人们生产和生活需要但非自然界已存在的蛋白质。

(2)由于基因控制蛋白质的合成,因此蛋白质工程改造蛋白质时,是通过改造基因实现的。

而且改造过的基因可以遗传给下一代。

(3)目前蛋白质工程成功的例子不多,主要是因为蛋白质发挥功能依赖于正确的空间结构,而目前对大多数蛋白质的空间结构了解还很不够。

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):细胞全能性细胞具全能性的原因:细胞中含有该物种的全部遗传信息(或基因)。

全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞;未分化或分化程度低的细胞>分化程度高的细胞;细胞的分化程度不断提高,全能性逐渐减小。

2.植物组织培养技术(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞(外植体)―(脱分化)→愈伤组织―(再分化)→胚状体或丛芽→试管苗→植物体Ⅰ、愈伤组织的特点:其细胞排列疏松而无规则,是一种高度液泡化的呈无定形状态的具分生能力的薄壁细胞Ⅱ、培养基中的糖为蔗糖:一能作为碳源供能;二能维持较稳定的渗透压。

Ⅲ、当生长素和细胞分裂素比例不同时,产生的效果不同。

当生长素含量高于细胞分裂素时,诱导脱分化和根的形成;当生长素含量低于细胞发裂素时,诱导再分化和芽的形成;当二者比例适中时,愈伤组织只分裂不分化。

Ⅳ、诱导外植体脱分化时要避光;诱导再分化时给予光照。

(2)用途:微型繁殖、作物脱毒(选用分生区附近的细胞作为外植体)、制造人工种子(人工种皮起保护作用,人工胚乳提供营养、植物激素类似物等)、单倍体育种(用的是生殖细胞,生殖方式为有性生殖)、细胞产物的工厂化生产(只需培养到愈伤组织即可)。

(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)去壁方法:酶解法(用纤维素酶和果胶酶)。

(3)原生质体:细胞核+细胞质+细胞膜。

原生质层:液泡膜+细胞膜+两层膜之间的细胞质。

(4)由于融合是随机融合,因此要进行选择。

考虑两个原生质体间的融合,有三种融合的原生质体。

(5)原生质体融合成功的标志:再生出细胞壁(有高尔基体和线粒体参与)。

(6)杂种细胞的基因型,染色体组数,染色体数目皆为亲代细胞的之和。

(7)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。

(8)原理:细胞膜的流动性和细胞的全能性。

(9)缺点:目前还不能让杂种植物按意愿表现出所需要的全部性状。

(10)变异类型:染色体数目的变异。

(11)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)原理:细胞增殖。

(2)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→分散成单个细胞(用胰蛋白酶或胶原蛋白酶)→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→细胞贴壁成单层→细胞增殖→铺满瓶壁→接触抑制→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理→分瓶继续传代培养→传代10~50代(遗传物质正常)→大部分细胞衰老死亡,少数存活(此时遗传物质可能会改变)→继续传代→其中少数细胞发生突变,获得不死性。

注意:Ⅰ、由于把细胞粘连在一起主要是细胞之间的蛋白质,所以用胰蛋白酶或胶原蛋白酶消化掉细胞间的蛋白质,可把细胞分散开来。

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