高中生物学中的载体

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载体的名词解释生物学

载体的名词解释生物学

载体的名词解释生物学生物学中,载体(Vector)是指用来传递、繁殖和表达外源DNA(或RNA)分子的工具。

在分子生物学和基因工程领域,载体扮演着至关重要的角色。

本文将探讨载体在生物学中的定义、种类、应用以及相关的研究进展。

一、载体的定义载体是指一种生物分子,能够携带外源DNA或RNA分子。

它为这些分子提供一个合适数量及合适的环境,使其稳定存在,并能进行复制、传递和表达。

载体可以是DNA、RNA或蛋白质,也可以是一个细胞、病毒、质粒等。

二、载体的种类1. DNA载体DNA载体是最常见且最重要的载体类别之一。

其中,质粒是最常用的DNA载体。

质粒是一种环状DNA分子,能够自主复制并存在于细胞质中。

质粒可以在接受外源DNA后进行基因复制,从而将外源DNA稳定的传递给目标细胞。

此外,噬菌体也是常见的DNA载体,它是一种病毒,能够感染细菌,并在细菌内复制自身。

2. RNA载体RNA载体主要指RNA病毒,它是一种只能通过RNA复制和传递基因的病毒。

RNA载体包括正义病毒和反义病毒。

正义病毒将其RNA转录成DNA并插入宿主细胞染色体中,从而实现基因传递。

反义病毒则利用RNA复制酶来生成更多的RNA病毒。

三、载体的应用1. 外源基因表达载体在基因工程中广泛应用于外源基因表达。

研究人员可以将感兴趣的基因插入载体中,然后将其导入目标细胞。

通过选择适当的载体和表达元件,外源基因可以被成功地表达出来。

这对于探究基因功能、生物制剂的生产以及疾病治疗等方面都具有重要意义。

2. 基因治疗载体在基因治疗中扮演着关键的角色。

基因治疗是一种利用外源基因修复或替代患者体内缺乏或异常基因的方法。

通过将修复好的基因插入载体中,并将其导入患者体内,可以实现基因的传递和修复,从而治疗患者的遗传性疾病。

3. 基因传递载体还可以用于基因传递研究。

通过将感兴趣的基因插入载体中,研究人员可以将其引入目标细胞,并观察和研究基因的功能和表达。

这对于揭示基因功能及相关生理机制具有重要意义。

高中生物学中以大肠杆菌为载体的常考知识点

高中生物学中以大肠杆菌为载体的常考知识点

高中生物学中以大肠杆菌为载体的常考知识点作者:刘金锋来源:《读写算》2012年第92期在全日制普通高级中学的生物学课本中涉及的微生物种类很多,考试的题目也很多,其中,大肠杆菌占重要地位,在很多知识点及试题中均有出现,在高三总复习中以大肠杆菌为载体,可以将有关知识形成网络,便于学生学习复习。

现将有关大肠杆菌的知识点及典型习题进行总结。

知识点一、大肠杆菌在分类上属于细菌,原核微生物。

例题一:下列生物中,均由真核细胞组成的一组生物是()A、小麦、大肠杆菌B、酵母菌、蝗虫C、蓝藻、团藻D、人、流感病毒解析:流感病毒为非细胞型生物,大肠杆菌和蓝藻为原核生物。

小麦、酵母菌、蝗虫、团藻、人是真核细胞构成的真核生物。

故答案为B。

知识点二、大肠杆菌的新陈代谢类型为异养厌氧型。

例题二:下列微生物的新陈代谢类型属于异养厌氧型的生物是()A、根瘤菌B、圆褐固氮菌C、大肠杆菌D、反硝化细菌解析:根瘤菌、圆褐固氮菌的新陈代谢类型是异养需氧型,大肠杆菌的新陈代谢类型是异养厌氧型,反硝化细菌在缺氧环境中可以将硝酸盐转化为亚硝酸盐并最终转化为氮气,其新陈代谢类型是异养厌氧型。

故答案为C 、D。

知识点三、大肠杆菌在生态系统中的地位:在生态系统中能够将动植物的遗体、排出物和残落物中所含的有机物,逐渐分解成无机物,归还到无机环境中,被绿色植物重新利用,所以属于生态系统中的分解者。

例题三:下列微生物中属于分解者的是()A、根瘤菌B、蓝藻C、大肠杆菌D、硝化细菌解析:根瘤菌与豆科植物互利共生,是消费者。

蓝藻是光能自养型生物,硝化细菌是化能自养型生物,都属于生产者。

只有大肠杆菌是分解者。

故答案为C.知识点四、大肠杆菌的细胞结构大肠杆菌为原核细胞构成,结构比较简单,与真核细胞相比,最主要的特点是没有核膜包围的典型的细胞核。

细胞表面有一层坚固的细胞壁,主要成分是由糖类与蛋白质结合而成的化合物,细胞膜的化学组成和结构与真核细胞相似,细胞质内没有高尔基体、线粒体、内质网和叶绿体等复杂的细胞器,有分散的核糖体、质粒,细胞内含有丝状的区域叫做拟核,DNA分子上不含有蛋白质成分,所以没有真核细胞所具有的染色体。

新课标高中生物人教版必修第一册第二册生物世界〖载体蛋白、通道蛋白等蛋白质构象、结构与功能〗

新课标高中生物人教版必修第一册第二册生物世界〖载体蛋白、通道蛋白等蛋白质构象、结构与功能〗

载体蛋白、通道蛋白等蛋白质构象、结构与功能载体蛋白是跨膜蛋白分子,能够与特定的分子,通常是一些小的有机分子,如葡萄糖、氨基酸、核苷酸或离子等结合,通过自身构象的变化,将与它结合的分子转移到膜的另一侧。

每一种膜都含有一套适合于特定功能的不同载体的蛋白,如线粒体内膜中具有输入丙酮酸和AD,水孔长2 nm。

水分子通过水通道从水势较高的地方向水势较低的地方扩散。

离子通道一般认为是细胞膜中由大分子组成的孔道,可被化学或电刺激等方式激活,从而控制离子通过细胞膜进行顺势流动,使带电荷的离子得以进行跨膜转运,是神经、肌肉、腺体等许多组织细胞膜上的基本兴奋单元,它们能产生和传导电信号,具有重要的生理功能。

离子通道属于β型蛋白,通常由几个跨膜的亲水功能区构成。

离子通道上有控制物质进出的门,因此,又被称为门通道。

离子通过通道时,不需要和通道蛋白结合,而是借助浓度梯度自由扩散通过细胞膜。

离子通道对离子具有选择性和专一性。

即一种通道只允许一种类型的离子通过。

这与离子通道的大小、形状和内部的带电荷氨基酸的分布有关。

但通道的离子选择性是相对的而不是绝对的。

例如,Na+通道对+NH具有通透性;离子通道开放具有瞬4时性,只有当某种特定的刺激发生时,通道门被激活,通道的构象发生改变,特定的物质就能通过,当这种刺激发生改变时,通道门又会立即关闭。

通道蛋白与载体蛋白之间的根本区别在于它们辨别溶质的方式。

通道蛋白主要根据分子的大小和电荷进行辨别:如果通道蛋白呈开放状态,那么足够小的和带有适当电荷的分子就有可能通过通道,如同“通过一扇敞开着但又狭窄的活动门”。

而载体蛋白对运输物质的选择性要比通道蛋白强很多,它具有高度的选择性,即一种特定的载体只能运输一种类型的分子,这与载体上特定的位点有关,这种位点只能与特定的分子结合,而且这种结合是暂时的、可分离的。

1。

生物里的这些“载体”你还记得吗?

生物里的这些“载体”你还记得吗?

生物里的这些“载体”你还记得吗?在科学技术中,载体指能传递能量或运载其他物质的物体。

在高中生物教学中也有较多地方涉及的载体的概念。

小编看到了一篇文章很好的总结、归纳了这些载体的概念哟~现在就将这个介绍给大家~ 1.能量的载体——ATP(必修1P51)在生物体内能量的转换和传递中,ATP是一种关键的物质,是细胞中普遍使用的能量载体。

ATP是生物体内直接供给可利用能量的物质,是细胞内能量转换的“能量通货”。

ATP中的能量可以直接转换成其他各种形式的能量,用于各项生命活动。

2.跨膜运输的载体——载体蛋白(必修1P57)绝大多数物质无法自由通过生物膜,许多水溶性分子(如离子、葡萄糖、氨基酸等)需要载体蛋白的帮助才能进行跨膜运输。

载体蛋白是一种需要同被运输的离子和分子结合,然后通过自身的构型变化或移动完成物质运输的膜蛋白。

载体蛋白上有特异性结合点,只能与某一种或一类物质进行暂时、可逆的结合和分离,具有较强的专一性。

物质的被动转运易化扩散和主动转运都需要载体蛋白的协助,区别在于,被动转运不需要ATP提供能量。

另外,教师还应指导学生注意载体蛋白和通道蛋白的区别。

3.氢的载体——辅酶(必修1P86)NADPH和NADH是同一类辅酶,都是氢的载体。

NADPH是一种辅酶,叫还原型辅酶Ⅱ,在很多生物体内的化学反应中起递氢体的作用,具有重要的意义。

NADPH是在光合作用光反应阶段形成的,与ATP一起进入碳反应,参与CO2的固定。

NADPH 的形成是在叶绿体类囊体膜上完成的。

NADH产生于糖酵解和细胞呼吸中的柠檬酸循环,在线粒体中与氧气结合产生大量水的同时,产生大量能量。

4.基因载体——遗传信息的载体(必修2)按照教材上的说法,基因载体是染色体,其实不仅仅是染色体。

遗传信息是维持亲、子代细胞或个体遗传稳定性的信息,生物的遗传物质即为其遗传信息的载体,可以控制生物的性状,并在亲、子代之间传递。

对于细胞生物而言,DNA是遗传物质,因此细胞生物遗传信息的载体是DNA;而对于病毒而言,DNA病毒的遗传信息载体也是DNA,而RNA病毒的遗传物质为RNA,其遗传信息的载体则为RNA。

分子生物学知识:RNA载体的结构和功能

分子生物学知识:RNA载体的结构和功能

分子生物学知识:RNA载体的结构和功能RNA载体是一种在分子生物学中被广泛应用的分子工具,可用于转录基因表达、基因编辑和基因治疗等领域。

本文将就RNA载体的结构和功能进行阐述。

RNA载体结构RNA载体的结构一般由三个部分构成:靶向序列、核苷酸序列和传输载体。

靶向序列是指RNA载体能够靶向肿瘤细胞、病毒或其他细胞类型的特定序列,使其只选择性地转录或表达富含抗肿瘤或治疗相关基因的RNA序列。

核苷酸序列指的是RNA载体的构成,大部分常见的RNA载体是基于RNA干扰技术设计的,它主要由寡核苷酸序列组成,其中一般以“U”代表“T”,且每一组核苷酸之间的连接成为磷酸二酯键。

这一序列也可以通过其他方法进行修改。

传输载体是指RNA载体与其他的生物体表达系统(例如:质粒、病毒等)结合后完成靶向输送、转化。

传输载体的形式可以是琥珀酸离子或介导PEI等,有些也会使用脂质体。

RNA载体功能RNA载体作为一种功能极为强大的分子工具,具备多种功能,可用于转录基因表达、基因编辑和基因治疗等领域。

(1)基因表达RNA载体可通过基因表达来实现靶向治疗。

在这种情况下,RNA载体被设计为带有靶向序列及核苷酸序列,这样它就可以专门靶向肿瘤或病毒序列,选择性地转录或表达富含抗癌或治疗相关基因的RNA序列。

(2)基因编辑RNA载体还可用于基因编辑,它们能够定向选择性地编辑基因组,并通过取消、放置或修改点突变的方式影响特定基因的功能。

其中,RNA导向基因编辑被认为是一种特别具有前途的技术。

(3)基因治疗RNA载体还可以用于基因治疗,这意味着它们可以侵入人体细胞并转录或表达特定的基因来达到预期的治疗效果。

RNA载体的这一能力已经得到了临床验证,已经成为一种成功应用于基因治疗的工具。

总结综上所述,RNA载体作为一种非常有用的分子工具,具有多种功能,如通过基因表达来实现靶向治疗、通过基因编辑来实现基因组的定向选择性编辑和通过基因治疗来实现侵入人体细胞转录或表达特定的基因来达到预期的治疗效果。

高三核酸知识点归纳总结

高三核酸知识点归纳总结

高三核酸知识点归纳总结核酸是生物体内重要的生物大分子,是遗传信息的载体。

在高中生物教学中,核酸的知识是重点内容之一,尤其是在高三阶段,对于准备参加高考的学生来说,掌握核酸的相关知识点对于理解生物学的基本概念和解决生物学问题至关重要。

本文将对高三阶段需要掌握的核酸知识点进行归纳总结。

一、核酸的基本结构核酸由核苷酸单元组成,每个核苷酸由一个磷酸基团、一个糖分子和一个含氮碱基组成。

根据糖分子的不同,核酸可以分为两种类型:脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)。

DNA通常以双螺旋的形式存在,由两条互补的链组成,而RNA通常是单链结构。

二、核酸的功能1. 遗传信息的存储与传递:DNA携带了生物体的遗传信息,通过复制过程将遗传信息传递给后代。

2. 蛋白质合成:RNA在蛋白质的合成过程中起到关键作用,包括信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)和转运RNA(tRNA)等多种形式。

3. 调控基因表达:某些小RNA(如miRNA)能够调控基因的表达,影响生物体的发育和生理过程。

三、核酸的分类与特点1. DNA的特点:稳定性较高,主要存在于细胞核中,是遗传信息的主要存储形式。

2. RNA的特点:结构多样性,主要存在于细胞质中,参与蛋白质合成和基因表达调控。

四、核酸的变性与复性核酸的变性是指在某些物理或化学因素作用下,核酸双螺旋结构解开成单链的现象。

常见的变性因素包括高温、酸碱度改变、尿素等。

复性是指变性后的核酸在适宜的条件下重新形成双螺旋结构的过程。

五、核酸的提取与检测1. 核酸提取:通过物理和化学方法从细胞中提取核酸,常用的方法有酚氯仿提取法、硅胶柱纯化法等。

2. 核酸检测:通过染色、电泳等方法检测核酸的存在和纯度,如使用EB染色观察DNA在紫外光下的荧光。

六、核酸技术的应用1. PCR技术:通过特定的引物和DNA聚合酶,对特定的DNA片段进行快速扩增。

2. DNA测序:确定DNA分子中碱基的精确顺序。

高中载体蛋白和通道蛋白

高中载体蛋白和通道蛋白

高中载体蛋白和通道蛋白
高中载体蛋白和通道蛋白是生物体里最重要的分子,它们是细胞
中的主要蛋白质,独立的平衡运行特定的物质流动形式,它们在很多
种不同的生物过程中发挥了极为重要的作用,如营养代谢、脱氢反应、内部细胞整合以及抗原挑选等等。

高中载体蛋白是一种既选择性又特定功能的蛋白质,它可以把脂
肪酸、氨基酸、激素(如胆碱和血清素)等水溶性物质从细胞间隙里
贡献出来,以便这些物质能够被正确的利用,有助于促进细胞的运营。

另一方面,通道蛋白是一种在细胞膜结构内可以控制水溶性物质
流动形式,这种蛋白可以把钠、钙、氯离子等大分子物质引导细胞间
隔中,使其能够进入细胞,从而实现细胞内部的酸碱平衡、激素分泌、精子受精等特定的运输过程。

从上面可以可以知道,高中载体蛋白和通道蛋白不仅可以在膜脂
的转运中发挥重要的作用,还有助于构建细胞的内部结构、保证细胞
功能的正常运转。

所以,高中载体蛋白和通道蛋白在生物领域的重要
性不言而喻,更是人类和其他生命的基本科学研究中的基础性、重要
部分。

高中生物基因工程知识点总结

高中生物基因工程知识点总结

高中生物基因工程知识点总结基因工程是现代生物技术的核心领域之一,在高中生物课程中占据着重要的地位。

它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。

接下来,我们将对高中生物基因工程的相关知识点进行详细总结。

一、基因工程的工具1、限制性核酸内切酶(简称限制酶)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。

限制酶具有特异性,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DNA 连接酶的作用是将两个具有相同末端的 DNA 片段连接起来,形成磷酸二酯键。

常用的 DNA 连接酶有 E·coli DNA 连接酶和 T4 DNA 连接酶。

3、载体载体的作用是将目的基因导入受体细胞。

常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。

载体需要具备的条件包括:能够在受体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,便于重组 DNA 的鉴定和选择。

二、基因工程的基本操作程序1、目的基因的获取目的基因是指人们所需要的编码蛋白质的结构基因。

获取目的基因的方法主要有从基因文库中获取、利用 PCR 技术扩增目的基因和人工合成法。

从基因文库中获取目的基因是指将含有某种生物不同基因的许多DNA 片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同基因,称为基因文库。

可以根据目的基因的有关信息,从基因文库中获取目的基因。

PCR 技术全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA 片段的核酸合成技术。

利用 PCR 技术扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便合成引物。

人工合成法包括反转录法和化学合成法。

反转录法是以目的基因转录的 mRNA 为模板,反转录成互补的单链 DNA,然后在酶的作用下合成双链 DNA。

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谈谈高中生物学中的”载体”
载体都是蛋白质吗?
这要具体问题具体分析。

按照《现代汉语词典》定义,载体,科学技术上指某些能传递能量或运载其他物质的物质,也泛指能够承载其他事物的事物。

前者是狭义的载体,后者是广义的载体。

语言文字是信息的载体,就是从广义上来说的。

下面就高中生物学中涉及到的一些载体作一浅析。

1 遗传信息载体
子女像父母,父母传给孩子的并非一个个具体的性状,而是控制性状的遗传信息。

遗传信息存在于核酸中。

因此,我们说核酸是遗传信息的载体。

基因是决定生物性状的基本单位。

20世纪初期,遗传学家通过对果蝇的遗传实验,认识到基因存在于染色体上,并且在染色体上呈直线排列,从而得出了染色体是基因载体的结论。

在蛋白质合成过程中,氨基酸是怎样被运送到核糖体中的mRNA 上去的呢?这需要运载工具,这种工具就是tRNA。

因此我们也可以说,tRNA是氨基酸的载体。

2 基因工程载体
基因工程中携带外源基因(即目的基因)进入受体细胞的载运工具也是一种载体(高中课本称为运载体)。

这种载体有以下特点:
第一,能够在宿主细胞中独立复制并稳定地保存;
第二,有较多供选择的插入点,即具有多个限制性内切酶切点,以便与外源基因连接;
第三,有容易分析的遗传标记,即具有某些标记基因,便于进行筛选;第四,载体DNA分子有一段不影响它们扩增的非必需区域,插入其中的外源DNA片段,能被动地跟着载体一起复制和扩增。

目前,常用的载体有质粒、噬菌体和动植物病毒等。

3 酶促反应载体
在发生酶促反应时,辅酶往往起载体的作用,能递氢、递电子或递化学基团。

如生物素是多种羧化酶的辅酶,在CO2固定反应中起重要作用。

第一步是CO2与生物素结合;第二步是将同生物素结合的CO2转给适当的受体,起CO2载体的作用。

叶酸的衍生物四氢叶酸以辅酶的形式作为甲酸基、甲醛和甲基等的载体,对甲基的转移和甲酸基及甲醛的利用都有重要作用。

NAD和NADP为脱氢酶的辅酶,是生物氧化过程中不可缺少的氢载体,NADP还是光合作用过程中的氢载体。

光合电子传递链和呼吸电子传递链都是由一系列互相衔接的电子传递物质组成,它们都是传递电子的载体。

C4植物叶肉细胞可将CO2以C4(如草酰乙酸、苹果酸、天冬氨酸)的形式固定下来,在此形成的化合物可作为穿梭工具将CO2送入维管束鞘细胞,这里的C4化合物起到CO2载体的作用。

4细胞膜载体
主动运输是物质跨膜运输的主要方式之一。

这种运输的特点是被选择吸收的物质是从低浓度一侧通过细胞膜运输到高浓度一侧,必须有载体协助,需要消耗能量。

载体是细胞膜上的蛋白质,它像船一样装载和运送物质。

载体具有特异性,只能与某一种物质进行暂时性的结合和分离,而且,一个特定的载体只运输一个类型的化学物质,或一种分子和离子,这是由于蛋白质结构的特异性与被转运物质具有对应关系;
载体具有饱和性,在一定范围内,转运量与浓度梯度成正比,但当浓度梯度增高到一定限度时,转运量不再增加,这是由于转运某种物质的载体的数量有限。

协助扩散(属于被动运输)也需要载体介导才能完成。

5 能量和信息载体
物质是能量的载体,生物体内的能量是以化学能的形式贮藏在有机物中,从这个角度来说,糖类、脂肪等有机物都是能量的载体。

ATP不仅是能量的载体,而且ATP作为磷酸化酶的辅酶,还是磷酸的载体。

人和动物体内的磷酸肌酸也是能量的载体。

有人打比方说,如果把ATP-ADP系统看作是细胞能库的活期存款账户的话,那么磷酸肌酸就是定期存款账户。

ATP和NADPH还是光合作用中的能量载体,在暗反应中起重要作用。

6物质运输载体
水是生物体内运输养料和代谢产物的载体。

机体所需的各种营养物质以及它们的代谢产物都能溶于水中,即使是难溶和不溶于水的物质,如脂肪和某些蛋白质也能分散于水中成为胶体溶液。

所有这些溶解或分散的物质,以水作为载体,植物通过输导组织,人和动物通过血液循环,运送至全身各组织器官。

在营养物质代谢中,脂肪来源太多时,肝脏就把多余的脂肪合成脂蛋白,从肝脏中运出去。

脂蛋白的主要功用为转运脂质及固醇类物质。

细胞膜内外,细胞与细胞之间以及器官与器官之间脂质的转移需要与蛋白质结合成脂蛋白的形成才能完成。

可以说,脂蛋白是运输脂质及类固醇物质的载体。

类似地,我们还可以说,红细胞中血红蛋白是O2运输的载体。

生态系统是能量、物质、信息三者综合作用的自然整体。

物质作为能量的载体使能量沿着食物链(网)流动,能量作为动力,使物质能够不断地在生物群落和无机环境之间循环往返。

信息同样以物质为载体,其流动与传输又不可缺少能量的驱动,信息传递影响着能量流动和物质循环的方向和状态,并有调节系统稳定性的作用。

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