生物选修三知识点总结

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1、优质文档中学生物选修三学问点总结 2011-3-22专题1 基因工程基因工程的概念基因工程是指遵照人们的愿望，进展严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，给予生物以新的遗传特性，缔造出更符合人们须要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进展设计和施工的，又叫做DNA重组技术。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来源：主要是从原核生物中分别纯化出来的。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、2.“分子缝合针”DNA连接酶(1)两种DNA连接酶EcoliDNA连接酶和T4-DNA连接酶的比拟：一样点：都缝合磷酸二酯键。区分：EcoliDNA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)和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：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，供重组DNA

3、的鉴定和选择。2最常用的载体是质粒,它是一种袒露的、构造简洁的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制实力的双链环状DNA分子。3其它载体： 噬菌体的衍生物、动植物病毒 (二)基因工程的根本操作程序第一步：目的基因的获得1.目的基因是指： 编码蛋白质的构造基因 。2.原核基因采纳干脆分别获得，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9095DNA解链；其次步：冷却到5560，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至7075，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。其次步：基因表达载体的构建1.

4、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：是一段有特别构造的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：也是一段有特别构造的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：将目的基因导入植物细胞：采

5、纳最多的方法是 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缘由是 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 溶于缓冲液中和感受态细胞混合，在必须的温度下促进感受态细胞汲取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

6、染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采纳 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，方法是采纳 用标记的目的基因作探针和mRNA杂交。3.最终检测 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 抗体进展抗原抗体杂交。4.有时还需进展 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

7、质工程是指以蛋白质分子的构造规律及其生物功能的关系作为根底，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进展改造，或制造一种新的蛋白质，以满意人类的生产和生活的需求。基因工程在原那么上只能生产自然界已存在的蛋白质转录 翻译蛋白质工程的根本原理：它可以依据人的需求来设计蛋白质的构造，又称为其次代的基因工程。根本途径：从预期的蛋白质功能启程，设计预期的蛋白质构造，推想应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列基因以上是蛋白质工程特有的途径；以下遵照基因工程的一般步骤进展。留意：目的基因只能用人工合成的方法专题2 细胞工程一植物细胞工程 1.理论根底原理：细胞全能性全能性表达的难易程度：受精卵生殖细胞干细

8、胞体细胞；植物细胞动物细胞2.植物组织造就技术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。A 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：采纳茎尖组织造就来除去病毒因为植物分生区旁边的病毒极少或没有 人工种子：以植物组织造就得到的胚状体、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；便利贮存和运输B 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；对花粉进展花药离体造就技术是植物组

9、织造就；得到单倍体植株；对其幼苗时期进展秋水仙素处理；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C 突变体利用：在组织造就中会出现突变体，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D 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展组织造就，从而让它们能够产生大量的细胞产物。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终一道工序。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意义：克制了远缘杂交不亲和的障碍。二动物细胞

10、工程 1. 动物细胞造就1概念：动物细胞造就就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在相宜的造就基中，让这些细胞生长和繁殖。2动物细胞造就的流程：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造就瓶中进展原代造就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接着传代造就。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外表相互抑制时，细胞就会停顿分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。4动物细胞造就须要满意以下条件无菌、无毒的环境：造就液应进展无菌处

11、理。通常还要在造就液中添加必须量的抗生素，以防造就过程中的污染。此外，应定期更换造就液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。养分：合成造就基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需参加血清、血浆等自然成分。温度：相宜温度：哺乳动物多是36.50.5；pH：7.27.4。气体环境：95%空气5%CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是维持造就液的pH。5动物细胞造就技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、造就医学探究的各种细胞。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拟简洁和体细胞核移植比拟难。2选用去核卵(母)细胞的缘

12、由：卵(母)细胞比拟大，简洁操作；卵(母)细胞细胞质多，养分丰富。3体细胞核移植的大致过程是：右图 高产奶牛供应体细胞进展细胞造就；同时采集卵母细胞，在体外造就到减二分裂中期的卵母细胞，去核显微操作注：为什么要用卵细胞？它可以供应足够的养分；操作简便；细胞质不会抑制细胞核全能性的表达；将供体细胞注入去核卵母细胞；通过电刺激使两细胞融合，供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎；将胚胎移入受体代孕母牛体内；生出和供体奶牛遗传基因一样的犊牛核移植胚胎移植4体细胞核移植技术的应用：加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育； 爱护濒危物种，增大存活数量；生产宝贵的医用蛋白； 作为异种移植的供体；用于组织器官的

13、移植等。5体细胞核移植技术存在的问题：克隆动物存在着安康问题、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动物细胞融合和植物原生质体融合的原理根本一样，诱导动物细胞融合的方法和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：克制了远缘杂交的不亲和性，成为探究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。4动物细胞融合和植物体细胞杂交的比拟：细胞工程植物体细胞杂交动物细胞融合理论根底细胞的全能性、细

14、胞膜的流淌性细胞增殖、细胞膜的流淌性融合前处理酶解法去除细胞壁纤维素酶、果胶酶注射特定抗原，免疫处理正常小鼠诱导手段物理法:离心、振动、电激 物理法:离心、振动、电激 化学法：聚乙二醇 化学法：聚乙二醇PEG生物法：灭活的病毒灭活的仙台病毒诱导过程第一步：原生质体的制备 酶解法 正常小鼠免疫处理动物细胞的融合 物、化、生法其次步：原生质体融合 物、化法 杂交瘤细胞的筛选和造就 专一抗体检验阳性细胞造就 第三步：杂种细胞的筛选和造就 单克隆抗体的提纯第四步：杂种植株的诱导和鉴定用途和意义克制远缘杂交的不亲和障碍1 制备单克隆抗体 大大扩展杂交的亲本组合范围 2 诊断、治疗、预防疾病，例如“生物导弹”治疗癌症应用：白菜-甘蓝等杂种植株4.单克隆抗体注入小鼠细胞融合分别抗原注入小鼠体内B淋巴细胞骨髓瘤细胞杂交瘤细胞细胞造就选择造就细胞造就基体内造就体外造就从腹水提取从造就液提取单克隆抗体1抗体：一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分别出的抗体产量低、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：