高中生物選修3的知識點(diǎn)

高中生物選修3的知識點(diǎn)

　　高考高中生物選修知識點(diǎn)

　　專(zhuān)題一基因工程

　　基因工程的概念

　　基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴格的設計，通過(guò)體外DNA重組和轉基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng )造出更符合人們需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品�；�因工程是在D

　�。ㄒ唬┗�因工程的基本工具

　　1.“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內切酶（限制酶）

　�。�1）來(lái)源：

　　主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。（2）功能：

　　能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)，因此具有專(zhuān)一性。（3）結果：

　　經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA 片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。

　　2.“分子縫合針”——(1)兩種DNA連接酶（E·coliDNA連接酶和T4-DNA連接酶）的比較：

　�、傧嗤�點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。②區別：

　　E·coliDNA將雙鏈DNA酯鍵連接起來(lái)；而T4DNA端，但連接平末端的之間的效率較低。(2)與DNA聚合酶作用的異同：

　　DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA連接酶是連接兩個(gè)DNA 片段的末端，形成磷酸二酯鍵。

　　3.“分子運輸車(chē)”——載體（1）載體具備的條件：

　�、倌茉谑荏w細胞中復制并穩定保存。

　�、诰哂幸恢炼鄠�(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA 片段插入。

　�、劬哂袠擞浕�因，供重組DNA的鑒定和選擇。（2）最常用的載體是質(zhì)粒，它是一種裸露的、結構簡(jiǎn)單的、獨立于細菌染色體之外，并具有自我復制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。（3）其它載體：噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒。

　　(二)基因工程的基本操作程序

　　第一步：目的基因的獲取

　　1.目的基因是指：編碼蛋白質(zhì)的結構基因。2.合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉錄法_和化學(xué)合成法_。3.PCR技術(shù)擴增目的基因（1）原理：DNA雙鏈復制（2）過(guò)程：

　　第一步：加熱至90～95℃DNA解鏈；

　　第二步：冷卻到55～60℃，引物結合到互補D第三步：加熱至70～75℃，熱穩定DNA聚合酶從引物起始互補鏈的合成。

　　第二步：基因表達載體的構建1.目的：并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。2.組成：目的基因＋啟動(dòng)子＋終止子＋標記基因（1）啟動(dòng)子：是一段有特殊結構的DNA 片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，能驅動(dòng)基因轉錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。

　�。�2）終止子：也是一段有特殊結構的DNA 片段，位于基因的尾端。

　�。�3）標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來(lái)。常用的標記基因是抗生素基因。

　　第三步：將目的基因導入受體細胞_1.轉化的概念：

　　是目的基因進(jìn)入受體細胞內，并且在受體細胞內維持穩定和表達的過(guò)程。2.常用的轉化方法：

　　將目的基因導入植物細胞：采用最多的方法是農桿菌轉化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等。

　　將目的基因導入動(dòng)物細胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)。此方法的受體細胞多是受精卵。

　　將目的基因導入微生物細胞：原核生物作為受體細胞的原因是繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少，最常用的原核細胞是大腸桿

　　4.因抗蟲(chóng)植物是否出現抗蟲(chóng)性狀。

　�。ㄈ�）基因工程的應用1.植物基因工程：

　　抗蟲(chóng)、抗病、抗逆轉基因植物，利用轉基因改良植物的品質(zhì)。2.動(dòng)物基因工程：

　　提高動(dòng)物生長(cháng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。3.基因治療：

　　把正常的'外源基因導入病人體內，使該基因表達產(chǎn)物發(fā)揮作用。

　　菌，其轉化方法是：先用Ca2+處理細胞，使其成為感受態(tài)細胞，再將重組表達載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細胞混合，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細胞吸收DNA分子，完成轉化過(guò)程。

　　3.重組細胞導入受體細胞后，篩選含有基因表達載體受體細胞的依據是標記基因是否表達。

　　第四步：目的基因的檢測和表達

　　1.插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交技術(shù)。

　　2.，方法是采用用標記的目的基因作探針與

　　3.最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應的抗體進(jìn)行抗原－抗體雜交。

　�。ㄋ模┑鞍踪|(zhì)工程的概念

　　蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結構規律及其生物功能的關(guān)系作為基礎，通過(guò)基因修飾或基因合成，對現有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿(mǎn)足人類(lèi)的生產(chǎn)和生活的需求。（基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)）

　　專(zhuān)題2細胞工程

　�。ㄒ唬┲参锛毎�工程

　　1.理論基礎（原理）：細胞全能性

　　2全能性表達的難易程度：受精卵＞生殖細胞＞干細胞＞體細胞；植物細胞＞動(dòng)物細胞

　　植物組織培養技術(shù)（1）過(guò)程：

　　離體的植物器官、組織或細胞―→愈傷組織―→試管苗―→植物體（2）用途：

　　微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單倍體育種、細胞產(chǎn)物的工廠(chǎng)化生產(chǎn)。（3）地位：

　　是培育轉基因植物、植物體細胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。

　　3.植物體細胞雜交技術(shù)（1）過(guò)程：

　　胞分裂生長(cháng)到表面相互抑制時(shí)，細胞就會(huì )停止分裂增殖，這種現象稱(chēng)為細胞的接觸抑制。（4）動(dòng)物細胞培養需要滿(mǎn)足以下條件：①無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境：

　　培養液應進(jìn)行無(wú)菌處理。通常還要在培養液中添加一定量的抗生素，以防培養過(guò)程中的污染。此外，應定期更換培養液，防止代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害。②營(yíng)養：

　　合成培養基成分：糖、氨基酸、促生長(cháng)因子、無(wú)機鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分。

　�、蹨囟龋哼m宜溫度：哺乳動(dòng)物多是36.5℃＋0.pH：④氣體環(huán)境：

　　95%空氣＋O2是細胞代謝所必需的，CO2pH。（5）動(dòng)物細胞培養技術(shù)的應用：

　　制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測有毒物質(zhì)、培養醫學(xué)研究的各種細胞。

　�。�2）誘導融合的方法：物理法包括離心、振動(dòng)、電刺激等�；瘜W(xué)法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導劑。

　�。�3）意義：克服了遠緣雜交不親和的障礙。

　�。ǘ�）動(dòng)物細胞工程

　　1.動(dòng)物細胞培養（1）概念：

　　動(dòng)物細胞培養就是從動(dòng)物機體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細胞，然后放在適宜的培養基中，讓這些細胞生長(cháng)和繁殖。（2）動(dòng)物細胞培養的流程：

　　取動(dòng)物組織塊（動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織）→剪碎→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個(gè)細胞→制成細胞懸液→轉入培養瓶中進(jìn)行原代培養→貼滿(mǎn)瓶壁的`細胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個(gè)細胞繼續傳代培養。

　�。�3）細胞貼壁和接觸抑制：

　　懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱(chēng)為細胞貼壁。細胞數目不斷增多，當貼壁細

　　3

　　2.動(dòng)物體細胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物

　�。�1）哺乳動(dòng)物核移植可以分為胚胎細胞核移植（比較容易）和體細胞核移植（比較難）。（2）選用去核卵(母)細胞的原因：卵(母)細胞比較大，容易操作；卵(母)細胞細胞質(zhì)多，營(yíng)養豐富。

　�。�3）體細胞核移植技術(shù)的應用：

　�、偌铀偌倚筮z傳改良進(jìn)程，促進(jìn)良畜群繁育；②保護瀕危物種，增大存活數量；

　�、凵�產(chǎn)珍貴的醫用蛋白；④作為異種移植的供體；⑤用于組織器官的移植等。

　�。�4）體細胞核移植技術(shù)存在的問(wèn)題：

　　4克隆動(dòng)物存在著(zhù)健康問(wèn)題、表現出遺傳和生理缺陷等。

　　動(dòng)物細胞融合

　　動(dòng)物細胞融合也稱(chēng)細胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細胞結合形成一個(gè)細胞的過(guò)程。融合后形成的具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細胞遺傳信息的單核細胞，稱(chēng)為雜交細胞。

　　動(dòng)物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理基本相同，誘導動(dòng)物細胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法類(lèi)似，常用的誘導因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。

　　動(dòng)物細胞融合的意義：克服了遠緣雜交的不親和性，成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的重要手段。

　　4.單克隆抗體

　　抗體：一個(gè)B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。從血清中分離出的抗體產(chǎn)量低、純度低、特異性差。

　　雜交瘤細胞的特點(diǎn)：既能大量繁殖，又能產(chǎn)生專(zhuān)一的抗體。

　　單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特異性強，靈敏度高，并能大量制備。

　　單克隆抗體的作用：

　�、僮鳛樵\斷試劑：準確識別各種抗原物質(zhì)的細微差異，并跟一定抗原發(fā)生特異性結合，具有準確、高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)。

　�、谟糜谥委熂膊『瓦\載藥物：主要用于治療癌癥治療，可制成“生物導彈”，也有少量用于治療其它疾病。

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