标题 | 高中生物选修三知识点总结 |
范文 | 基因工程是高中生物核心知识点。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。下面给大家分享一些关于高中生物选修三知识点总结,希望对大家有所帮助。 高中生物选修三知识点1 基因工程(DNA重组技术):体外、定向、分子水平 基本工具:限制性核酸内切酶(限制酶)来自原核细胞,识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,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。 DNA连接酶: E·coliDNA连接酶(只黏性末端) T4DNA连接酶(黏、平末端也可但效率低) 载体:质粒、入菌体的衍生物、动植物病毒 条件:①能在宿主细胞内稳定存在复制表达 ②一种或多种限制酶切点 ③标记基因(抗生素抗性基因、荧光基因) 基本操作程序: 1、目的基因的获取:(人工合成、体内提取) ①从基因文库获取 ②PCR技术扩增目的基因:模板、Taq酶(热稳定DNA聚合酶)、原料&能量(dXTP)、引物(过量) 五物混合,加热至90~95℃,DNA解旋,冷却到55~60℃,引物与互补DNA链结合,加热至70~75℃, Taq酶从引物起始互补链的合成 ③人工化学合成:基因比较小,核苷酸序列已知 2、基因表达载体的构建:(基因工程的核心) 启动子:DNA片段,基因的首端,RNA聚合酶识别和结合的部位 目的基因 终止子:DNA片段 ,基因的尾端 标记基因:鉴别受体细胞中是否含有外源基因,从而将含有外源基因的细胞筛选出来。 (复制原点:仅自我复制的需要,整合到宿主染色体上再表达的不需要) 3、将目的基因导入受体细胞: 转化: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。 (1)导入植物细胞(体细胞、受精卵) ①农杆菌转化法(双子叶植物、裸子植物) 受损,伤口细胞分泌酚类化合物,吸引农杆菌移向,Ti质粒上T-DNA(上插目的基因)转移至受体细胞整合到受体细胞染色体上 ②基因枪法(单子叶植物) ③花粉管通道法 (2)导入动物细胞(受精卵)显微注射技术 (3)导入微生物细胞 优点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少、对人体无害(大肠杆菌) 步骤:Ca2+ 处理细胞,使其成为感受态细胞,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 4、目的基因的检测与鉴定: ①DNA分子杂交技术:转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因(目的基因是否进入原核细胞) 转基因生物的染色体DNA(原核质粒)+有同位素标记的目的基因 ②RNA分子杂交技术:目的基因是否转录出了mRNA 转基因生物的mRNA+有同位素标记的目的基因 ③抗原-抗体杂交:目的基因是否翻译成蛋白质 转基因生物的蛋白质+相应的抗体 ④个体生物学水平的鉴定:抗虫抗病的接种实验 高中生物选修三知识点2 蛋白质工程(自然界不存在的蛋白质) 预期蛋白质功能,设计蛋白质结构,推测氨基酸序列,找对应的脱氧核苷酸序列,人工合成基因,基因工程,蛋白质产品 高中生物选修三知识点3 细胞工程:(一)植物细胞工程: 1、植物组织培养技术: (1)原理:植物体细胞的全能性 (2)过程:离体的植物器官、组织或细胞,脱分化(避光),愈伤组织(未分化,薄壁细胞),再分化,根芽,细胞分裂分化,植株 (3)条件:无菌(防止微生物污染) 营养(无机盐、有机物、水) 激素(生长素、细胞分裂素,=1诱导脱分化,>1生根,<1生芽,激素杠杆) 离体 2、植物体细胞杂交技术:克服生殖隔离(不同生物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:一些动物细胞在体外可生长增殖 (2)过程: 动物组织块,剪碎,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 原代培养:转入培养瓶,细胞贴壁(培养瓶内壁光滑无毒易于贴附),细胞有丝分裂,接触抑制 胰蛋白酶处理 分瓶继续传代培养(10代以内以保持正常的二倍体核型,50代以上癌细胞) (3)条件: 无菌无毒的环境:用具无菌处理;培养液中加抗生素;定期更换培养液(清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害) 营养:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、血清血浆 温度和pH:动物体温(哺乳36+ -0.5℃),pH=7.2-7.4 气体环境:95%空气+5%CO2(维持培养液pH) 2、动物体细胞核移植技术(克隆动物)胚胎细胞核移植(易) 移入去核卵母细胞 3、动物细胞融合(细胞杂交):除物理化学法外,还可用灭活的病毒诱导 4、杂交瘤技术(生产单克隆抗体) (1)传统方法:向动物体内反复注射某种抗原,产生抗体后从血清中分离,抗体产量低纯度低特异性差 (2)单克隆抗体优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备 高中生物选修三知识点4 胚胎工程:早期胚胎或配子水平 (一)体内受精和早期胚胎发育: 1、精子的发生:睾丸的曲细精管内,初情期开始 变形:细胞核—精子头,高尔基体—顶体,中心体—尾,线粒体—尾的基部的线粒体鞘, 其他物质—原生质滴向后脱落 2、卵子的发生:卵巢及输卵管 胎儿性别分化后:卵原细胞有丝分裂,并变成初级卵母细胞,被卵泡细胞包围形成卵泡 卵泡的形成和在卵巢内的储备在出生前(胎儿时期完成) 初情期后:初级卵母细胞——次级卵母细胞和第一极体——减二中期停——卵子、极体 马狗排卵 猪牛羊排卵 受精 卵子是否受精的标志:卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体 3、受精:输卵管内完成 (1)精子获能 (2)卵子的准备:达到减数第二次分裂中期 (3)受精: 顶体反应,释放顶体内酶,溶解卵丘细胞之间的物质,穿越放射冠、透明带,(精子触及卵黄膜的瞬间)透明带反应,精子外膜和卵黄膜相互融合(标志着精子入卵),卵黄膜的封闭作用&精子尾部脱离形成雄原核,卵子减二完成,排出第二极体,形成雌原核,比雄原核小,核融合(标志受精卵的产生) 防止多精入卵:透明带反应 卵黄膜的封闭作用 4、胚胎发育:卵裂期(透明带内,有丝分裂,胚胎的总体体积并不增加,或略有减小) (1)桑椹胚:细胞数目32个,全能细胞 (2)囊 胚:开始出现分化,内细胞团(胎儿);囊胚腔;滋养层细胞(胎膜胎盘) 孵化:透明带破裂,胚胎伸展出来 (3)原肠胚:内细胞团—外胚层、内胚层、中胚层,原肠腔 (二)体外: 1、体外受精: (1)卵母细胞的采集:实验动物、猪、羊—促性腺激素处理超数排卵,输卵管中冲取 大牛:屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;活体动物的卵巢中吸取卵母细胞 人工培养至减二中期 (2)精子的采集和获能:假阴道法、手握法、电刺激法 获能处理:培养法(人工配制的获能液);化学诱导法(一定浓度的肝素或钙离子载体溶液) (3)受精:获能溶液或专用的受精溶液 2、胚胎的早期培养: 无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清 向受体移植或冷冻保存 3、胚胎移植: (1)意义:充分发挥雌性优良个体的繁殖能力;大大缩短了供体本身的繁殖周期;良种畜群迅速扩大,加速了育种工作和品种改良;不受时间地域限制,节省购买种畜费用;胚胎冷冻保存品种资源和濒危物种 (2)基本程序: ①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。 ②同种优秀公牛配种或人工授精。 ③把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(冲卵),胚胎进行质量检查,向受体移植或放入液氮中保存。 ④对受体母牛进行是否妊娠的检查。 (3)生理学基础: ①同期发情处理,为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。 ②早期胚胎在一定时间内处于游离状态,不与母体子宫建立组织上联系,可以胚胎收集。 ③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应,胚胎可以在受体的存活。 ④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但遗传特性在孕育过程中不受影响。 4、胚胎分割: 实体显微镜、显微操作仪 发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚(内细胞团均等分割) 5、胚胎干细胞(ES或EK细胞): 来源于早期胚胎或原始性腺 具有胚胎细胞的特性:体积小,细胞核大,核仁明显;具有发育的全能性 体外诱导分化:(1)治疗人类的某些顽症 (2)培育出人造组织器官,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。 (3)饲养层细胞上或添加抑制剂的培养液中不分化,加入分化诱导因子(牛黄酸、丁酰环腺苷酸),是在体外条件下研究细胞分化的理想材料。 高中生物选修三知识点总结 |
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