高中生物選修3的知識(shí)點(diǎn)

時(shí)間：2022-03-20 12:50:06 高中生物我要投稿

相關(guān)推薦

　　高考高中生物選修知識(shí)點(diǎn)

　　專題一基因工程

　　基因工程的概念

高中生物選修3的知識(shí)點(diǎn)

　　基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)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型和生物產(chǎn)品。基因工程是在D

　�。ㄒ唬┗蚬こ痰幕竟ぞ�

　　1.“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）

　　（1）來源：

　　主要是從原核生物中分離純化出來的。（2）功能：

　　能夠識(shí)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，因此具有專一性。（3）結(jié)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c(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。②區(qū)別：

　　E·coliDNA將雙鏈DNA酯鍵連接起來；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(yùn)輸車”——載體（1）載體具備的'條件：

　�、倌茉谑荏w細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)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�(biāo)記基因，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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外，并具有自我復(fù)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(jié)構(gòu)基因。2.合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉(zhuǎn)錄法_和化學(xué)合成法_。3.PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（1）原理：DNA雙鏈復(fù)制（2）過程：

　　第一步：加熱至90～95℃DNA解鏈；

　　第二步：冷卻到55～60℃，引物結(jié)合到互補(bǔ)D第三步：加熱至70～75℃，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。

　　第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建1.目的：并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。2.組成：目的基因＋啟動(dòng)子＋終止子＋標(biāo)記基因（1）啟動(dòng)子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA 片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)的DNA 片段，位于基因的尾端。

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

　　第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞_1.轉(zhuǎn)化的概念：

　　是目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。2.常用的轉(zhuǎn)化方法：

　　將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等。

　　將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)。此方法的受體細(xì)胞多是受精卵。

　　將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：原核生物作為受體細(xì)胞的原因是繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少，最常用的原核細(xì)胞是大腸桿

　　4.因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀。

　�。ㄈ┗蚬こ痰膽�(yīng)用1.植物基因工程：

　　抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)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(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物。3.基因治療：

　　把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。

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

　　3.重組細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞后，篩選含有基因表達(dá)載體受體細(xì)胞的依據(jù)是標(biāo)記基因是否表達(dá)。

　　第四步：目的基因的檢測(cè)和表達(dá)

　　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(biāo)記的目的基因作探針與

　　3.最后檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)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(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(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)）

　　專題2細(xì)胞工程

　�。ㄒ唬┲参锛�(xì)胞工程

　　1.理論基礎(chǔ)（原理）：細(xì)胞全能性

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

　　植物組織培養(yǎng)技術(shù)（1）過程：

　　離體的植物器官、組織或細(xì)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(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。（3）地位：

　　是培育轉(zhuǎn)基因植物、植物體細(xì)胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。

　　3.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（1）過程：

　　胞分裂生長(zhǎng)到表面相互抑制時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。（4）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件：①無菌、無毒的環(huán)境：

　　培養(yǎng)液應(yīng)進(jìn)行無菌處理。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，以防培養(yǎng)過程中的污染。此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，防止代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。②營(yíng)養(yǎng)：

　　合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)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(xì)胞代謝所必需的，CO2pH。（5）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用：

　　制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測(cè)有毒物質(zhì)、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)研究的各種細(xì)胞。

　�。�2）誘導(dǎo)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(dǎo)劑。

　�。�3）意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。

　　（二）動(dòng)物細(xì)胞工程

　　1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（1）概念：

　　動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖。（2）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)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(xì)胞→制成細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。

　�。�3）細(xì)胞貼壁和接觸抑制：

　　懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。細(xì)胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細(xì)

　　2.動(dòng)物體細(xì)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(xì)胞核移植（比較容易）和體細(xì)胞核移植（比較難）。（2）選用去核卵(母)細(xì)胞的原因：卵(母)細(xì)胞比較大，容易操作；卵(母)細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)多，營(yíng)養(yǎng)豐富。

　�。�3）體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用：

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

　　③生產(chǎn)珍貴的醫(yī)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(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題：

　　4克隆動(dòng)物存在著健康問題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。

　　動(dòng)物細(xì)胞融合

　　動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。融合后形成的具有原來兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。

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