2020高考冲刺提分-高中生物选修3高考知识点
- 格式:doc
- 大小:196.00 KB
- 文档页数:18
高三生物选修3知识点生物选修三知识点概括
生物选修三主要涉及以下几个知识点:
1. 植物生理:包括植物的营养需求、光合作用、呼吸作用、物质传输、生长调节等方
面的知识。
其中包括植物的营养需求和吸收方式、光合作用的过程和调节、呼吸作用
的过程和调节以及植物生长调节机制等。
2. 动物生理:主要涉及动物的生态位、运动和行为、离子和水的平衡、免疫系统等方
面的知识。
其中包括动物的生态位和适应机制、运动和行为的调节、离子和水的平衡
调节机制以及免疫系统的组成和功能等。
3. 生物工程:包括基因工程、农业生物技术、医学生物技术等方面的知识。
主要涉及
基因克隆、基因编辑、转基因技术、基因组学研究等内容。
4. 生物多样性与保护:主要包括生物多样性的概念与价值、生物多样性的保护与管理、生态系统的功能与服务等方面的知识。
其中包括生物多样性的概念、生物多样性的价
值和重要性、生物多样性的保护和管理措施等。
5. 生物科技与可持续发展:主要包括基因编辑技术在农业、医学、环境保护等领域的
应用,以及生物能源的开发和利用等方面的知识。
其中包括基因编辑技术在农业和医
学领域的应用、生物能源的开发和利用等。
高二生物选修三必背知识点选修三是高中生物课程中的一门重要课程,涉及到生物的进化与选择、遗传与变异等方面的知识。
下面是高二生物选修三必背的知识点。
第一部分:进化与选择1. 进化的概念与意义- 进化是指物种在长时间内适应环境变化的过程,是生物多样性的基础。
- 进化理论为我们解释了生物起源和发展的原因,揭示了生物多样性的形成机制。
2. 进化的证据- 古生物学:化石的发现与分析揭示出了生物在地质历史上的变化过程。
- 比较解剖学:不同物种的相似特征反映出它们的共同祖先。
- 生物地理学:生物在地理空间上的分布与地质事件密切相关。
- 生化分子学:基因与蛋白质的序列比较反映出物种间的亲缘关系。
3. 自然选择- 自然选择是指生物种群因遗传变异而适应环境的过程。
- 适者生存:适应环境的个体能够存活下来并繁殖后代,将有利基因传递给下一代。
- 适者繁衍:繁殖后代数量多的个体能够更多地传递有利基因。
4. 拟态与拟态选择- 拟态是指物种的形态与环境相似,以获得生存和繁衍的优势。
- 拟态选择是指个体的形态与环境相似程度越高,其存活和繁殖的机会越大。
5. 适应与适应进化- 适应是指生物物种对环境的适应性改变。
- 适应进化是指在自然选择作用下,个体或种群适应环境的进化过程。
第二部分:遗传与变异1. 遗传的基本规律- 孟德尔的遗传规律:包括显性与隐性、分离与独立、同源与异源等规律。
- 遗传物质的本质:DNA是生物遗传信息的携带者,具有物质基础和遗传功能。
2. 突变与变异- 突变是指基因突变导致的突变型个体的出现。
- 变异是指一种或多种基因形态在群体中的存在及其所引起的群体个体的差别。
3. 自交与杂交- 自交是指同一物种中的个体间的交配。
- 杂交是指不同物种或不同亚种之间的个体间的交配。
4. 遗传性状的分离与组合- 通过孟德尔的单因素杂交和双因素杂交,我们可以观察到遗传性状的分离和组合。
5. 基因突变与人类疾病- 基因突变是许多人类遗传疾病的原因,如遗传血液病、遗传性耳聋等。
高三生物选修3知识点高三生物选修3是一门涉及生物学的高级课程,它深入探讨了多个生物学领域的核心知识点。
本文将介绍高三生物选修3课程中的几个重要知识点,包括进化论、基因工程、免疫系统和生态学。
一、进化论进化论是高三生物选修3课程中的一个重要知识点。
它是指生物种群中遗传特征随着时间的推移而逐渐改变的现象。
进化论的基础是自然选择,即适应性强的个体在竞争中获得生存和繁殖的优势。
进化论的主要发现者是达尔文,他提出了“物竞天择,适者生存”的理论。
进化论的应用范围非常广泛,它不仅可以解释物种的起源和演化,还可以解释生物的行为、结构和功能等方面的变化。
二、基因工程基因工程是高三生物选修3课程中另一个重要的知识点。
它是利用人工手段改变生物体的遗传信息的过程。
基因工程的核心是基因的克隆和转移。
基因工程在许多领域有着广泛的应用,例如农业、医学和工业。
它可以提高作物的产量和抗性,治疗一些遗传性疾病,生产激素、酶和抗生素等。
三、免疫系统免疫系统是高三生物选修3课程中的另一项重要内容。
它是身体对抗外界病原体入侵的一种生物防御机制。
免疫系统有两种主要的免疫反应方式:先天免疫和获得性免疫。
先天免疫是由于遗传而自动形成的免疫反应,它对多种病原体起到广泛的抵抗作用。
获得性免疫是由于感染或接种疫苗而获得的针对具体病原体的免疫反应。
免疫系统的研究对于预防和治疗疾病具有重要意义,它为开发疫苗和药物提供了理论基础。
四、生态学生态学也是高三生物选修3课程中的一个重要知识点。
它研究生物与环境之间的相互作用和关系。
生态学主要包括生物群落、生态系统和生物多样性的研究。
生态学的核心概念包括生物圈、食物链、能量流动、物质循环等。
生态学的重要性在于帮助我们理解和保护自然环境,维持生态平衡,促进可持续发展。
总结:高三生物选修3课程中的几个知识点包括进化论、基因工程、免疫系统和生态学。
理解和掌握这些知识点对于我们深入了解生物学和解决相关问题非常重要。
通过学习这些知识,我们可以更好地理解生物的起源和演化,应用基因工程技术改善农作物和治疗疾病,保护环境和生态系统的平衡。
第一章基因工程第一节基因工程概述由于基因工程是在DNA分子水平上进行操作,因此又叫做重组DNA技术。
二.基因工程的基本工具(一)“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶)1.来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
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。
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。
(二)“分子针线”——DNA连接酶1.分类:根据酶的来源不同,可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类2.功能:恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
★两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键②区别:E.coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能使黏性末端之间连接;T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端之间的效率较低。
(三)“分子运输车”——载体1.载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存;②具有一至多个限制酶切割位点,供外源DNA片段插入;③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
2.基因工程常用的载体有:质粒、噬菌体和动、植物病毒等。
最早应用的载体是质粒,它是细菌细胞中的一种很小的双链环状DNA分子。
三.基因工程的基本过程(一) 获得目的基因(目的基因的获取)1.获取方法主要有两种:①从自然界中已有的物种中分离出来,如可从基因文库中获取。
②用人工的方法合成。
★获得原核细胞的目的基因可采取直接分离,获取真核细胞的目的基因一般是人工合成。
★人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。
2.利用PCR技术扩增目的基因(1)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
(2)目的:获取大量的目的基因(3)原理:DNA双链复制(4)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链为单链;(5(二)1.重组2(三)1.2.①②③(四)鉴定)1.2.3.4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。
高三生物选修3知识点背诵高三生物选修3是高中生物课程中的一门重要课程,其内容以生物基础知识以及生物进化、生态学、遗传学等方面知识为主。
为帮助同学们更好地复习和掌握这门课程,以下是一些重要的知识点的背诵。
第一部分:生物基础知识1. 细胞的结构与功能:- 细胞是生命的基本单位,包括原核细胞和真核细胞两种类型。
- 细胞膜是细胞的外界界面,起着控制物质进出的作用。
- 线粒体是细胞内的能量中心,通过细胞呼吸产生能量。
- 染色体是细胞内遗传信息的载体,位于细胞核内。
- 有细胞壁的细胞具有保护和支持细胞的功能。
2. 基因与蛋白质合成:- 基因是细胞内遗传信息的单位,由DNA分子编码。
- 遗传密码是以顺序的碱基组合为基础,将DNA的信息转化为蛋白质的一种机制。
- DNA复制是细胞有丝分裂前发生的一种过程,确保基因的稳定传递。
3. 细胞分裂:- 有丝分裂是指细胞内核分裂的过程,包括前期、中期、后期及分裂期四个阶段。
- 起始子是参与DNA复制和细胞分裂的关键蛋白质,能够启动DNA复制。
第二部分:生物进化1. 进化论的基本原理:- 进化是生物种群在环境变化下适应和改变的过程。
- 自然选择是指适者生存,不适者淘汰的一种机制。
- 过渡化石是研究生物进化历史的重要证据。
2. 物种形成与发展:- 分化是指同一个物种在不同环境条件下发生遗传变异,最终导致物种分裂成两个或多个亚种。
- 生殖隔离是物种形成的关键因素,包括地理隔离和生理隔离等。
3. 生物多样性保护:- 生物多样性是指地球上不同种类生物的丰富程度。
- 环境保护是保护和维护生物多样性的重要手段,包括保护自然栖息地、建立自然保护区等。
第三部分:生态学1. 生态系统的结构与功能:- 生态系统是由生物群落和其非生物环境组成的一个相互作用的系统。
- 食物链和食物网是生态系统中物种之间相互关系的描述。
- 能量流动是生态系统中的重要过程,能量从生物群落中的一个层次传递到另一个层次,形成营养关系。
高三生物选修三知识点归纳高三生物选修三是高中生物学科的一门选修课程,它主要涉及了生物的基因工程与生物技术、生物种质资源与保护以及生物进化与人类文明等方面的知识。
下面我将对这三个知识点进行归纳和总结。
一、基因工程与生物技术基因工程与生物技术是近年来发展迅速的一个领域,它利用现代生物学的知识和技术手段对生物体进行基因的操作和调控,从而达到改良、培育或设计具有特定功能的生物体的目的。
在高三生物选修三中,我们主要学习了以下几个方面的知识:1. 基因工程的基本原理:基因工程主要包括基因克隆、DNA重组和转基因技术等多个步骤。
通过这些步骤,科学家们可以选择和操纵某一具体基因,将其导入另一个生物体中,从而使其表达具有特定功能的基因。
2. 转基因技术与农业:转基因技术在农业领域有着广泛的应用,可以改良农作物的品质和抗逆性,提高产量和耐旱性等。
但是,转基因食品也引发了一系列的争议,其中包括对人体健康和环境的潜在风险等。
3. 基因工程与医学:基因工程在医学领域也发挥着重要作用,例如,通过基因工程技术可以制备重组蛋白,用于治疗某些疾病。
另外,基因药物和基因诊断技术等也是基因工程与医学的重要应用。
二、生物种质资源与保护生物种质资源与保护是生物多样性保护的一部分,它主要关注保护和利用生物资源的可持续发展。
在高三生物选修三中,我们主要学习了以下几个方面的知识:1. 生物种质资源的价值:生物种质资源是人类赖以生存和发展的重要基础,它包括农作物、家畜、野生植物和微生物等。
这些资源在食品安全、药物研发和环境保护等方面发挥着不可替代的作用。
2. 生物显微操作技术:生物保护的关键环节之一是保存生物种质资源,通过采取一系列技术手段,如冷冻保存、干燥保存和组织培养等,可以保护和保存生物资源。
3. 生物多样性的保护:生物多样性的保护是维护生物种群和生态系统的稳定和健康的重要手段。
为了保护生物多样性,我们需要注意保护自然生态环境,控制环境污染,合理利用和管理生物资源等。
生物选修三知识点总结高考生物是一门关于生命的科学,生物选修三作为高中生物学的一部分,包含了许多重要的知识点。
这些知识点对于高考来说至关重要,不仅需要了解其基本概念,还需要掌握其实际应用。
以下是对生物选修三知识点的总结和归纳。
一、细胞分裂与遗传1. 细胞的有丝分裂:细胞有丝分裂是一种常见的细胞分裂方式,具有重要的遗传作用。
通过这种方式,细胞可以精确地复制自己的遗传信息,并将其传递给下一代细胞。
2. 染色体结构和功能:染色体是细胞中最重要的遗传物质,由DNA和蛋白质组成。
染色体的结构和功能对于正常的细胞分裂和遗传有着关键的影响。
3. 基因的遗传:基因是生物体中遗传信息的基本单位,通过遗传方式传递给下一代。
对于正常的生物发育和遗传特征的表现具有重要的影响。
二、基因工程与克隆技术1. 基因工程的基本原理:基因工程是一种通过改变生物体的基因组来改变其性状的方法。
通过人工分离、修饰和重组DNA,可以制造出具有特定性状的生物体。
2. 基因工程的应用:基因工程在农业、医学和工业等领域有着广泛的应用。
例如,通过转基因技术可以制造出具有抗虫、耐旱等特性的植物,提高产量和质量。
3. 克隆技术的原理和应用:克隆技术是一种通过复制生物体的基因组来制造完全相同的个体的方法。
通过克隆技术,可以复制出具有相同基因的特定个体,对于研究和应用具有重要价值。
三、生物多样性与环境保护1. 生物多样性的概念和价值:生物多样性是指地球上生物的种类和品种的丰富程度。
保护生物多样性对于维护生态平衡和守护地球环境具有重要意义。
2. 生物多样性的危机与原因:由于人类活动的不断扩张和工业化的加剧,生物多样性正面临严重的危机。
砍伐森林、过度捕捞和生物入侵等问题对生物多样性造成了严重破坏。
3. 环境保护的重要性:环境保护是一个全球性的问题,需要全社会的共同努力。
只有保护好环境,才能保护好生物多样性,确保地球的可持续发展。
以上是对生物选修三知识点的总结和归纳。
生物选修三高考必考知识点生物学作为高中的一门必备科目,生物选修三则是其中的一部分内容。
生物选修三主要涉及生物学的进阶知识,对于高考来说是必考的一项内容。
本文将介绍生物选修三高考必考的知识点,帮助同学们更好地备考和复习。
一、生物技术与实践生物技术与实践是生物选修三的一个重要模块。
在这个模块中,同学们将学习到生物工程技术的基础理论和实验技术。
知识点包括细胞培养技术、基因转移技术、基因工程、克隆技术等。
这些知识点是现代生物科学的前沿领域,对于理解现代科技的发展以及解决实际问题具有重要作用。
二、生态系统与生物多样性保护生态系统与生物多样性保护是生物选修三中的另一个核心模块。
在这个模块中,同学们将学习到生物物种的分类及其演化、生态学原理与调查方法、生态系统的结构与功能、生物多样性的价值与保护等内容。
这些知识点不仅对于了解自然界的生态平衡和物种多样性保护具有重要意义,还能够增强同学们对于环境保护与可持续发展的意识。
三、分子与细胞生物学分子与细胞生物学是生物选修三中的重要内容之一。
在这个模块中,同学们将学习到细胞结构与功能、基因的表达与调控、基因组学、细胞信号传导等知识。
这些知识点是理解生物体机制的基础,可以帮助同学们从微观角度深入了解细胞的结构与功能,并理解生命活动的本质。
四、人类与大自然人类与大自然是生物选修三中的另一个重要模块。
在这个模块中,同学们将学习到人类的进化与文化、人体免疫与感染、人类遗传与基因工程、生殖与发育等内容。
这些知识点是人类生命科学的重要组成部分,帮助同学们更好地了解人类的生命活动、生命方式以及疾病的预防与治疗。
五、生物伦理与生物法律生物伦理与生物法律是生物选修三中的一个较为特殊的模块。
在这个模块中,同学们将学习到生物伦理的基本原则、生物技术与伦理、生物法律与生物伦理问题等内容。
这些知识点是理解生物科学与社会伦理交叉的重要内容,有助于同学们在实践中遵守伦理规范,对待生物科技及其应用问题进行合理评估和决策。
生物高考必背选修三知识点生物科目在高考中占据着重要的位置,选修三是其中最为关键的一部分。
选修三主要涉及生命的起源、进化与发展、以及生物技术等方面的内容。
下面我将介绍一些生物高考必备的选修三知识点,希望能对同学们的备考有所帮助。
一、生命的起源生命的起源是生物学研究的一个重要课题,也是选修三的基础。
在这一部分的学习中,同学们需要了解有关生物起源的两个基本理论:原生生命理论和进化论。
原生生命理论认为,生命是在地球形成早期由无机物演化而来的。
在地球上形成初期,由于环境的特殊条件,一些简单有机物逐渐形成,并发生了化学反应,最终产生了能够自我复制的有机物体系,即原生生命体。
进化论是目前主流的生命起源理论,它认为生命是由单细胞生物逐渐演化而来的。
根据进化论,从原生生命体开始,经过漫长的演化过程,逐渐形成了如今的多样化的生物群落。
进化论的重要概念包括自然选择、适者生存和适应性进化等。
二、进化与发展进化与发展是选修三的核心内容之一,涉及到生物演化的过程和机制。
在这一部分学习中,同学们需要掌握一些重要的概念和知识。
1. 进化的证据:同学们需要了解进化的证据包括化石记录、生物地理学和生物化学等方面的研究。
这些证据表明,生物在地球上的存在已经有数亿年的历史,并且经历了许多演化事件。
2. 进化的机制:自然选择是进化的主要驱动力之一,它通过优胜劣汰的方式,使适应环境变化的个体能够生存下来,并将有利的遗传特征传递给后代。
同学们还需要了解突变、基因漂变和基因交流等进化的其他机制。
3. 物种形成:物种形成是进化的重要过程之一。
同学们需要了解物种形成的方式,包括地理隔离、遗传隔离和生态隔离等,以及这些方式对物种进化的影响。
三、生物技术生物技术是选修三中的重要内容,它是将生物学知识和技术应用于科学研究和解决实际问题的领域。
在这一部分学习中,同学们需要了解基因工程、细胞工程和生物技术在农业、医学和环保等方面的应用。
1. 基因工程:基因工程是将外源基因导入到生物体中的过程,以改变其遗传特性。
生物选修3知识点总结《专题1基因工程》基因工程的概念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。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
(-)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链DNA分子的.某种特定的核昔酸序列,并且使每一条链-中特定部位的两个核昔酸之间的磷酸二•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。
—DNA连接酶2.“分子缝合针”—⑴两种DNA连接酶(E•coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E-coliDNA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)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核昔酸加到已有的核昔酸片段的末端,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”一一载遂(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒基因工程的基本操作程序(二)第一步:目的基因的获取’1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。
2.原核基因采取直接分离获得,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oPCR技术扩增目的基因3.(1)原理:DNA双链复制(2)过程:第一步:加热至90〜95程DNA解链;第二步:冷却到55 60°C,引物结合到互补DNA链;第•三步:加热至70〜75°C,热稳定DNA 聚合酶从引物起始互补链的合成。
冲刺2020高考提分必备专题1 基因工程.基因拼接的理论基础(1)大多数生物的遗传物质是DNA。
(2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。
(3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构.外源基因在受体内表达的理论基础(1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。
(2)遗传信息的传递都遵循中心法则。
(3)生物界共用一套遗传密码。
基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DN A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。
基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
(一)基因工程的基本工具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离纯化出来的。
(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.“分子缝合针”——DNA连接酶(1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,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连接酶来源T4噬菌体,能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与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:①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌拟核之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。
(3)其它载体:入噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因和某些具有调控作用的因子。
2.原核基因采取直接分离(从基因文库中获取)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90~95℃DNA解链;第二步:冷却到5 5~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
(3)条件:模板,引物,热稳定DNA聚合酶(taqDNA聚合酶)第二步:基因表达载体的构建(基因工程中的最关键步骤)1.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:是一段有特殊结构的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:也是一段有特殊结构的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(鉴定和筛选含有目的基因的受体细胞)。
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:采用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。
T-DNA作用:将目的基因导入到受体细胞并整合到染色体DNA上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原因是繁殖快、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 CaCl2处理细胞,使其成为感受态细胞(原因是:未经处理的细胞不能从外界环境中吸收DNA),再将重组表达载体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,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染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术(原理是:碱基互补配对原则)。
2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交(DNA-RNA分子杂交技术,原理是:碱基互补配对原则)。
3.最后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,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。
4.有时还需进行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质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。
(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)转录翻译专题2 细胞工程(一)植物细胞工程1.理论基础(原理):细胞全能性全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞2.植物组织培养技术(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞(2)用途:微型繁殖(繁殖速度快,能保持亲本的遗传性状)、作物脱毒(选择植物根尖和茎尖,因为它们不含毒)、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
(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后一道工序。
3.植物体细胞杂交技术(1)过程:(纤维素酶和果胶酶)(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:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
(4)融合成功标志:新细胞壁的形成(二)动物细胞工程1. 动物细胞培养(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。
(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(健康的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→转入培养瓶中进行原代培养→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继续传代培养。
(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表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
(4)动物细胞培养需要满足以下条件①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。
通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。
此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
通常需加入血清、血浆等天然成分(原因是人们对细胞所需要的营养物质还不完全清楚)。
③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;p H :7.2~7.4。
④气体环境:95%空气+5%CO 2。
O 2是细胞代谢所必需的,CO 2的主要作用是维持培养液的pH 。
(5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。
2.动物体细胞核移植技术和克隆动物(原理是:细胞核的全能性)(1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。
(2)选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。
(3)体细胞核移植的大致过程是:(右图)核移植胚胎移植(4)体细胞核移植技术的应用:①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;②保护濒危物种,增大存活数量;③生产珍贵的医用蛋白;④作为异种移植的供体;⑤用于组织器官的移植等。
(5)体细胞核移植技术存在的问题:克隆动物存在着健康问题、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)动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与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:克服了远缘杂交的不亲和性,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。
(4)动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较:4.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。
从血清中分离出的抗体产量低、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:既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。
(4)单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备。
(5)单克隆抗体的作用:①作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。
②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其它疾病。
专题3 胚胎工程1概念、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
2、动物胚胎发育的基本过程(1)精子的发生:补充,精原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂;变形过程中,细胞核为精子头的主要部分,高尔基体发育为顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体在尾基部形成线粒体鞘膜,其他物质浓缩为原生质滴直至脱落。
[线粒体为精子运动提供能量] (2)卵子的发生:在胎儿时期,卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞[被卵泡细胞包围],减一分裂在排卵前后完成,形成次级卵母细胞和第一极体进入输卵管准备受精;减二分裂是在受精过程中完成的。
(3)受精:精子获能(在雌性动物生殖道内);卵子的准备(排出的卵子要在输卵管中进一步成熟到减二中期才具备受精能力);受精阶段[卵子周围的结构由外到内:放射冠、透明带、卵黄膜],a顶体反应:精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质,穿越放射冠。
b透明带反应:顶体酶可将透明带溶出孔道,精子穿入,在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应[它是防止多精子入卵受精的第一道屏障];c 卵细胞膜的封闭作用:精子外膜和卵黄膜融合,精子入卵后,卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程[它是防止多精子入卵受精的第二道屏障];精子尾部脱落,原有核膜破裂形成雄原核,同时卵子完成减二分裂,形成雌原核[注意:受精标志是第二极体的形成;受精完成标志是雌雄原核融合成合子]。