细胞工程
(一)植物细胞工程
1、植物细胞工程的基本技术包括:植物组织培养和植物体细胞杂交,植物体细胞杂交是对植物组织培养的应用。
2、在生物的生长发育过程中,细胞并不会表现出全能性,而是分化成各种组织和器官,这是因为在特定的环境条件下__________________________的结果。
3.植物组织培养技术
(1).理论基础(原理):__________________
(2)过程:___________的植物器官、组织或细胞―――→愈伤组织―――→试管苗――→植物体
(3)注意:a、操作在_________条件下进行。
b、____________不需要光照,_______________需要光照。
c、激素包括_____________和___________________.
d、适宜的温度和ph
e、一定的营养成分
4.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_____________________________等。化学法一般是用____________________作为诱导剂。
(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
5、植细胞工程的应用
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:采用________组织培养来除去病毒(因为植物分生区附近的病毒极少或没有)
专题2 细胞工程 一、单选题 1.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是() A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞 B.克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变 C.二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的 D.恶性细胞系的细胞可进行传代培养 2.下列有关细胞全能性的叙述,正确的是() A.植物体只有体细胞才具有发育成完整个体所必需的全套基因B.高度分化的植物细胞只有处于离体状态时才有可能现出全能性C.植物体内某些体细胞没有表现出全能性,其原因是所含基因不同D.紫色糯性玉米种子培育成植株,这反映植物种子具有全能性 3.下列关于动物细胞培养的叙述不正确的是() A.动物细胞培养技术的原理是细胞的全能性 B.传代培养时需要用胰蛋白酶处理贴壁生长的细胞 C.癌细胞在培养瓶中不会出现接触抑制现象 D.动物细胞培养一般需要使用CO2培养箱 4.下列哪种生物不能通过突变体的利用而获得() A.抗除草剂的白三叶草 B.生产胰岛素的大肠杆菌 C.高产的水稻 D.蛋白质含量高的小麦 5.下列不属于动物细胞工程应用的是() A.大规模生产干扰素,用于抵抗病毒引起的感染 B.为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞 C.大规模生产食品添加剂、杀虫剂等 D.利用胚胎移植技术,加快优良种畜的繁殖 6.与创造“番茄——马铃薯”杂交植株有关的生物技术是() ①转基因技术②细胞核移植③植物组织培养④细胞融合A.①③
B.③④ C.②③ D.①④ 7.植物组织培养技术,可以培养或产生() A.药物 B.无病毒植株 C.人工种子 D. A、B、C均是 8.植物体细胞杂交的结果是() A.产生杂种植株 B.产生杂种细胞 C.原生质体融合 D.形成愈伤组织 9.动物细胞融合的目的中最重要的是() A.克服远缘杂交不亲和 B.制备单克隆抗体 C.培育新物种 D.生产杂交细胞 10.下列关于现代生物技术的应用叙述,不正确的是() A.植物组织培养技术可用于转基因植物的培育 B.动物细胞培养技术可以克隆出动物个体 C.单克隆抗体技术用于制备“生物导弹” D.蛋白质工程可以改造自然界现有的蛋白质 11.运用细胞工程技术获得单克隆抗体时,下列操作不必要的是() A.对小动物注射抗原 B.融合并筛选杂交瘤细胞 C.培养杂交瘤细胞 D.将胰蛋白酶注入小鼠腹腔 12.关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,错误的是() A.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同 B.动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶
专题1 基因工程 1.基因工程又叫做或。就是按照人们的愿望,把一种生物的某种基因提取出来,加以,然后放到另一种生物的细胞里,改造生物的。 2.基因工程是在上进行的设计施工,基本工具是:基因的剪刀(分子手术刀)——;基因的针线(分子缝合针)——;基因的(分子运输车)——。 终止子也是一段有特殊结构的,位于基因的,其作用是使下来;标记基因的作用是为了,从而将含有目的基因的细胞出来,最常用的标记基因是。 16.将目的基因导入植物细胞最常用的方法是,另外还有和等。 17.农杆菌是一种生活在土壤中的,能在自然条件下感染,而对大多数没有
感染能力。当植物体受到损伤,伤口处的细胞会分泌大量的,吸引农杆菌移向这些细胞,这时农杆菌中的上的(可转移的DNA)可转移至受体细胞,并且到受体细胞上。 18.农杆菌转化法是将目的基因插入到上,通过农杆菌的作用,使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞中上,使目的基因的遗传特性得以;基因枪法是利用压缩气体产生的动力,将包裹在金属颗粒表面的打入受体细胞中,使目的基因与其整合并表达的方法,是 →→) 30.蛋白质工程成功难度很大,主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的,而目前科学家对大多数蛋白质的的了解还很不够。
专题4 生物技术的安全性和伦理问题 31.对于转基因生物,公众在安全、安全和安全方面产生了争论。安全主要是指公众担心转基因生物会产生出蛋白或蛋白;安全是担心转基因生物可能会影响到;安全是指转基因生物可能对环境造成或。 32.担忧转基因生物安全性的原因:对、以及等了解有限;转移的基因虽然功能已知,但不少是的基因;外源基因插入宿主基因组的部位往往是。 后用冲洗;实验中要强调所用器械的和实验人员的 ,因为污染杂菌后杂菌会并;外植体最好切取含有的部分,原因是这部分细胞。 45.植物体细胞杂交技术:将不同种的植物,在一定条件下融合成,并把它培
生物必修三《稳态与环境》知识点总结 第一部分 稳态 知识点总结 (细胞质基质 细胞液) (存在于细胞内,约占 )、 1.体液 血 浆 = (细胞直接生活的环境) 组织液 (存在于细胞外,约占 ) 淋巴等 2.内环境的组成及相互关系(用图示画出) 考点: 呼吸道,肺泡腔,消化道内的液体不属于人体内环境,则汗液,尿液,消化液,泪液等不属于体液,也不属于细胞外液. 细胞外液的成分 水, 无机盐(Na+, Cl-),蛋白质(血浆蛋白) 血液运送的物质 : 葡萄糖 甘油 脂肪酸 胆固醇 氨基酸等 : 尿素 尿酸 乳酸等 : O2,CO2 等 激素,抗体,神经递质,维生素 组织液,淋巴,血浆成分相近,最主要的差别在于血浆中含有很多的 ,细胞外液是 ,反映了生命起源于海洋, 血浆各化学成分的种类及含量保持动态的稳定,所以分析血浆化学成分可在一定程度上反映体内物质代谢情况,可以分析也一个人的身体健康状况. 理化性质(渗透压,酸碱度,温度) 渗透压 一般来说,溶质微粒越多,溶液浓度 ,对水的吸引力越大,渗透压 , 血浆渗透压的大小主要与 , 的含量有关。 人的血浆渗透压约为 ,相当于细胞内液的渗透压。 功能:是维持细胞结构和功能的重要因素。 典型事例: (高温工作的人要补充 ; 严重腹泻的人要注入 , 海里的鱼在河里不能生存; 吃多了咸瓜子,唇口会起皱; 水中毒; 生理盐水浓度一定要是0.9%; 红细胞放在清水中会 ; 吃冰棋淋会口渴; 白开水是最好的饮料;) 酸碱度 正常人血浆近中性,PH 为 缓冲对:一种弱酸和一种强碱盐 H2CO3/NaHCO3 NaH2PO4/Na2HPO4 CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3- 温度:有三种测量方法(直肠,腋下,口腔),恒温动物(不随外界温度变化而变化)与 变温动物(随外界温度变化而变化)不同.温度主要影响酶。 内环境的理化性质处于 中. 内环境是细胞与外界环境进行 的媒介。 直接参与物质交换的系统: , , , 系统 间接参与的系统(调节机制) 人体稳态调节能力是有一定限度的.同时调节也是相对的。 能引起组织水肿形成因素有哪些? 补充:尿液的形成过程 尿的形成过程:血液流经肾小球时,血液中的尿酸、尿素、水、无机盐和葡萄糖等物质通过肾小球的过滤作用,过滤到肾小囊中,形成原尿。 当尿液流经肾小管时,原尿中对人体有用的全部葡萄糖、大部分水和部分无机盐,被肾小管重新吸收,回到肾小管周围毛细血管的血液里。原尿经过肾小管的重吸收作用,剩下的水和无机盐、尿素和尿酸等就形成了尿液。 动物和人体生命活动的调节
植物a 叶片叶组 织块 b 愈伤 组织 c 有生根发芽能力的胚 状结构 d 人工 种子 e 种苗 91 届高二生物选修 3 练习:专题二《细胞工程》 一、单项选择题 1、对细胞全能性的表达正确的是 A.离体的植物细胞均能够表现出全能性 B.动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现C.花粉可培育成单倍体植株是细胞全能性的表现 D.单克隆抗体的制备依据的原理是细胞的全能性 2、在下列选项中,需要采用植物组织培养技术的是 ①利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,获得多倍体植株②获取大量的脱毒苗 ③制备人工种子④单倍体育种⑤无子西瓜的快速大量繁殖 A.①②③ B.③④⑤ C.①②④⑤ D.②③④⑤ 3、植物组织培养过程的顺序是 ①离体的植物器官、组织或细胞②根、芽③愈伤组织④脱分化⑤再分化⑥植物体 A.①④③⑤②⑥ B.①④③②⑤⑥ C.①⑤④③②⑥ D.⑥①④③⑤② 4、下面为植物组织培养过程流程图解,以下相关叙述不正确的是 A.上述过程中脱分化发生在b 步骤,形成愈伤组织,在此过程中植物激素发挥了重要作用 B. 再分化发生在d 步骤,是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程 C.从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性 D.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题 5、下列关于植物体细胞杂交的叙述,错误的是 A.不同种植物原生质体融合的过程属于植物体细胞杂交过程 B.参与杂种细胞壁形成的细胞器主要是线粒体和核糖体 C.植物体细胞杂交技术可克服生殖隔离的限制,培育远缘杂种植株 D.杂种植株表现出的性状是基因选择性表达的结果 6、下图所示为植物体细胞杂交技术的过程,错误的是 A.A 和 B 细胞诱导融合前要先去除细胞壁,可用纤维素酶和果胶酶处理 B.从A 和B 细胞到 C 细胞的过程中,常用离心、振动、电刺激用聚乙二醇(PEG)作为诱 导剂 C.A 和 B 细胞融合完成的标志是再生出新的细胞壁 D. 植物体细胞杂交技术的目的是获得杂种细胞 7、在动物细胞培养过程中,下列处理不恰当的是 A.培养液和培养用具要进行无菌处理 B.提供种类齐全的营养物质 C.提供纯氧以保证细胞的呼吸作用D.保证提供适宜的温度和pH 8、下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是 A.培养中的人效应T 细胞能产生单克隆抗体B.培养中的人B 细胞能够无限地增殖C.人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞9、关于动物细胞培养的下列叙述中正确的是 A.动物细胞培养不能获得有重要价值的蛋白质生物制品 B.动物细胞培养前要用胰蛋白酶处理使细胞分散 C.细胞遗传物质的改变发生于原代培养过程中 D.培养至 50 代后能继续传代的细胞叫细胞株 10、动物细胞融合和植物原生质体融合比较,特殊性表现在 A.融合的原因B.融合的优点C.融合的诱导手段D.融合的过程
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。 ★DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较 (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; 第二步:冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合; 第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 (5)特点:指数形式扩增 (二) 制备重组DNA分子(基因表达载体的构建) 1.重组DNA分子的组成:除了目的基因外,还必须有标记基因。 ★标记基因的作用: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。2.方法:同种限制酶分别切割载体和目的基因,再用DNA连接酶把两者连接。 (三) 转化受体细胞(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: ①将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌介导转化技术(农杆菌转化法),其次还有基因枪 介导转化技术(基因枪法)和花粉管通道技术(花粉管通道法)。 ②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。 ③将目的基因导入微生物细胞:Ca+处理法。 (四) 筛选出获得目的基因的受体细胞、培养受体细胞并诱导目的基因的表达(目的基因的检测与鉴定) 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。 2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA,方法是采用DNA分子杂交技术。 3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是采用抗原—抗体杂交技术。 4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如抗虫或抗病的鉴定等。
必修三知识点填空 第1 章人体的内环境与稳态 第2 章动物和人体生命活动的调节 1 、单细胞生物直接生活在___________ 中,多细胞生物的体细胞直接生活在 _______________中。 2、人体的体液由存在于细胞内的__________和存在于细胞外的_________组成。 3(1)由___________构成的液体环境叫做内环境,主要包括_________、________和 __________等。 (2)用箭头连接表示血浆、组织液、淋巴三者之间的关系。 4、组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中 _________________。 5、细胞外液本质上是一种_____溶液。 6、细胞外液的理化性质的三个主要方面:_____________________。 7、溶液渗透压与溶液的________成正比。血浆渗透压的大小主要与血浆中________、_________的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于___和___。 8、正常人的血浆近____性,pH 为_________。血浆pH 之所以能够保持稳定,与它含有 _______、_______等离子有关。 9、__________是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 10、毛细血管壁细胞的直接环境是__________和__________;毛细淋巴管的直接环境是 __________和_____________。 11、目前普遍认为,____________________________调节网络是机体维持稳态的主要调节 机制。人体维持稳态的调节能力是___________的。 12、内环境稳态是机体进行_______________的必要条件。稳态遭到破坏,会出现细胞代 谢_________。 13 、神经调节的基本方式是________ ,其结构基础是__________ 。反射弧包括____________、________________、_____________、__________和_________。 14、神经元的结构包括___________和___________,突起分为_______和______。 15、兴奋在神经纤维上的传导形式是________,方向是_____向的;在神经元之间的传递 形式是__________________________ ,方向是_____向的;在反射弧上的传递是____向的。 16、未受刺激时,神经纤维细胞膜两侧的电位表现为_____________ 。受到刺激产生兴奋时,电位表现为_________________。 17、神经纤维某处受到刺激产生兴奋时,细胞膜外侧局部电流的方向是:从_____部位流向_________部位;细胞膜内侧局部电流的方向是:从_________部位流向________部位。 18、突触是由前一个神经元的_______________,与后一个神经元的_______ __________相接触而形成。突触结构包括:_______________________________ 。 19(1)由于________________只存在于___________的突触小泡中,只能由____________ 释放,然后作用于____________上,因此神经元之间兴奋的传递只能是_____向的。
细胞工程 考点一植物细胞工程1.细胞工程 (1)操作水平:细胞水平或细胞器水平。 (2)目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。 2.植物细胞的全能性 (1)概念:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。 (2)原理:细胞内含有本物种的全部遗传信息。 (3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。 3.植物组织培养技术 (1)原理:植物细胞具有全能性。 (2)过程: 4.植物体细胞杂交技术 (1)概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 (2)原理:体细胞杂交利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 (3)过程(4)意义:克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。 5.植物细胞工程的实际应用 (1)植物繁殖的新途径 ①微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 ②作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。 ③人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。 (2)作物新品种的培育 ①单倍体育种 a.实质:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。 b.流程:花药单倍体幼苗――――――――→ 秋水仙素诱导 染色体数目加倍 纯合子。 c.优点:后代不发生性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。 ②突变体的利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。 (3)细胞产物的工厂化生产 1.植物组织培养的关键 (1)条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。
生物选修3知识点 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_____________________ ,赋予生物以 _____________ 创造出_____________________________ 。基因工程是在上进行设计和施工的,又叫做。 (一)基因工程的基本工具 1?“分子手术刀” 一一____________________________ (1)来源:主要是从____________ 分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种__________________ 的核苷酸序列,并且使每一条链中_ _ 部位的两个核苷酸之间的 ______________ 开,因此具有性。 (3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式: ________________ 和__________________ 2.“分子缝合针” 一一_______________ ⑴ 两种DNA连接酶(____________________ 和_____________________ )的比较: ①相同点:都缝合 __________________ 键。 ②区别:E - coliDNA连接酶来源于_________________ ,只能将双链DNA片段互 补的______________ 之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝 合__________________ ,但连接平末端的之间的效率较____________ 。 ⑵ 与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将__________________ 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 _____________________ 的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车” 一一_ (1)______________________________________________ 载体具备的条件:① 。 ②___________________________ 。 ③___________________________ 。 (2)_____________________________ 最常用的载体是,它是一种裸露的、结构简单的、独立于_ ____________________ ,并具有__________________ 的_________________ DNA分子。 (3)_________________________________________________ 其它载体: (二)基因工程的基本操作程序 第一步: __________________________ 1.目的基因是指:_____________________ 。 2.原核基因采取____________ 获得,真核基因是_________________ 。人工合成 目的基因的常用方法有________________ 和___________________ 。 3.PCR技术扩增目的基因 (1)原理:_______________________ (2)过程:第一步:加热至90?950使_ _ _ ;第二步:冷却
高中生物选修三 专题1 基因工程 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。 (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:λ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。 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。 3. 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; 第二步:冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合; 第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 (5)特点:指数(2^n)形式扩增 第二步:基因表达载体的构建(核心) 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
植物细胞工程知识点清单 (一)植物组织培养 1.理论基础(原理):细胞全能性 2.全能性概念:具有某生物发育所需全部遗传信息的细胞,都具有发育成完整个体的潜能。 3、过程:外植体—脱分化—愈伤组织—再分化—丛芽、不定根—新植株 4、相关概念及实验注意事项 ①外植体:离体植物器官、组织、细胞 ②愈伤组织:高度液泡化,无固定形态的薄壁细胞。全能性高,分化程度低 ③外植体消毒:70%酒精30s—无菌水冲洗—次氯酸钠30min—无菌水冲洗 ④取材:选取形成层部位 ⑤脱分化:23~26o C,避光 ⑥再分化:将愈伤组织转接到分化培养基,光照下培养 ⑦生长素/ 细胞分裂素:比值高—促进生根;比值低—促进发芽 5、植物组织培养概念:在无菌和人工控制条件下,将离体的植物器官,组织,细胞培养在人工配置的培养基上,诱导其产生愈伤组织,丛芽,最终形成完整的植株。 6、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。 (二)植物体细胞杂交 1、植物体细胞杂交概念:将不同种的植物细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的过程。 2、过程及注意事项: ①去除细胞壁:酶解法(纤维素酶、果胶酶),获得原生质体 ②原生质体融合方法:物理法(离心、震荡、电刺激);化学法:聚乙二醇 ③细胞融合成功的标志:杂种细胞再生细胞壁 3、融合结果:获得杂种细胞,进而获得杂种植株。 A细胞+B细胞所得杂种植株遗传物质=A+B 4、成功例子:番茄—马铃薯;烟草—海岛烟草;胡萝卜—羊角芹;白菜—甘蓝 5、优点:克服远缘杂交不亲和障碍 6、局限性:不能按照人的要求表达性状 (三)植物细胞工程应用 1、微型繁殖:可以高效快速地实现种苗的大量繁殖(观赏植物,经济林木,无性繁殖作物) 2、作物脱毒:采用茎尖等分生区组织培养来除去病毒(因为分生区附近的病毒极少或没有) 如:马铃薯;草莓;甘蔗;菠萝、香蕉等经济作物 3、人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、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;方便储藏和运输 4、作物新品种培育:单倍体育种 5、突变体利用:在组织培养中会出现突变体,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) 6、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行组织培养,从而让它们能够产生大量的细胞产物。 如:生产人参皂甙,三七,紫草,银杏等。 (定向诱导愈伤组织细胞分化为产生特定物质的细胞,提纯产物)
选修3知识点复习 专题1 基因工程 (一)基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。原理是基因重组,操作水平是分子水平。优点:打破物种界限;定向地改造生物的遗传性状。 (二)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:主要从原核生物中分离纯化出来。 (2)功能: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)特点具有专一(特异)性。 (4)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连接酶只能连接黏性末端;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聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段的末端,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能够稳定保存并复制;②有一至多个限制酶酶切位点③含有标记基因,便于筛选。④对受体细胞无害。 (2)最常用的载体是质粒,化学本质是DNA分子。(3)其它载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒 (三)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取 1.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因。 3.人工合成目的基因的两个条件:基因比较小;核苷酸序列已知。 4.PCR技术扩增目的基因 (1)PCR是多聚酶链式反应的缩写,原理DNA双链复制。 (2)过程:第一步变性:加热至90~95℃,DNA解链,不需要解旋酶;第二步复性:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链。变性和复性利用了DNA的热变性原理;第三步延伸:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步:基因表达载体的构建基因表达载体的组成:除了目的基因外,还必须有启动子、终止子、标记基因等。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。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常用的导入方法: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。将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射法。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。 第四步:目的基因的检测和鉴定 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。 2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是分子杂交技术。 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。 (四)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:如乳腺生物反应器和膀胱生物反应器,方法是将目的基因导入哺乳动物的受精卵中,使其发育成转基因动物。 3.基因治疗是把正常基因导入病人的体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗的目的,这是治疗遗传病最有效的手段。 (五)蛋白质工程的概念:基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,蛋白质工程师在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。基本途径是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。 专题2 细胞工程 (一)植物细胞工程 1.植物组织培养技术(1)原理:植物细胞的全能性 (2)过程:离体的植物器官、组织或细胞脱分化愈伤组织再分化植物体
第一章人体的内环境与稳态 第一节细胞生活的环境 一、细胞与外界的物质交换 1、单细胞生物生活在水中,直接与外界环境进行物质交换。直接从水中获得生存所需的营养物质和氧气,并把废物直接排入水中。 2、多细胞生物通过()与外界进行物质交换,()是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 二、内环境内环境与细胞内液的转换 1、概念:血浆()细胞 内环境=细胞外液组织液 淋巴() 细胞外液与细胞内液共同构成(),其中含量较多的是(),占到()。营养物质通过()等系统,氧气通过()等系统进入机体细胞;代谢废物(CO2、尿素等)主要通过()等系统排出体外。(P8图) 2、体内大多数细胞的具体内环境是(),红细胞的内环境是(),淋巴细胞的具体内环境是(),毛细淋巴管壁细胞的内环境是(),毛细血管壁细胞的具体内环境是()。 3、细胞外液本质上是一种(),说明生命系统起源于原始海洋。血浆成分:含量最多的是()、其次是(),此外还有无机盐、各种营养物质、各种代谢废物、气体、激素等,血浆与组织液、淋巴的成分相比,主要差异为:()。 4、细胞外液的理化特性:渗透压、PH、温度 (1)渗透压:指溶液中()对()的吸引力,取决与溶液浓度,浓度越高渗透压越大,浓度越低渗透压越小。血浆渗透压主要与()含量有关。细胞外液的渗透压90%取决于()。37℃时,血浆渗透压为(),与0.9%的NaCl等渗。当红细胞放在清水中,会因为()而破裂,放在浓度较高的溶液中,会因为()而死亡。 (2)PH:血浆PH为(),与()、()等离子有关 (3)温度:()左右 第二节内环境稳态的重要性 1、内环境的稳态:正常机体通过调节的作用,使各个()、()协调活动,共同维持(),叫做稳态。内环境稳态是进行正常生命活动的必要条件。某种器官的功能出现障碍,就会引起稳态失调,例如:是形成尿液的器官,当发生(),就会出现(),最终会引起死亡。 2、稳态的调节机制是:()
高中生物选修3知识点填空习题 高中生物选修3知识点填空: 1.2基因工程的基本操作程序 【基础知识梳理】 基因工程的基本操作程序主要包括:_____________________、 _____________________、_____________________。 (一)目的基因的获取 1、概念:目的基因主要是指编码蛋白质的基因,也可以是一些具有调控作用的因子。 2、来源:(1)可以从自然界中已有_______________中直接分离 出来。 (2)从________________中获取目的基因。 3、基因文库:(1)概念:将含有某种生物不同基因的许多片段导入受体菌的群体中储存,各个受体菌分别含有这种生物的不同基因,称为基因文库。 (2)种类:基因组文库――含有一种生物的 _____________________。 部分基因文库――含有一种生物的_____________________。(如cDNA文库) 4、获取目的基因的方法: (1)从基因文库中获取目的基因 根据目的基因的有关信息,如根据基因的__________序列,基因的功能、基因在_________上的位置、基因的转录产物__________, 以及基因的表达产物___________等特性来获取目的基因。
(2)利用PCR技术扩增目的基因:①原理:PCR技术是一项在生物体外复制_________片段的核酸合成技术。②前提条件:提供已知__________的核苷酸序列,根据这段序列合成_____________。③过程:目的基因DNA变性形成DNA单链,与结合,然后在__________的作用下延伸形成DNA。④特点:________扩增,即2n(n为扩增循环次数)。 (3)人工合成方法:当基因较小,核苷酸序列已知时,可以用人工方法合成(例如,通过______________直接合成)。 目的:使在受体细胞中稳定存在,并可以________________ (二)、基因表达载体的构建 基因表达载体的组成: 1.启动子:是一段有特殊结构的_____________________,位于基因的_____________________,是_____________________识别和结合的部位,能驱动基因_____________________,最终获得所需的_____________________。 2.终止子:也是一段有特殊结构的_____________________,位于基因的_____________________ 3.标记基因的作用:_____________________;常用的标记基因是_____________________ (三)、将目的基因导入受体细胞方法: 导入植物细胞的方法:_____________________ 导入动物细胞的方法:_____________________ 导入微生物的方法:_____________________ 1.将目的基因导入植物细胞的方法: a农杆菌转化法
选修3 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。 操作水平:DNA分子水平 原理:基因重组 优点:1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 (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:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割,因此具有专一性。 (3)作用的化学键:切割磷酸二酯键 (4)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)作用:将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来,形成重组DNA (2)连接的化学键:磷酸二酯键 (3)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。 (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,它是一种环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体、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.从基因文库中获取(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用) 2.人工合成。常用方法有:(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用) (2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用) 3.PCR技术扩增目的基因(知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用) (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:变性,加热至90~95℃DNA解链为单链;(高温解旋) 第二步:复性,冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合; 第三步:延伸,加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 (5)特点:指数(2n)形式扩增 第二步:基因表达载体的构建(核心) 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。
t i m e a h i n g o o r 细胞工程考点一 植物细胞工程 1.细胞工程 (1)操作水平:细胞水平或细胞器水平。 (2)目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。2.植物细胞的全能性 (1)概念:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。 (2)原理:细胞内含有本物种的全部遗传信息。(3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜 外界条件。3.植物组织培养技术 (1)原理:植物细胞具有全能性。(2) 过程: 4.植物体细胞杂交技术 (1)概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 (2)原理:体细胞杂交利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。(3) 过程 (4)意义:克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。5.植物细胞工程的实际应用 (1)植物繁殖的新途径 ①微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 ②作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。 ③人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。(2)作物新品种的培育①单倍体育种 a.实质:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。 b.流程:花药单倍体幼苗纯合子。 ――――――――→ 秋水仙素诱导 染色体数目加倍c.优点:后代不发生性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。②突变体的利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。(3) 细胞产物的工厂化生产 1.植物组织培养的关键 (1)条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。
必修三知识点填空 第1章人体的内环境与稳态 第2章动物和人体生命活动的调节 1、单细胞生物直接生活在___________中,多细胞生物的体细胞直接生活在 _______________中。 2、人体的体液由存在于细胞内的__________和存在于细胞外的_________组成。 3(1)由___________构成的液体环境叫做内环境,主要包括_________、________和__________等。 (2)用箭头连接表示血浆、组织液、淋巴三者之间的关系。 4、组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中_________________。 5、细胞外液本质上是一种_____溶液。 6、细胞外液的理化性质的三个主要方面:_____________________。 7、溶液渗透压与溶液的________成正比。血浆渗透压的大小主要与血浆中________、_________的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于___和___。 8、正常人的血浆近____性,pH为_________。血浆pH之所以能够保持稳定,与它含有_______、_______等离子有关。 9、__________是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 10、毛细血管壁细胞的直接环境是__________和__________;毛细淋巴管的直接环境是__________和_____________。 11、目前普遍认为,____________________________调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。人体维持稳态的调节能力是___________的。 12、内环境稳态是机体进行_______________的必要条件。稳态遭到破坏,会出现细胞代谢_________。 13、神经调节的基本方式是________,其结构基础是__________。反射弧包括____________、________________、_____________、__________和_________。 14、神经元的结构包括___________和___________,突起分为_______和______。 15、兴奋在神经纤维上的传导形式是________,方向是_____向的;在神经元之间的传递形式是__________________________,方向是_____向的;在反射弧上的传递是____向的。 16、未受刺激时,神经纤维细胞膜两侧的电位表现为_____________。受到刺激产生兴奋时,电位表现为_________________。 17、神经纤维某处受到刺激产生兴奋时,细胞膜外侧局部电流的方向是:从_____部位流向_________部位;细胞膜内侧局部电流的方向是:从_________部位流向________部位。 18、突触是由前一个神经元的_______________,与后一个神经元的_______ __________相接触而形成。突触结构包括:_______________________________。 19(1)由于________________只存在于___________的突触小泡中,只能由____________释放,然后作用于____________上,因此神经元之间兴奋的传递只能是_____向的。