高中生物选修生物科技专题知识点总结归纳
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高中生物选修知识点全总结一、生物技术实践1. 微生物的实验室培养与应用- 培养基的配制与灭菌- 微生物的分离、纯化与计数- 微生物在食品制作、医药等领域的应用2. 植物的组织培养- 组织培养的原理与操作步骤- 植物快速繁殖技术- 转基因植物的培育3. 基因工程基础- 基因的克隆与表达- 基因编辑技术(如CRISPR-Cas9)- 基因治疗与伦理问题4. 生物分子检测技术- PCR技术的原理与应用- 蛋白质的检测与分析- DNA测序与基因组学二、生态环境与生物多样性1. 生态系统的结构与功能- 生态系统的组成与能量流动- 生物多样性的意义与保护- 人类活动对生态系统的影响2. 环境保护与可持续发展- 污染物的生物降解与生物修复- 可持续发展的概念与实践- 生态农业与绿色能源3. 物种保护与自然保护区- 物种濒危的原因与保护措施- 自然保护区的建立与管理- 生态旅游与环境教育三、人体健康与营养1. 营养学基础- 营养素的分类与功能- 营养需求与膳食指南- 营养不良与营养过剩的问题2. 消化系统与营养吸收- 消化系统的解剖与功能- 营养物质的消化与吸收过程- 肠道微生物与健康3. 代谢性疾病与防治- 糖尿病、心血管疾病的成因与治疗 - 肥胖症的预防与控制- 遗传与环境因素对代谢性疾病的影响四、现代生物技术与伦理1. 克隆技术与应用- 克隆动物的制备技术- 克隆技术在医学领域的应用- 克隆人的伦理争议2. 胚胎工程与生殖技术- 体外受精与胚胎移植- 胚胎筛查与遗传病防治- 生育权与伦理问题3. 脑科学与认知功能- 脑的结构与功能- 认知障碍的成因与治疗- 人工智能与脑科学的交叉4. 生物技术的伦理、法律与社会影响 - 生物技术的安全性评估- 知识产权与生物资源的保护- 公众参与与科学传播五、生物进化与多样性1. 生物进化理论- 达尔文的自然选择与进化论- 遗传学与进化生物学的结合- 分子进化与基因组学2. 生物多样性的形成与保护- 生物多样性的起源与演化- 生态位与物种共存- 生物多样性的保护策略3. 分子系统发育与分类学- 分子标记与物种鉴定- 系统发育树的构建与解读- 分类学的新发展与争议以上是高中生物选修课程的主要知识点总结,涵盖了生物技术的实践应用、生态环境保护、人体健康营养、现代生物技术伦理问题以及生物进化与多样性等领域。
千里之行,始于足下。
202X年高中生物选修生物科技专题知识点总结归纳202X年高中生物选修生物科技专题知识点总结归纳生物科技是在生物学基础上,应用生物学原理和技术开发新材料、新药物、新工艺和新设备的一门交叉学科。
以下是202X年高中生物选修生物科技专题的知识点总结归纳。
1. 生物制药技术- 遗传工程:通过基因重组技术将生物体的基因插入到其他生物体中,生产具有特定功能的蛋白质。
- 受体蛋白制备技术:通过基因工程技术将受体蛋白基因插入到大肠杆菌等宿主中,利用重组表达系统大量制备受体蛋白。
- 蛋白质纯化技术:通过离心、过滤、层析等手段去除非目标物质,纯化目标蛋白质。
- 免疫技术:利用抗原与抗体的特异性结合,检测特定蛋白质的存在与水平,如酶联免疫吸附试验(ELISA)和免疫印迹(Western blot)。
- 重组疫苗技术:将病原体的特定基因插入到其他病毒或细菌中,利用它们表达目标抗原,制备疫苗。
2. 基因编辑技术- CRISPR-Cas9:一种高效且精准的基因编辑技术,能够在生物体的基因组中实现特定序列的精确修改。
- 基因敲除:利用CRISPR-Cas9系统选择性地切除或改变特定基因的编码区域,研究基因的功能。
- 基因敲入:通过CRISPR-Cas9系统将外源DNA片段插入到目标基因的特定位置,使得目标基因发生改变。
第1页/共3页锲而不舍,金石可镂。
- 基因修饰:通过CRISPR-Cas9系统对特定基因进行精确的修饰,如实现点突变,改变基因的表达水平等。
3. 细胞与组织工程技术- 干细胞技术:从胚胎、脐带血、成体组织等来源获取干细胞,具有自我更新和多向分化能力,可用于组织再生和疾病治疗。
- 体外受精与胚胎移植技术:将体外受精所得的胚胎移植到母体子宫内,用于辅助生殖技术。
- 组织工程:通过细胞的培养、扩增和移植,重建受损组织和器官,如皮肤、软骨和血管等。
4. 生物传感技术- DNA传感器:利用DNA的特异配对能力实现DNA序列的检测和分析。
高中生物选修一生物技术实践知识点总结材料生物技术实践是高中生物选修一课程中的重要内容,其涉及的知识点较多。
下面是关于生物技术实践相关知识点的总结材料。
一、细胞培养技术1.细胞培养基本理论:细胞培养的定义、种类和应用2.细胞培养技术的步骤:细胞的分离、传代、化学培养基的制备等3.细胞培养的影响因素:温度、培养基成分、培养器具等4.细胞培养的应用:生物药物的生产、组织工程、基因工程等二、基因工程技术1.基因工程的基本概念:基因重组、基因表达等2.基因工程中的重要技术:限制性酶切、DNA连接、DNA复制等3.基因工程的应用:转基因技术、蛋白质表达与纯化、分子诊断等4.基因工程的伦理问题:风险评估、生物安全等三、单细胞技术1.单细胞技术的基本原理:单细胞分离、扩增等2.单细胞技术的应用:单细胞测序、单细胞克隆等3.单细胞技术在医学研究中的应用:癌症研究、免疫细胞研究等4.单细胞技术的发展前景:个体化医学、药物开发等四、酶工程技术1.酶工程的基本概念:酶的定义、性质等2.酶工程技术的步骤:酶的筛选、改造、固定化等3.酶工程技术的应用:生化制剂的生产、环境保护等4.酶工程技术的发展趋势:多功能酶的研究、酶催化反应的优化等五、生物传感器技术1.生物传感器的基本原理:生物元件的识别、信号转导等2.生物传感器的种类:酶电极、抗体电极等3.生物传感器的应用:生物分析、临床诊断等4.生物传感器技术的发展:微纳制造技术的应用、多样化生物传感元件的研究等六、生物安全技术1.生物安全的概念:生物实验的风险评估、安全管理等2.生物安全技术的措施:生物实验室建设、生物废弃物处理等3.生物安全的法律法规:《生物安全法》等相关法律法规4.生物安全技术的发展:新兴疾病、转基因生物等生物安全问题的研究与应对以上是高中生物选修一生物技术实践的知识点总结材料。
这些知识点涵盖了细胞培养技术、基因工程技术、单细胞技术、酶工程技术、生物传感器技术和生物安全技术等方面,希望对你的学习有所帮助。
高中生物选修知识点总结word一、细胞生物学基础1. 细胞的结构与功能- 细胞膜:控制物质进出,细胞内外环境的分隔。
- 细胞核:包含遗传物质,控制细胞活动。
- 细胞质:包含细胞器,是生命活动的场所。
- 细胞器:如线粒体、内质网、高尔基体等,各自具有特定功能。
2. 细胞的分裂与增殖- 有丝分裂:细胞核分裂,形成两个遗传信息相同的子细胞。
- 减数分裂:生殖细胞分裂,形成四个遗传信息不同的子细胞。
3. 细胞的代谢- 光合作用:植物细胞利用光能合成有机物。
- 呼吸作用:细胞分解有机物,释放能量。
二、遗传与进化1. 遗传的分子基础- DNA结构:双螺旋结构,遗传信息的载体。
- RNA功能:作为DNA和蛋白质之间的信息桥梁。
- 蛋白质合成:转录和翻译过程。
2. 遗传的细胞基础- 染色体:遗传物质的载体,决定遗传特性。
- 基因:DNA上的特定片段,控制生物性状。
3. 遗传的变异- 基因突变:基因序列发生改变,可能导致性状变化。
- 基因重组:有性生殖过程中,父母基因重新组合。
4. 进化论- 自然选择:适者生存,不适应者淘汰。
- 物种形成:生物种群分化为不同物种的过程。
三、生态与环境1. 生态系统的组成- 生产者:通过光合作用制造有机物的生物。
- 消费者:以其他生物为食的生物。
- 分解者:分解有机物,循环物质的生物。
2. 生态系统的能流与物质循环- 食物链与食物网:生物间能量与物质的转移关系。
- 物质循环:水循环、碳循环、氮循环等。
3. 人类活动与生态环境- 环境污染:水污染、空气污染、土壤污染等。
- 生物多样性:物种丰富度和生态系统的稳定性。
四、人体健康与疾病1. 人体结构与功能- 组织与器官:构成人体的基本单位。
- 系统:如循环系统、消化系统、神经系统等。
2. 疾病与健康- 传染病:病原体引起的疾病,如流感、肺结核等。
- 非传染性疾病:如心血管疾病、糖尿病等。
3. 免疫与疾病防治- 免疫系统:保护身体免受病原体侵害的系统。
高中生物选修重点归纳总结随着高中学业的逐渐深入,生物作为一门选修课程,对学生的科学素养和综合能力培养起着重要的作用。
为了帮助同学们更好地掌握和总结生物选修的重点知识,本文将对高中生物选修的重点内容进行归纳总结。
一、细胞与遗传细胞是生命的基本单位,其结构与功能对于生物的发展和进化具有重要意义。
而遗传则是生物进化和物种形成的基础。
1. 细胞结构与功能- 细胞膜:控制物质进出,维持细胞内外环境稳定。
- 细胞器:包括核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等,分工协作,完成各种生物活动。
- 细胞分裂:包括有丝分裂和减数分裂,保证遗传物质的传递和保持遗传多样性。
2. 遗传物质DNA- DNA结构:由磷酸、核糖和碱基组成的双螺旋结构。
- DNA复制:保证每个体细胞的遗传信息一致。
- DNA的转录与翻译:通过转录生成mRNA,然后通过翻译生成蛋白质。
3. 遗传与进化- 突变:指基因型或表现型的突发性改变,是进化的原始材料。
- 遗传变异:基因重组和突变的结果,是基因座上等位基因频率的变化。
- 选择与适应:环境选择对基因型和表现型进行筛选,有利基因在进化过程中逐渐积累。
二、生物多样性与生物技术生物多样性是地球上生命的重要组成部分,生物技术则是人类对生物资源和遗传信息的应用。
1. 生物种类与分类- 生物物种:指具有一定形态特征、生理特性和遗传特征的繁殖群体。
- 分类学:通过分类法对生物进行系统的分类和命名,以及解析生物的亲缘关系。
2. 生物进化- 进化证据:化石记录、生物地理学、结构与功能的相似性、生物分子证据等。
- 进化机制:自然选择、基因漂变、基因流动等。
3. 生物技术与应用- 工程菌:应用基因工程技术,改良有益微生物,来处理环境问题或生产有用的物质。
- 生物反应器:利用生物体细胞系统合成物质,包括转基因生物体、细胞培养等。
- 生物污水处理:利用微生物降解和处理污水,提高水质。
三、能量与物质的转换能量与物质的转换是维持生物体正常生理活动的基础,了解其转换机制对于理解生态系统的结构和功能具有重要意义。
高中生物选修三现代生物科技知识点归纳凡事预则立,不预则废。
学习需要讲究方法和技巧,更要学会对知识点进行归纳整理。
下面是店铺为大家整理的高中生物选修三现代生物科技知识点,希望对大家有所帮助!高中生物选修三现代生物科技知识点总结第十单元现代生物科技一、基因工程1. 基因工程的诞生(1)基因工程:按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA 重组和转基因等技术,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
(2)基因工程诞生的理论基础是在生物化学、分子生物学和微生物学科的基础上发展起来,技术支持有基因转移载体的发现、工具酶的发现,DNA 合成和测序仪技术的发明等。
2..基因工程的原理及技术(3)基因工程操作中用到了限制酶、DNA 连接酶、运载体考点限制酶细化:限制酶主要从原核生物生物中分离纯化出来,这种酶在原核生物中的作用是识别 DNA 分子的特定核苷酸序列,并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
① 限制酶的特性是识别特定核苷酸序列,切割特定切点。
限制酶产生的末端有两种:粘性末端和平末端。
② DNA 连接酶与 DNA 聚合酶的作用部位是磷酸二酯键,二者在作用上的区别为前者是恢复被限制性内切酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,后者单个的核苷酸连接到DNA分子上。
③ 作为基因工程的载体应该具备标记基因、多个限制性内切酶切点、能够在宿主细胞内复制和稳定存等特点。
⑤ 常见的载体种类有质粒、动植物病毒、噬菌体(4)基因工程四步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。
考点细化:① 目的基因的获取方法为根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在载体上的位置、基因的转录产物、以及基因的表达产物蛋白质等特性来获取目的基因。
② 基因文库、基因组文库、cDNA 文库的区别:含有某种生物不同基因的许多DNA 片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌体分别含有这种生物的不同基因,称之为基因文库。
选修3易考知识点背诵专题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。
原理:基因重组(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。
质粒存在于许多细菌以及酵母菌(真核生物)的细胞中.(3)其它载体: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.获取目的基因的方法:从基因文库中获取目的基因、PCR技术扩增目的基因、用dna合成仪直接人工合成.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55~60℃,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。
第一章生物科学与社会1.1 生物科学的概念与内涵•生物科学的定义:生物科学是研究生命现象、生命活动规律及其与环境的相互作用的科学。
•生物科学的研究内容:生物多样性、生物进化、生物与环境、生物技术与工程等。
1.2 生物科学与人类生活•生物科学在农业中的应用:杂交育种、基因工程、生物农药等。
•生物科学在医学中的应用:疫苗、基因治疗、克隆技术等。
•生物科学在环境保护中的应用:生物降解、生物修复等。
1.3 生物科学与可持续发展•生物科学与资源利用:生物资源的合理利用与保护。
•生物科学与环境保护:生物多样性保护、环境监测与治理。
第二章细胞与生命活动2.1 细胞的概念与结构•细胞的概念:细胞是生物体的基本结构和功能单位。
•细胞的基本结构:细胞膜、细胞质、细胞核、细胞器等。
2.2 细胞膜与物质运输•细胞膜的组成:脂质、蛋白质、糖类。
•物质运输方式:被动运输、主动运输、胞吞与胞吐。
2.3 细胞的能量转换•光合作用:光能转化为化学能。
•细胞呼吸:有机物氧化释放能量。
2.4 细胞增殖与分化•细胞增殖:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。
•细胞分化:基因选择性表达的结果,形成组织、器官、系统。
第三章遗传与变异3.1 遗传物质•DNA:双螺旋结构,携带遗传信息。
•基因:具有遗传效应的DNA片段。
3.2 遗传规律•分离定律:等位基因在减数分裂过程中的分离。
•自由组合定律:非等位基因的自由组合。
3.3 变异•基因突变:基因结构的改变。
•染色体变异:染色体结构或数目的改变。
•基因重组:基因间的重新组合。
第四章生物进化与生物多样性4.1 生物进化理论•种群是生物进化的基本单位。
•自然选择决定生物进化的方向。
•生物与环境的共同进化。
4.2 生物多样性的概念与价值•生物多样性:基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
•生物多样性的价值:直接价值、间接价值、潜在价值。
4.3 生物多样性的保护•就地保护:自然保护区。
•易地保护:动物园、植物园。
选修3易考知识点背诵专题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。
原理:基因重组(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。
质粒存在于许多细菌以及酵母菌(真核生物)的细胞中.(3)其它载体: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.获取目的基因的方法:从基因文库中获取目的基因、PCR技术扩增目的基因、用dna合成仪直接人工合成.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55~60℃,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。
第二步:基因表达载体的构建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:启动子+目的基因+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。
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。
此方法的受体细胞多是体细胞。
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。
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探针:在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素等作标记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,这是目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键,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,方法是采用用分子杂交技术(标记的目的基因作探针与 mRNA杂交)。
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。
(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(科学家将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调空组件重组再一起,通过显微注射法,导入哺乳动物的受精卵中,转基因动物通过分泌的乳汁来生产所需要的药品。
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。
注意:基因文库的构建包含了基因工程的前三步.(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)转录翻译蛋白质工程是中心法则的逆过程专题2 细胞工程(一)植物细胞工程1.理论基础(原理):植物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>动物细胞植物细胞工程包括两个技术:植物组织培养和植物体细胞杂交2.植物组织培养技术:(1)定义:植物组织培养就是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,给予适宜的培养条件,诱导其产生由愈伤组织丛芽,最终形成完整的植株。
(2)过程:离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体(3)脱分化需要在避光条件下培养,再分化在有光条件以及生长素和细胞分裂素等激素的调节(4)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
(5)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:定义:这就是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。
(1)过程:(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(P EG)作为诱导剂。
(3)过程:植物体细胞融合植物组织培养(4)原理:细胞膜的流动性植物细胞全能性(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
(二)动物细胞工程动物细胞工程常用技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。
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(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抑制时,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。
③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。
④气体环境:95%空气+5%CO2。
O2是细胞代谢所必需的,CO2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(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.单克隆抗体(1)抗体:一个以免疫的B淋巴细胞(浆细胞)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〖3.1 体内受精和早期胚胎发育〗胚胎工程的建立场所:睾丸的曲细精管时间:从初情期开始,到生殖机能衰退精子的发生 1)精原细胞→多个初级精母细胞(通过数次有丝分裂)过程 2)1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精子细胞(通过减数分裂,即MI和MII)3)精子细胞→精子(通过变形)场所:卵巢时间:从胎儿时期开始(胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备)卵子的发生 1)卵原细胞→初级卵母细胞过程 2)1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞+第一极体(排卵前后完成)3)1个次级卵母细胞→1个卵子+第二极体(精子和卵子结合过程中完成)概念:精子和卵子结合成合子(受精卵)的过程。
受精场所:雌性的输卵管内1)受精前的准备阶段1:精子获能过程 2)受精前的准备阶段2:卵子的准备(减数第二次分裂中期的次级卵母细胞)a.精子穿越放射冠和透明带:顶体反应,透明带反应3)受精阶段 b.进入卵细胞膜:卵细胞膜封闭作用c.原核形成和配子结合卵裂期:细胞在透明带中进行有丝分裂早期胚胎发育桑椹胚:胚胎细胞达32个左右,每一个细胞都是细胞囊胚:有囊胚腔,出现了囊胚从透明带中伸展出来的孵化过程原肠胚:内细胞团细胞形成外胚层和内胚层,滋养层发育成胎膜和胎盘,内胚层包围着原肠腔〖3.2 体外受精和早期胚胎培养〗试管动物技术:通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植产生后代的技术。