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选修三 知识点整理
专题一 基因工程
1、基因工程的概念:按照人们的愿望,进行严格的设计,并通过 和 等技术,赋予生物以新的遗传特性,从而创造出符合人们需要的新的生物类型和生物产品。由于是在 水平上进行设计和施工的,因此又叫 。所依据的原理:
优点: 、 、 。
2、基因工程中的操作工具
(1)限制酶:①来源:主要从 ②特点:专一性,能识别 ,并且能够 ,使 键断开,如 ,SmaI限制酶。③DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有 和 。
(2)DNA连接酶:①作用:将 缝合起来,恢复被限制酶窃来的两个核苷酸之间的 。②种类有E.coliDNA 连接酶和 。
DNA连接酶和DNA聚合酶的比较:
相同点:
不同点:a
b
(3)载体(运载体)
①必须具备的三个条件: ;有多个限制酶切点,以便与 ;具有 ,以便 。
②常用的载体: , ,
3、基因工程的基本操作程序:
第一步: ,原核生物的基因与真核生物基因的区别在于后者 。基因文库包括 和 ,PCR技术的原理: ,条件: ,结果 。
第二步: ,是核心,组成包括 、 、 和 。
第三步: 。方法:植物如 法 ;动物如 法。导入微生物细胞,大肠杆菌常用的转化方法: 处理细胞→使细胞处于 生理状态,称为 细胞→使之混合→完成转化过程。
第四步:目的基因的检测与鉴定,首先检测转基因生物染色体DNA上是否插入目的基因,采用
技术;其次检测目的基因是否转录出 ;最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,用
法。除了上述的分子检测外,有时还需要进行 水平的鉴定。
4、基因工程的应用
(1)植物基因工程技术主要用于提高 (如抗除草剂、 、抗病、抗干旱和 等),以及改良 和利用 等方面。
(2)抗虫棉的目的基因是 ,从 获得,使用抗虫棉带来的优点(意义)减少 造成的环境污染,减少 ,降低了对 的损害。
(3)动物基因工程:①用于提高动物生长速度,(将外源 基因导入绵羊、鲤鱼体内,为提高产量奠定了基础);②用于改善 ,如有些人会对乳糖过敏或消化不良,将 基因导入奶牛基因组,使获得的转基因牛分泌的乳汁中,乳糖含量大大降低;③用转基因动物生产药物,如科学家将 与 等调控组件重组在一起,通过 等方法,导入哺乳动物的 中,然后将之送入母体,使其生长发育成转基因动物。当进入泌乳期后,可以通过 来生产所需要的药品,因而称为 。④用转基因动物作 的供体,科学家对猪的器官进行改造,采用的方法是抑制或去除 ,培育出没有
的转基因克隆猪器官。
(4)基因工程药物:利用转基因的工程菌生产药物(如细胞因子、 、 、
等)
(5)基因治疗:是指 导入病人体内,使该基因的 发挥功能,从而达到治疗疾病。成果:将腺苷酸脱氨酶基因导入患者的 提高患者免疫力,途径分为 和 。
5、蛋白质工程的崛起
(1)基因工程的实质:将一种生物的 转移 ,后者
,从而产生新性状。
(2)蛋白质工程的目的:生产 的蛋白质。
(3)蛋白质工程的目标:根据人们对蛋白质 的特定要求,对蛋白质 进行分子设计。原理: 改造。
过程:预期 →设计 →推测应有的 →找到相对应的 。
专题二 细胞工程
1、细胞工程:指应用 和 的原理和方法,通过
水平上操作,按照人们的意愿来 或获得 。
植物细胞工程
2、植物细胞的全能性:具有某种生物 的任何一个细胞,都具有
的潜能。细胞分化的实质: ,实现全能性的条件:
愈伤组织
植物体
、 、 等。
3、植物组织培养:原理是
4、愈伤组织的特点:色浅, 能力和 能力较强, ,
高度液泡化无定形的薄壁细胞。
5、组织培养的培养基:无机营养成分( 和 ),有机营养成分( 、
等),激素( 和 )和琼脂。
6、植物体细胞杂交的原理:
再生
细胞壁
组织培养
杂种植株
不同种植物体细胞
不同种的原生质体
人工诱导
融合
原生质
体融合
7、人工诱导促融的方法有物理的(如 、 、 )和化学法(如
)
8、植物体细胞杂交的意义是克服 。
9、植物细胞工程的实际应用:
(1)微型繁殖是属于 繁殖,应用 技术,特点
和
(2)作物脱毒:取材植物的分生区(如 )进行组织培养获得。
(3)人工种子:以植物组织培养得到的 、 、顶芽和腋芽等为材料,经 包装得到的种子,内填人工胚乳(提供 )。优点:①后代无 ②不受 、 和 限制。
(4)新品种的培育:
①单倍体育种:方法: → 植株→纯合子植株;优点:后代是纯合子,能 明显缩短
②突变体的利用:产生原因:在植物组织培养过程中,由于培养细胞一直处于不断 状态,易受 和 的影响而产生 ,从中筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
(5)细胞产物的工厂化生产
①细胞产物的种类: 、脂肪、糖类、 、香料、 等
②技术:植物 技术
③实例:我国利用技术实现了大量生产 ,另外,三七、紫草和银杏的细胞产物也都已经实现了工厂化生产。
动物细胞工程
1、动物细胞工程常用的技术手段有多种,其中 是其他动物细胞工程技术的基础。
2、动物细胞培养的过程:
单个细胞→细胞悬液→ 培养→接触抑制→
培养(50代以后→癌变的不死细胞)
3、培养前要将组织细胞分散成单个细胞的原因:
4、动物细胞培养的条件:
(1) ,即对 和 进行 处理。通常还要在培养液中添加一定量的 ,此外,应定期 ,以便清除代谢产物。
(2)营养:培养液的成分有 、 、 、
、 、等,还需加入 等天然成分。
(3)
(4) ,氧气是 所必需的,二氧化碳的主要作用是
5、应用:(1)生物制品如病毒疫苗、 、 等,都可以借动物细胞大规模培养生产;(2)检测 ,判断某种物质的毒性;(3)
。
6、动物核移植:将动物的一个细胞的 ,移入 ,使其
并发育成一个新的胚胎,最终发育成动物个体,这种方法得到的动物称为
。
7、种类:(1) (2)
8、核移植的过程:
供体体细胞→细胞培养→将
↓注入
卵巢中卵母细胞(减II中期)→去核→
( ) ( )
代孕动物 与供体遗传基础相同的幼体
9、克隆动物的培育成功说明了 。
10、应用:
(1)加速家畜 过程,促进 繁育。
(2)保护
(3)生产
(4)作为 供体
(5)用于组织器官的 。
11、动物细胞融合的概念:也称 ,指 动物细胞结合形成一个 的过程,融合后形成的具有 的单核细胞,称为 。
12、动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同,是 ;诱导动物细胞融合的方法与原生质体融合的方法也类似,还有 (促融剂)
13、动物细胞融合的意义:克服了 ,成为研究 、
肿瘤和生物新品种的培育的重要手段,其最重要的用途是 。
14、单克隆抗体的制备过程:
给小鼠注射 →从 中分离出效应B细胞 融合
培养骨髓瘤细胞→骨髓瘤细胞
未融合细胞 ( )培养基 克隆
专一抗体检测
单克隆抗体
体内培养
体外培养
15、单克隆抗体制备的原理(1) (2)
单克隆抗体是指 的抗体,优点是 、
、 。
16、单克隆抗体的制备过程应用了动物细胞工程的技术有 。
17、应用:
(1)作为诊断试剂,具有 、简易、 的优点。
(2)用于 和 。生物导弹是指
。
专题三 胚胎工程
1、胚胎工程是指对动物 或 所进行的多种 和处理技术,如 、 、 、 等技术。
2、精子和卵子发生的比较
场所
开始时间
细胞增殖方式
子细胞数目
是否变形
重要区别
精子
卵子
3、精细胞的变形: 变为精子的头部的主要部分;高尔基体发育为
; 演变为精子的尾; 聚集在尾的基部形成 ,其他物质浓缩为球状的 ,最后脱落。
4、卵子发生过程中:减数第一次分裂发生在 (时候),减数第二次分裂发生在 过程中。
5、受精场所: ,标志:在 和 的间隙可以观察到
,主要包括受精前的准备阶段和 。
4、受精中主要生理作用:
(1)精子或能:刚排出的精子,不能立即与 结合,必须在 内发生相应生理变化后,才能获得 。
(2)顶体反应:精子获能后与卵子相遇时,精子顶体释放 ,溶解 ,形成精子穿越 的通道的过程。
(3)透明带反应:精子经孔道穿越 ,接触 ,随即产生
生理反应,它是防止多个精子入卵受精的第 道屏障。
(4)卵黄膜封闭作用:当精子与 接触后,立即被卵黄膜表面的 抱合,并发生 ,精子入卵,此时卵黄膜立即发生一种生理反应,拒绝其他精子再入卵内。这是防止多精入卵受精的第 道屏障。
(5)原核形成及配子结合
5、胚胎发育
(1)个体发育的起点是 ,终点是 。发育中的细胞分裂均为
, 是个体发育分化程度最高的阶段。
(2)卵裂期的特点:细胞的 不断增加,但胚胎的总体积 或 ,有机物的总量 ,种类 ,每个细胞内的核DNA 。
(3)胚胎发育的过程:受精卵→ → →囊胚期→ →组织器官分化→ 。细胞开始分化于 期,此期有含液体的腔—— ,还有
将来发育为胎儿的各种组织 将来发育成 。
随着囊胚进一步扩大,透明带破裂称为 。
(4)原肠胚的特点: 和 , 细胞形成外胚层, 的细胞形成内胚层。
6、试管动物技术是指通过 使精子和卵子在 成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经 产生后代的技术,主要包括 、
和 (技术)
7、乱母细胞的采集和培养(1)从 中冲取的卵子,不需要在体外经人工培养,可直接与 (2)从 中采取的卵母细胞,需要在体外经培养到 阶段后才能受精。
8、精子的采集和获能:收集的方法有 、 、 。获能的方法有 、 。其中对牛羊等家畜的精子放在一定浓度的
或 溶液中,用化学药物诱导获能。
9、体外受精的步骤:卵母细胞的采集和培养、 、 等。
10、胚胎的早期培养:培养液成分: 、 、 、
、氨基酸、 以及 等;目的:(1)检查 和
;(2)使胚胎发育到适宜的阶段进行 或 。
11、胚胎移植的概念:(1)对象:雌性动物的 或通过 及其他方式得到的胚胎;(2)受体: 、 的其他雌性动物;(3)是胚胎工程的
一道“工序”
12、进行胚胎移植的优势是可以充分 (良种畜群迅速扩大,加速了 和 ;在世界范围内,不受 和 的限制,大量节省了 ;肉用家畜的生产中,一次给受体移入多个胚胎,可增加 ;利用 ,建立胚胎库,保存 和 )另外,大大缩短了 ,增加供体一生繁殖后代的数量,从而推动了畜牧业的发展。
13、胚胎移植的生理学基础:(1)同种动物排卵后,不管是否妊娠,在一定时间内,生殖器官的生理变化是 ,为供体的胚胎移入受体提供了 ;(2)不如动物的早期处于 状态的胚胎为胚胎收集提供了可能;(3)不发生 是胚胎存活的条件;(4)供体胚胎与受体胚胎建立正常的 和 联系。但
不受影响。
14、胚胎移植的基本程序:供受体的 和 → →胚胎收集→胚胎的检查、培养和保存→ → →产生犊牛。
15、胚胎分割采用的方法是 切割早期胚胎,主要仪器设备:
和 ,应选择 、形态正常的 或囊胚,注意要将
均等分割。
16、胚胎干细胞的特点:形态上: 、 、 明显;功能上:具有 ;在体外培养条件下,可以 而 ,可进行
或 。
17、胚胎干细胞分离培养时应取 (胚胎时期)的 (结构)。
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