高中生物選修3?？贾R(shí)點(diǎn)背誦

1、1選修選修3易考知識(shí)點(diǎn)背誦易考知識(shí)點(diǎn)背誦專題專題1基因工程基因工程基因工程的概念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(guò)體外體外DNADNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性新的遺傳特性，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DNADNA分子水平分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫做DNADNA重組技術(shù)重組技術(shù)。（一）基因工程的基本工具1.“分子手術(shù)刀”

2、——限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）（1）來(lái)源：主要是從原核生物原核生物中分離純化出來(lái)的。（2）功能：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵斷開(kāi)，因此具有專一專一性。（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：黏性末端黏性末端和平末端平末端。2.“分子縫合針”——DNADNA連接酶連接酶(1)兩種DNA連接酶（EcoliDN

3、A連接酶和T4DNA連接酶）的比較：①相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯磷酸二酯鍵。②區(qū)別：EcoliDNA連接酶來(lái)源于T4噬菌體噬菌體，只能將雙鏈DNA片段互補(bǔ)的黏性末端黏性末端之間的磷酸二酯鍵連接起來(lái)；而T4DNA連接酶能縫合兩種末端兩種末端，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)兩個(gè)DNADNA片段片段的末端，形成磷

4、酸二酯鍵。3.“分子運(yùn)輸車(chē)”——載體載體（1）載體具備的條件：①能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。②具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNADNA片段插入片段插入。③具有標(biāo)記基因，供重組具有標(biāo)記基因，供重組DNADNA的鑒定和選擇的鑒定和選擇。（2）最常用的載體是質(zhì)粒質(zhì)粒它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外細(xì)菌染色體之外，并具有，并具有自我復(fù)自我復(fù)制

5、能力制能力的雙鏈的雙鏈環(huán)狀環(huán)狀DNADNA分子分子。（3）其它載體：噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒噬菌體的衍生物、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)基因編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因。2.原核基因采取直接分離直接分離獲得，真核基因是人工合成人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉(zhuǎn)錄法反轉(zhuǎn)錄法_和化學(xué)合成法化學(xué)合成法_。3.PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因（1）原理：DNADNA雙鏈復(fù)制

6、雙鏈復(fù)制（2）過(guò)程：第一步：加熱至90～95℃DNADNA解鏈解鏈；第二步：冷卻到55～60℃，引物結(jié)合到互補(bǔ)引物結(jié)合到互補(bǔ)DNADNA鏈；第三步：加熱至70～75℃，熱穩(wěn)定熱穩(wěn)定DNADNA聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成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)建基因表達(dá)載體的構(gòu)建1.目的：使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代遺傳至下一代，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮表達(dá)和發(fā)揮作用作用。2.組成：目的基因

7、目的基因＋啟動(dòng)子啟動(dòng)子＋終止子終止子＋標(biāo)記基因標(biāo)記基因（1）啟動(dòng)子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNADNA片段片段，位于基因的首端首端，是RNARNA聚合酶聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出轉(zhuǎn)錄出mRNAmRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)。（2）終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNADNA片段片段，位于基因的尾端尾端。（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是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞含有目的基因的細(xì)胞篩選出

8、來(lái)。常用的標(biāo)記基因是抗生素基因抗生素基因。第三步：將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞將目的基因?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(guò)程。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(guò)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)化法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有基因槍法基因槍法和花粉管通道法花粉管通道法等。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)顯微注射技

9、術(shù)。此方法的受體細(xì)胞多是受精卵受精卵。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)繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少較少，最常用的原核細(xì)胞是大腸桿菌大腸桿菌，其轉(zhuǎn)化方法是：先用CaCa22處理細(xì)胞，使其成為感受態(tài)細(xì)感受態(tài)細(xì)胞，再將重組表達(dá)載體重組表達(dá)載體DNADNA分子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(guò)程。3.重組細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞后，篩選含

10、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)目的基因的檢測(cè)和表達(dá)1.首先要檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物的染色體轉(zhuǎn)基因生物的染色體DNADNA上是否插入了目的基因上是否插入了目的基因，方法是采用DNADNA分子雜交技術(shù)分子雜交技術(shù)。2.其次還要檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNAmRNA，方法是采用用標(biāo)記的目的基因作探針與用標(biāo)記的目的基因作探針與mRNAmRNA雜交雜交。3.最后檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白

11、質(zhì)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)蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體抗體進(jìn)行抗原－抗體雜交原－抗體雜交。4.有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物是否出現(xiàn)抗蟲(chóng)性狀轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)植物是否出現(xiàn)抗蟲(chóng)性狀。（三）基因工程的應(yīng)用1.植物基因工程：抗蟲(chóng)、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)?？瓜x(chóng)、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

12、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。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。（四）蛋白質(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(guò)基因修飾或基因合基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)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)自然界已存在自然界已存在的

13、蛋白質(zhì)）轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)錄翻譯翻譯3融合導(dǎo)細(xì)胞融合加滅活的病毒誘導(dǎo)的技術(shù)之一4.單克隆抗體（1）抗體：一個(gè)B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體特異性抗體。從血清中分離出的抗體產(chǎn)量低、純度低、特異產(chǎn)量低、純度低、特異性差性差。（2）單克隆抗體的制備過(guò)程：（3）雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能大量繁殖繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體專一的抗體。（4）單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)，靈敏度高，并能大量制備特異性強(qiáng)，靈敏度高，并能大量制備。（5）單克隆抗體的作用：①作為診斷試劑作為

14、診斷試劑：準(zhǔn)確識(shí)別各種抗原抗原物質(zhì)的細(xì)微差異，并跟一定抗原一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準(zhǔn)確、準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)。②用于治療疾病和運(yùn)載藥物用于治療疾病和運(yùn)載藥物：主要用于治療癌癥治療癌癥治療，可制成“生物導(dǎo)彈生物導(dǎo)彈”，也有少量用于治療其它疾病。專題專題3胚胎工程胚胎工程（一）動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程（一）動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程1、胚胎工程是指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如胚胎

15、移植、體外受胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)精、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過(guò)處理后獲得的胚胎胚胎，還需移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。2、動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程（1）受精場(chǎng)所是母體的輸卵管上段輸卵管上段。（2）卵裂期：特點(diǎn)：細(xì)胞有絲有絲分裂，細(xì)胞數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體體積并不增加，或略有減并不增加，或略有減小。（3）桑椹胚：特點(diǎn)：胚胎細(xì)胞數(shù)目達(dá)到32個(gè)左右時(shí)，胚胎形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形

16、似桑椹。是全能全能細(xì)胞細(xì)胞。（4）囊胚：特點(diǎn)：細(xì)胞開(kāi)始出現(xiàn)分化分化（該時(shí)期細(xì)胞的全能性仍比較高全能性仍比較高）。聚集在胚胎一端個(gè)體較大的細(xì)胞稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織。中間的空腔稱為囊胚腔囊胚腔。（5）原腸胚：特點(diǎn)：有了三胚層三胚層的分化，具有囊胚囊胚腔和原腸原腸腔。（二）胚胎干細(xì)胞1、哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞，來(lái)源于早期胚胎或從原始性腺早期胚胎或從原始性腺中分離出來(lái)。2、具有胚胎細(xì)胞胚胎細(xì)胞的特性，在

17、形態(tài)上表現(xiàn)為體積體積小，細(xì)胞核細(xì)胞核大，核仁核仁明顯；在功能上，具有發(fā)育的全發(fā)育的全能性能性，可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以增殖增殖而不發(fā)生分化分化，可進(jìn)行冷凍冷凍保存，也可進(jìn)行遺傳改造遺傳改造。3、胚胎干細(xì)胞的主要用途是：①可用于研究哺乳動(dòng)物個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律個(gè)體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律；②是在體外條件下研究細(xì)胞分化細(xì)胞分化的理想材料，在培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子分化誘導(dǎo)因子，如牛黃酸等化學(xué)物質(zhì)時(shí)，就可以誘導(dǎo)

18、ES細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化，這為揭示細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理提供了有效的手段；③可以用于治療人類的某些頑疾人類的某些頑疾，如帕金森綜合癥、少年糖尿病等；④利用可以被誘導(dǎo)分化形成新的組織細(xì)胞新的組織細(xì)胞的特性，移植ES細(xì)胞可使壞死或退化壞死或退化的部位得以修復(fù)并恢復(fù)正常功能；⑤隨著組織工程技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)ES細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化體外誘導(dǎo)分化，定向培育出人造組織器官人造組織器官，用于器官移器官移植，解決供體器官不足和器官

19、移植后免疫排斥免疫排斥的問(wèn)題。（三）胚胎工程的應(yīng)用1.體外受精和胚胎的早期培養(yǎng)(1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：主要方法：用促性腺激素促性腺激素處理，使其排出更多的卵子，然后，從輸卵管輸卵管中沖取卵子，直接與獲能的精子在體外受精。第二種方法：從剛屠宰母畜的卵巢屠宰母畜的卵巢中采集卵母細(xì)胞；第三種方法是借助超聲波探測(cè)儀、腹腔鏡等直接從活體動(dòng)物的卵巢活體動(dòng)物的卵巢中吸取卵母細(xì)胞。采集的卵母細(xì)胞，都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)人工培養(yǎng)成熟成熟后，才能與獲能的

20、精子獲能的精子受精。(2)精子的采集和獲能：在體外受精前，要對(duì)精子進(jìn)行獲能獲能處理。(3)受精：獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵細(xì)胞在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^(guò)程。(4)胚胎的早期培養(yǎng)：精子與卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。培養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需添加維生維生素、激素、氨基酸、核苷酸素、激素、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分，以及

21、血清血清等物質(zhì)。當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存受體移植或冷凍保存。不同動(dòng)物胚胎移植的時(shí)間不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚桑椹胚或囊胚階段才能進(jìn)行移植，小鼠、家兔等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物可在更早的階段更早的階段移植，人的體外受精胚胎可在8~168~16個(gè)細(xì)胞個(gè)細(xì)胞階段移植。)2.胚胎移植注入小注入小鼠細(xì)胞融合細(xì)胞融合分離分離抗原注入小鼠體內(nèi)抗原注入小鼠體內(nèi)B淋巴細(xì)胞淋巴細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞骨髓瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞雜交瘤細(xì)胞細(xì)胞培細(xì)