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高中生物選修3的知識點
高考高中生物選修知識點
專題一基因工程
基因工程的概念
基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設(shè)計，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術(shù)，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。基因工程是在D
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1.“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）
（1）來源：
主要是從原核生物中分離純化出來的。（2）功能：
能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。（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：黏性末端和平末端。
2.“分子縫合針”——(1)兩種DNA連接酶（E·coliDNA連接酶和T4-DNA連接酶）的比較：
①相同點：都縫合磷酸二酯鍵。②區(qū)別：
E·coliDNA將雙鏈DNA酯鍵連接起來；而T4DNA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DNA 片段的末端，形成磷酸二酯鍵。
3.“分子運輸車”——載體（1）載體具備的條件：
�、倌茉谑荏w細胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。
②具有一至多個限制酶切點，供外源DNA 片段插入。
�、劬哂袠擞浕�，供重組DNA的鑒定和選擇。（2）最常用的載體是質(zhì)粒，它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單的、獨立于細菌染色體之外，并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。（3）其它載體：噬菌體的衍生物、動植物病毒。
(二)基因工程的基本操作程序
第一步：目的基因的獲取
1.目的基因是指：編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因。2.合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉(zhuǎn)錄法_和化學(xué)合成法_。3.PCR技術(shù)擴增目的基因（1）原理：DNA雙鏈復(fù)制（2）過程：
第一步：加熱至90～95℃DNA解鏈；
第二步：冷卻到55～60℃，引物結(jié)合到互補D第三步：加熱至70～75℃，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補鏈的合成。
第二步：基因表達載體的構(gòu)建1.目的：并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。2.組成：目的基因＋啟動子＋終止子＋標記基因（1）啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA 片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。
�。�2）終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA 片段，位于基因的尾端。
�。�3）標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。常用的標記基因是抗生素基因。
第三步：將目的基因?qū)胧荏w細胞_1.轉(zhuǎn)化的概念：
是目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。2.常用的轉(zhuǎn)化方法：
將目的基因?qū)胫参锛毎翰捎米疃嗟姆椒ㄊ寝r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等。
將目的基因?qū)雱游锛毎鹤畛Ｓ玫姆椒ㄊ秋@微注射技術(shù)。此方法的受體細胞多是受精卵。
將目的基因?qū)胛⑸锛毎涸松镒鳛槭荏w細胞的原因是繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少，最常用的原核細胞是大腸桿
4.因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀。
（三）基因工程的應(yīng)用1.植物基因工程：
抗蟲、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.動物基因工程：
提高動物生長速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物。3.基因治療：
把正常的'外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達產(chǎn)物發(fā)揮作用。
菌，其轉(zhuǎn)化方法是：先用Ca2+處理細胞，使其成為感受態(tài)細胞，再將重組表達載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細胞混合，在一定的溫度下促進感受態(tài)細胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程。
3.重組細胞導(dǎo)入受體細胞后，篩選含有基因表達載體受體細胞的依據(jù)是標記基因是否表達。
第四步：目的基因的檢測和表達
1.插入了目的基因，方法是采用DNA分子雜交技術(shù)。
2.，方法是采用用標記的目的基因作探針與
3.最后檢測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)，用相應(yīng)的抗體進行抗原－抗體雜交。
�。ㄋ模┑鞍踪|(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)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(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)自然界已存在的蛋白質(zhì)）
專題2細胞工程
（一）植物細胞工程
1.理論基礎(chǔ)（原理）：細胞全能性
2全能性表達的難易程度：受精卵＞生殖細胞＞干細胞＞體細胞；植物細胞＞動物細胞
植物組織培養(yǎng)技術(shù)（1）過程：
離體的植物器官、組織或細胞―→愈傷組織―→試管苗―→植物體（2）用途：
微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單倍體育種、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。（3）地位：
是培育轉(zhuǎn)基因植物、植物體細胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。
3.植物體細胞雜交技術(shù)（1）過程：
胞分裂生長到表面相互抑制時，細胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細胞的接觸抑制。（4）動物細胞培養(yǎng)需要滿足以下條件：①無菌、無毒的環(huán)境：
培養(yǎng)液應(yīng)進行無菌處理。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，以防培養(yǎng)過程中的污染。此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，防止代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危害。②營養(yǎng)：
合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分。
�、蹨囟龋哼m宜溫度：哺乳動物多是36.5℃＋0.pH：④氣體環(huán)境：
95%空氣＋O2是細胞代謝所必需的，CO2pH。（5）動物細胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用：
制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測有毒物質(zhì)、培養(yǎng)醫(yī)學(xué)研究的各種細胞。
�。�2）誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括離心、振動、電刺激等�；瘜W(xué)法一般是用聚乙二醇（PEG）作為誘導(dǎo)劑。
�。�3）意義：克服了遠緣雜交不親和的障礙。
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1.動物細胞培養(yǎng)（1）概念：
動物細胞培養(yǎng)就是從動物機體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個細胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞生長和繁殖。（2）動物細胞培養(yǎng)的流程：
取動物組織塊（動物胚胎或幼齡動物的器官或組織）→剪碎→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進行原代培養(yǎng)→貼滿瓶壁的`細胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。
（3）細胞貼壁和接觸抑制：
懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細胞貼壁。細胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細
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2.動物體細胞核移植技術(shù)和克隆動物
�。�1）哺乳動物核移植可以分為胚胎細胞核移植（比較容易）和體細胞核移植（比較難）。（2）選用去核卵(母)細胞的原因：卵(母)細胞比較大，容易操作；卵(母)細胞細胞質(zhì)多，營養(yǎng)豐富。
�。�3）體細胞核移植技術(shù)的應(yīng)用：
①加速家畜遺傳改良進程，促進良畜群繁育；②保護瀕危物種，增大存活數(shù)量；
�、凵a(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白；④作為異種移植的供體；⑤用于組織器官的移植等。
�。�4）體細胞核移植技術(shù)存在的問題：
4克隆動物存在著健康問題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。
動物細胞融合
動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程。融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞，稱為雜交細胞。
動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理基本相同，誘導(dǎo)動物細胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法類似，常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。
動物細胞融合的意義：克服了遠緣雜交的不親和性，成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的重要手段。
4.單克隆抗體
抗體：一個B淋巴細胞只分泌一種特異性抗體。從血清中分離出的抗體產(chǎn)量低、純度低、特異性差。
雜交瘤細胞的特點：既能大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。
單克隆抗體的優(yōu)點：特異性強，靈敏度高，并能大量制備。
單克隆抗體的作用：
�、僮鳛樵\斷試劑：準確識別各種抗原物質(zhì)的細微差異，并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準確、高效、簡易、快速的優(yōu)點。
�、谟糜谥委熂膊『瓦\載藥物：主要用于治療癌癥治療，可制成“生物導(dǎo)彈”，也有少量用于治療其它疾病。
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