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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�；蚬こ淌窃贒
（一）基因工程的基本工具
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：
�、傧嗤c：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。
�、诰哂幸恢炼鄠�限制酶切點，供外源DNA 片段插入。
③具有標(biāo)記基因，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(biāo)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(biāo)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(biāo)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(biāo)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(biāo)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
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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：
�、偌铀偌倚筮z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：
①作為診斷試劑：準(zhǔn)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(zhǔn)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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