选修三知识点总结.docx

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1、精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结基因工程的概念专题一 基因工程可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结基因工程是指根据人们的愿望,进行严格的设计,通过体外 DNA重组和转基因技术, 赐予生物以 新的遗传特性 ,制造出 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 。（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 中分别纯化出来的。（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

2、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：相同点：都缝合 磷酸二酯 键。3. “分子运输车” 载体（1） 载体具备的条件：能在受体细胞中复制并稳固储存。 具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入 。 具有标记基因,供重组DNA的鉴定和挑选 。（2） 最常用的载体是质粒 , 它是一种 暴露的、结构简洁的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制才能的双链环状DNA分子 。（3） 其它载体：噬菌

3、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： 目的基因的猎取1. 目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。2. 猎取目的基因的方法：（1）2 此外,仍可以 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 。其次步：冷却到 55 60, 引物结合到互补 DNA链。第三步：加热至7075, 热稳固 DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 其次步：这是基因工程的核心 1. 目的： 使目的基因在受体细胞中稳固存在 ,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： 目的基因 启动子 终止子 标记基因（1）

4、启动子：是一段有特别结构的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：也是一段有特别结构的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 挑选出来。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护稳固和表达的过程。2. 常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采纳最多的方法是农杆菌转化法 ,其次仍有 基因枪法 和 花粉管通道法 等。将目的基因

5、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 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的缘由是繁衍快、多为单细胞、遗传2+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 Ca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,在肯定的温度下促进感受态细胞吸取DNA分子,完成转化过程。3. 重组细胞导入受体细胞后,挑选 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： 目的基因的检测与鉴定1. 第一要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目

6、的基因,方法是采纳 DNA 分子杂交技术 。（用标记的目的基因作探针与DNA单链杂交）2. 其次仍要检测目的基因是否转录出了mRN,A 方法是采纳 _分子杂交技术（用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交）。3. 最终检测 目的基因是否翻译成蛋白质,方法是进行 抗原抗体杂交 。4. 有时仍需进行个体水平 的鉴定。如 转基因抗虫植物是否显现抗虫性状。（三）基因工程的应用（简洁明白）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。（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

7、新的蛋白质 ,以满意人类的生产和生活的需求。（基因工程在原就上只能生产自然界已存在 的蛋白质）转录翻译专题二细胞工程（一）植物细胞工程1. 理论基础（原理）： 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2. 植物组织培育技术（1） 过程： 离体 的植物器官、组织或细胞 植物体组织培育的条件： （2） 人工种子是指：组织培育得到的 经过人工薄膜包装。（3） 位置：是培育 转基因植物 、植物体细胞杂交 培育植物新品种的最终一道工序。3. 植物体细胞杂交技术（1） 过程：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2） 诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电

8、刺激 等。化学法一般是用 聚乙二醇（ PE G） 作为诱导剂。（3） 意义： 克服了远缘杂交不亲和的障碍。（二）动物细胞工程1. 动物细胞培育（1） 概念：动物细胞培育就是从动物机体中取出相关的组织 ,将它分散成 单个细胞 ,然后放在相宜的 培育基 中,让这些细胞 生长和繁衍 。（2） 动物细胞培育的流程：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 转入培育瓶中进行原代 培育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连续传代培育。（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

9、 。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） 动物细胞培育需要满意以下条件无菌、无毒的环境 ：培育液应进行 无菌 处理。通常仍要在培育液中添加肯定量的抗生素 , 以防培育过程中的污染。 此外, 应定期更换培育液,防止 代谢产物积存对细胞自身造成危害。养分 ：合成培育基成分：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 等自然成分。温度 ：相宜温度：哺乳动物多是36.5 0.5 。 pH：7.2 7.4 。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

10、护培育液的 pH。（5） 动物细胞培育技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培育医学讨论的各种细胞。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（比较简洁）和体细胞 核移植（比较难）。(2) 动物核移植是指 (3) 克隆的原理： （4）选用去核 卵 母 细胞 的缘由：卵 母 细胞 比较大,简洁操作。卵 母 细胞 细胞质多, 养分丰富 。（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：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育。 爱护濒危物种,增大存活数量。

11、生产宝贵的医用蛋白。 作为异种移植的供体。用于组织器官的移植等。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先 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 ,成为讨论 细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。（4） 动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：比较项目细胞融合的原理细胞融合的方法诱导

12、手段用法可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结植物体细胞杂交动物细胞融合细胞膜的流淌性去除细胞壁后诱导原生质体融合细胞膜的流淌性使细胞分散后诱导细胞融合离心、电刺激、振动,聚乙二醇等试剂诱导除应用植物细胞 杂交手段外, 再加灭活的病毒诱导克服了远缘杂交 的不亲和性, 获得杂种植株制备单克隆抗体的技术之一可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4. 单克隆抗体（1） 抗体：一个 B 淋巴细胞只分泌一种 特异性抗体 。从血清中分别出的抗体产量低、纯度低、特异性差 。（2） 单克隆抗体的制备过程：抗原注入小鼠体内分别B 淋巴细胞骨髓瘤细胞可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳

13、总结注入小细胞融合杂交瘤细胞细胞培挑选培育细胞培育基可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结体内培育体外培育从腹水提取从培育液提单克隆抗体（3） 杂交瘤细胞的特点：既能大量繁衍,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：“ 生物导弹 ” : 在单克隆抗体上连接上抗癌的药物可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结专题 3胚胎工程（一）动物胚胎发育的基本过程1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子 所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培育等技术。经过处理后获得的胚胎 ,仍需移植到

14、雌性动物体内 生产后代,以满意人类的各种需求。2、动物胚胎发育的基本过程（1） 受精场所是母体的 输卵管 。（2） 卵裂期：特点：细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小 。（3） 桑椹胚：特点：胚胎细胞数目达到32 个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。是全能细胞 。（4） 囊胚：特点：细胞开头显现分化（该时期细胞的 全能性仍比较高 ）。集合在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团 ,将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为 囊胚腔 。（5） 原肠胚：特点：有了三胚层 的分化,具有 囊胚腔和 原肠 腔。（二）胚胎干细胞1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES 或 EK细胞

15、,来源于 早期胚胎或从原始性腺中分别出来。2、具有 胚胎细胞 的特性,在形状上表现为体积 小, 细胞核 大, 核仁 明显。在功能上,具有发育的全能性 ,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外, 在体外培育的条件下, 可以 增殖 而不发生 分化 ,可进行 冷冻 储存,也可进行 遗传改造 。3、胚胎干细胞的主要用途是：可用于讨论哺乳动物个体发生和发育规律 。是在体外条件下讨论细胞分化 的抱负材料, 在培育液中加入 分化诱导因子 ,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理供应了有效的手段。可以用于治疗 人类的某些顽疾 ,如帕金森综合症、少

16、年糖尿病等。利用可以被诱导分化形成新的组织细胞 的特性,移植ES 细胞可使 坏死或退化 的部位得以修复并复原正常功能。随着组织工程技术的进展,通过ES细胞 体外诱导分化 ,定向培育出 人造组织器官 ,用于器官移植 ,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥 的问题。（三）胚胎工程的应用1. 体外受精和胚胎的早期培育(1) 卵母细胞的采集和培育：主要方法：用 促性腺激素 处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管 中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。其次种方法：从刚屠宰母畜的卵巢 中采集卵母细胞。第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢 中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞,都要在体外

17、经人工培育成熟 后,才能与 获能的精子受精。(2) 精子的采集和获能：在体外受精前,要对精子进行获能处理。(3) 受精：获能的精子和培育成熟的卵细胞在获能溶液或 专用的受精 溶液中完成受精过程。(4) 胚胎的早期培育： 当胚胎发育到相宜的阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻储存 。不同动物胚胎移植的时间不同。 牛、羊一般要培育到 桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植2. 胚胎移植：（是 胚胎工程的最终一道“工序”）。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(1) 胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、 生理状态相同的 其它雌性动物的体内, 使之连续

18、发育为新个体的技术。其中供应胚胎的个体称为 “供体” ,接受胚胎的个体称为“受体” 。(2) 胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁衍周期 ,充分发挥 雌性优良个体的繁衍才能。(3) 生理学基础：动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的 。这就为供体的胚胎移入受体供应了相同的生理环境 。早期胚胎在肯定时间内处于游离 状态。这就为 胚胎的收集供应了可能。受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应 。这为 胚胎在受体的存活供应了可能。供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织 联系,但供体胚胎的 遗传特性 在孕育过程中不受影响。(4) 基本程序主要包括：对供、受体的挑选和处理。挑

19、选 遗传特性和生产性能 优秀的供体,有 健康的体质和正常繁衍才能 的受体,供体和受体是 同一 物种。并用激素进行 同期发情处理 ,用促性腺激素 对供体母牛做 超数排卵 处理。配种或人工授精。对胚胎的收集、检查、培育或储存。配种或输精后第7 天,用特制的 冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来 也叫冲卵 。对胚胎进行 质量 检查, 此时的胚胎应发育到 桑椹或胚囊胚 阶段。直接向受体移植或放入 196的液氮 中储存。对 胚胎 进行移植。移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠 的检查。3. 胚胎分割(1) 概念：是指采纳机械方法将早期胚胎 切割 2 等份、 4 等份等,经移植获得 同卵双胎或多胎的技

20、术。(2) 意义：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,属于 无性 繁衍。(3) 材料：发育良好,形状正常的桑椹胚或囊胚 。（桑椹胚至囊胚的发育过程中,细胞开头分化,但其 全能性仍很高 ,也可用于胚胎分割。）(4) 操作过程：对囊胚阶段的胚胎分割时,要将内细胞团均等 分割,否就会影响分割后胚胎的复原和进一步发育 。高考题：1.2022 山东 35 为扩大可耕的面积,增加粮食产量,黄河三角洲等盐碱的的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。(1) 获得耐盐基因后,构建重组DNA 分子所用的限制性内切酶作用于图中的处,DNA 连接酶作用于处。填“ a”或“ b” (2) 将

21、重组 DNA 分子导入水稻受体细胞的常用方法有农杆菌转化法和法。(3) 由导入目的基因的水稻细胞培育成植株需要利用 技术,该技术的核心是 和。(4) 为 了 确 定 耐 盐 转 基 因 水 稻 是 否 培 育 成 功 , 既 要 用 放 射 性 同 位 素 标 记 的 作探针进行分子杂交检测又要用 方法从个体水平鉴定水稻植株的耐盐性。2.（ 2022 宁夏 38 ）回答以下有关动物细胞培育的问题：1 在动物细胞培育过程中,当贴壁细胞分裂长年到细胞表面时,细胞会停止分 裂增增殖, 这种现象称为细胞的。此时, 瓶壁上形成的细胞层数是。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结要使贴壁细胞从瓶

22、壁上分别下来,需要用酶处理,可用的酶是。2 随首细胞传代次数的增多,绝大部分细胞分裂停止,进面显现少数细胞可以连续增殖,其中有些细胞会因遗传物质发生转变面变成的现象。但极细胞,该种细胞的黏着性,细胞膜表面蛋白质（糖蛋白）的量。(3) 现用某种大分子染料,对细胞进行染色时,观看到死细胞被污色,而活细胞不染色,缘由是。(4) 检查某种毒物是否能转变细胞染一的数目,最好选用细胞分裂到期的细胞用显微镜进行观看。(5) 在细胞培育过程中,通常在条件下储存细胞。由于在这种条件下,细胞中的活性降低,细胞的速率降低。(6) 给患者移植经细胞培育形成的皮肤组织后,发生了排斥现象,这是由于机体把移植的皮肤组织当作

23、进行攻击。3（ 2022 山东 35）人类疾病的转基因动物模型常用于致病机理的探讨及治疗药物的挑选。利用正常大鼠制备遗传性高血压转基因模型大鼠的流程如下列图。（ 1）卵母细胞除从活体输卵管中采集外,仍可以从已处死的雌鼠 中猎取。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2 ） 图 中 的 高 血 压 相 关 基 因 作 为, 质 粒 作 为 切割后连接成重组载体,该过程与质粒上含有有关。二 者 需 用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 3）子代大鼠假如和,即可分别在分子水平和个体水平上说明高血压相关基因已胜利表达,然后可用其建立高血压转基因动物模型。（ 4）在上述转基

24、因大鼠的培育过程中,所用到的主要胚胎工程技术是 、早期胚胎培育和胚胎移植。4.（ 2007 山东）继哺乳动物乳腺发生器研发胜利后,膀胱生物发生器的讨论也取得了肯定进展。最近,科学家培育出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答：（ 1）将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用方法是 。（ 2 ）进行基因转移是,通常要将外源基因转入 中,缘由是 。（ 3）通常采纳技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组（ 4）在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的 细胞中特异表达。（ 5）为使外源基因在后代长期保持,可将转基因小鼠细胞的_ 转入 细胞中构成重组细胞,使其发育成

25、与供体具有相同性状的个体。该技术称为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结。5.（ 2022 山东 35）胚胎工程是一项综合性的动物繁育技术,可在畜牧业和制药业等领域发挥重要作用。下图是通过胚胎工程培育试管牛的过程。1）从良种母牛采集的卵母细胞,都需要进行体外培育,其目的是 。 从良种公牛采集的精子需 后才能进行受精作用。（ 2）在体外培育受精卵时,除了赐予肯定量的O2 以维护细胞呼吸外,仍需要供应 气体以维护。（ 3 ） 图 中 过 程 A称 为, 它 在 胚 胎 工 程 中 的 意 义 在 于 。（ 4）研制能够产生人类白细胞介素的牛乳腺生物反应器,需将目的的基因导入牛受精卵,最

26、 常 用 的 导 入 方 法 是。 获 得 转 基 因 母 牛 后 , 如 果 即说明目的基因已经表达。6（ 2022 江苏 18）以下关于胚胎工程的表达,错误选项 A体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精B受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植C早期胚胎培育与动物细胞培育的培育液通常都需加入血清D试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培育和胚胎移植技术7.（ 2022 浙江 2）培育 “试管山羊 ”的基本过程如下图所示。如要培育胜利,以下表达正确的A 甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使用其超数排卵B 乙过程的目的之,是促进卵母细胞和精子的成熟C 丙过程与乙过程中应采纳相同成分的培育液D 丁过程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内可编辑资料 - - - 欢迎下载