高中生物选修三专题复习123
生物选修三重点
生物选修三重点
重点一:细胞与遗传
- 细胞是生物体的基本单位,包括原核细胞和真核细胞两种类型,具有细胞膜、细胞核和细胞质等组成部分。
- 细胞质中的细胞器承担着不同的功能,如线粒体进行能量代谢,内质网参与蛋白质合成等。
- 遗传是信息在生物体之间传递的过程,通过DNA分子编码传递基因信息,遗传物质位于染色体上。
- 遗传的基本单位是基因,基因决定了个体的遗传特征,包括形态、生理和行为等方面。
重点二:进化与自然选择
- 进化是生物种群中个体基因频率和表型的改变过程,驱动因素包括自然选择、突变、基因漂变等。
- 自然选择是进化的主要机制之一,通过适应环境或者生存竞争能力更强的个体更容易生存和繁殖,这样有助于某些有利基因的累积,并改变种群的遗传结构。
- 生物适应性是生物对环境的适应能力,通过自然选择,个体逐渐发展出更适合生存的特征。
重点三:生态系统与物质循环
- 生态系统是由生物群体和其非生物环境相互作用形成的一个动态平衡系统。
- 生物在生态系统中通过食物链和食物网相互关联,形成复杂的物质循环。
- 光合作用是生态系统中的重要过程,通过将太阳能转化为化学能,合成有机物质,维持生态系统的能量供应。
- 物质循环包括碳循环、氮循环等,通过生物、地球化学和大气化学等过程维持生态系统的物质平衡。
以上是生物选修三的重点内容,理解这些知识可以加深对生物学的理解,帮助学生更好地掌握生物学的基本概念和原理。
(完整word版)人教版高中生物选修三知识点汇总(背诵版),推荐文档
基因工程的场所?(生物体外)基因工程操作水平? ( DNA 分子水平) 基因工程利用的技术?(基因重组和转基因技术) 基因工程的原理?(基因重组) 基因工程的别名? ( DNA 重组技术) 基因工程的目的?(获得人类需要的基因产物)基因工程/DNA 重组技术的基本工具?(限制性核酸内切酶(限制酶) ,DNA 连接酶,载体)工具酶?(限制酶,DNA 连接酶)限制酶的分布?(主要分布在原核生物中) 限制酶的作用部位?(磷酸二酯键)限制酶的特异性?(限制酶只能识别特定的双链 DNA 序列,并在特定的切割位点切割)限制酶的专一性?(不同的限制酶识别不同的核苷酸序列)限制酶作用的结果是?(形成黏性末端或平末端)DNA 连接酶的种类?( 2类。
来自大肠杆菌的 E.coliDNA 连接酶(只能催化连接黏性末端),来自T 4噬菌体的T 4DNA 连接酶(既能 催化连接黏性末端也能连接平末端) )DNA 连接酶的作用位点?(磷酸二酯键)DNA 连接酶和DNA 聚合酶的区别?( DNA 连接酶催化连接 DNA 片段,不需要模板,DNA 聚合酶催化连接单个脱氧核苷酸,需要 模板) 载体的种类?(质粒(最常用) ,入噬菌体的衍生物,动植物病毒)作为载体必备的条件?(能句___________质粒?(独立于拟核以外的小型环状双链 DNA 分子)标记基因的作用?常用的有?(供重组DNA 的鉴定和选择)(四环素抗性基因,氨苄青霉素抗性基因)基因工程中使用的质粒是否是天然质粒?(不是,使用的是人工改造过的天然质粒) 基因工程的基本操作程序的步骤? ( 4个,获取目的基因,基因表达载体的构建(核心工程) ,将目的基因导入受体细胞,目的基因的检测与鉴定)获取目的基因的方法?(从基因文库中获取,利用PCR 技术扩增,化学方法人工合成)基因文库的分类?(基因组文库和部分基因文库(如 cDNA 文库)) PCR (多聚酶链式反应)技术的原理? ( DNA 复制) PCR 技术操作环境?(生物体外,在PCR 扩增仪中)PCR 与DNA 复制不同之处?(前者不需要解旋酶,高温解旋,后者要用解旋酶解旋;前者的DNA 聚合酶要求热稳定性高,后者环境温和不需要热稳定性高的 DNA 聚合酶)(PCR 技术中需要一种特殊的酶: Taq 酶,又叫热稳定性 DNA 聚合酶)若基因较小,核苷酸序列已知,则可以通过DNA 合成仪?(用化学方法直接人工合成)基因表达载体?(不同生物构建的表达载体有差别,但都需具备四部分:启动子, __________ (复制原点)转化?(目的基因进入受体细胞并在其内稳定维持和表达的过程) 将目的基因导入植物细胞的方法?(农杆菌转化法(最常用),花粉管通道法,基因枪法)农杆菌的特点?(农杆菌中的 血质粒上的「DNA 可转移到受体细胞并整合到受体细胞染色体的 DNA [上)将目的基因导入动物细胞的方法?常用的受体细胞是?为什么?(显微注射技术)(受精卵)(受精卵全能性高)将目的基因导入微生物方法?( ca 2+处理法,用Ca 2+处理细胞获得能吸收周围环境中 DNA 分子的感受态细胞) 目的基因的检测?(分为三个层次。
高中生物选修3专题复习
将目的基因导入微生物细胞
原核生物繁殖快、多为单细胞、遗 传物质相对较少,故早期常作为受体 细胞。
大肠杆菌细胞 用Ca2+处理 感受态细胞
重组表达载体DNA 溶于缓冲液
导入 混合
(四)目的基因的检测与鉴定
目的基因是否插入转基 因生物染色体的DNA上
方法: DNA分子杂交
蛋白质工程流程图
蛋白质工程 分子
基因 DNA
DNA合成 mRNA
设计
氨基酸序列
蛋白质
多肽链
三维结构
预期功能 生物功能
转录
翻译
折叠
以中心法则为原理和线索
1. 从预期的蛋白质功能出发 2. 设计预期的蛋白质结构 3. 推测应有的氨基酸序列 4. 找到相应的脱氧核苷酸序列(即基因)
板书:用干扰素例子,反推过程。 第4步后接着做什么?
(2) 具备的条件:
a.能自我复制. b.具有一个或多个酶切位点. c.有标记基因. d.对受体细胞无害. (3)种类: 质粒、噬菌体、动植物病毒
质粒——细菌拟核DNA之外结构简单、
能自主复制的很小的环状DNA分子。
基本操作步骤
(一)目的基因的提取
目的基因:主要是指_编__码__蛋__白__质__的__结__构__基__因。 获1、取从_方_基_法_因_:_文_库_____中获取目的基因 2、人工合成法:化学方法合成DNA片段(反转录
基因工程
、基因工程又叫做___基_ 因拼接__技_或术___D_N__A_重__组_ 技。术
2、基本工具:
“分子手术刀”:限制性核酸内切酶
“分子缝合针”:DNA连接酶
基因进入受体细胞的载体: 运载体 3、基本操作步骤:
高中生物选修3基础知识复习提纲(最新详细)
高中生物选修3基础知识复习纲要(最新详尽)高中生物选修 3 基础知识复习纲要( 最新详尽 )高中生物选修 3 基础知识复习纲要( 最新详尽 )专题 1基因工程基因工程的看法基因工程是指依照人们的梦想,进行严格的设计,经过体外 DNA重组和转基因技术,给予生物以新的遗传特征,创建出更切合人们需要的新的生物种类和生物产品。
基因工程是在 DNA分子水平长进行设计和施工的,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)根源:主假如从原核生物中分别纯化出来的。
(2)功能:能够辨别双链 DNA分子的某种特定的核苷酸序列,而且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,所以拥有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的 DNA片段尾端往常有两种形式:黏性尾端和平尾端。
2.“分子缝合针”—— DNA连结酶(1)两种 DNA连结酶( E·coliDNA 连结酶和 T4- DNA连结酶)的比较:①同样点:都缝合磷酸二酯键。
②差别: E·coliDNA 连结酶根源于 T4噬菌体,只好将双链DNA片段互补的黏性尾端之间的磷酸二酯键连结起来;而T4DNA连结酶能缝合两种尾端,但连结平尾端的之间的效率较低。
(2)与 DNA聚合酶作用的异同 :DNA聚合酶只好将单核苷酸加到已有的核苷酸片段的尾端,形成磷酸键。
DNA连结酶是连结两个 DNA片段的尾端,磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳留。
②拥有一至多个限制酶切点外源 DNA片段插入。
③拥有标志基因,供重组判定和选择。
(2)最常用的载体是质粒 , 它是一种裸露的、构造的、独立于细菌染色体以外,并拥有自我复制的双链环状 DNA分子。
(3)其余载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒( 二) 基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取1.目的基因是指:编码蛋白质的构造基因。
高中生物选修三知识点整理(完整加强版)
生物选修3知识点(区别不同工程和不同操作水平)专题1 基因工程概念:按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
基本原理:让目的基因在受体细胞内稳定且高效的表达理论基础:DNA是生物遗传物质的发现,DNA双螺旋结构,遗传信息传递方式核心:构建重组DNA分子(一)基本工具(技术基础)Cf 工具&工具酶1.限制性核酸内切酶(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的(不切割自身DNA的原因:原核生物中无该限制酶的识别序列或其已被修饰)(2)功能:识别和切割DNA分子内一小段特殊的脱氧核苷酸序列(偶数碱基对回文序列)特异性表现:识别特定片段、切割该片段中的特定位点、形成一种末端Cf —G↓GATCC— & —↓GATC—(3)结果:DNA片段末端形成末端碱基互补的黏性末端或平末端①用切割(质粒)②根据目的基因的位置或剪辑序列来确定限制酶的种类③切割后的片段要画全2.DNA连接酶(1)功能:连接具有末端碱基互补的2个DNA片段,形成重组DNA分子Cf DNA聚合酶:只能将单个脱氧核苷酸逐个添加到已有的脱氧核苷酸链之后,需模板DNA,连接磷酸二酯键3.载体(1)条件:①能在受体细胞中稳定保存并大量复制,基本不影响受体细胞正常生命活动②一至多个限制酶酶切位点(必须在所需标记基因外),供外源DNA片段插入③标记基因,便于筛选含有重组DNA分子的受体细胞——往往需要根据需求改造天然载体(2)功能:①作为运载工具将目的基因转移到受体细胞内——载体选质粒的原因:具有环状结构,能够携带目的基因②利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制和转录/表达(3)质粒(最常用的载体)一种能够自主复制,在细菌(或酵母菌)中独立于染色体之外存在的双链环状DNA分子(4)其它载体:噬菌体、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步:获取目的基因1.目的基因:人们所需要的编码蛋白质的结构基因2.方法(1)序列已知①化学合成法——较长DNA单链合成过程中容易出现碱基缺失如反转录法(e.g获取mRNA逆转录成cDNA再用DNA聚合酶生成双链)②聚合酶链式反应(PCR)扩增Polymerase Chain Reaction(1)原料:水、缓冲液、4种游离脱氧核苷酸、TaqDNA聚合酶、模板DNA(……基因)、对…基因特异的2段DNA引物(防止相互或自身折叠)(2)过程:第一步:加热至90~95℃,DNA在高温下变性解链第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链(退火)第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成能量来源于dNTP(2)序列未知建立基因文库:建立一个包括目的基因在内的基因文库(保存在受体菌中),再从基因文库中获取3.目的基因大量扩增/分子水平的克隆①利用受体细胞(如E.coli)无性繁殖,利用基因探针钓取,再导入最终受体细胞e.g目的基因→大肠杆菌→农杆菌→植物细胞→植物(主要在细菌分裂时几何级扩增,尽管质粒独立于拟核,可在分裂时发生自我复制,但由于多数细菌对胞内质粒数量有限制,故该种复制对扩增效果不大)②PCR技术第二步:形成重组DNA分子(基因表达载体:启动子+目的基因+终止子+标记基因)1.目的:转运目的基因,并使在受体内稳定存在、复制、表达/转录并稳定遗传(基因型X0)2.过程:(1)单酶切:用同种限制酶分别切割目的基因和载体从而形成相同的粘性末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来——有时用不同限制酶也可以形成相同的粘性末端(2)双酶切:用两种限制酶切割使目的基因和载体两端各形成两种粘性末端,防止载体和目的基因自身环化第三步:将重组DNA分子导入受体细胞——需将目的基因整合到动植物细胞的染色体DNA上目的基因是否整合到染色体DNA上决定于基因表达载体上是否有相关序列(形成酶)1.植物体细胞:农杆菌转化法(插入Ti质粒上的T-DNA),基因枪法、花粉管通道法——导入叶绿体DNA中,由于细胞质/器DNA的遗传与性别相关联,故可避免因花粉传播而造成基因污染(目的基因传播到非转基因生物中)2.动物受精卵:显微注射技术用(如显微注射)技术/方法将目的基因导入cf转基因/基因工程技术3.原核细胞:CaCl2/Ca2+ 处理法(先用Ca2+处理增加细胞壁通透性,使之成为感受态细胞,再将重组质粒与感受态细胞混合,在一定温度下感受态细胞吸收DNA分子)——原核生物作为受体细胞的原因:①繁殖快②体积小新陈代谢旺盛(目的产物合成效率高)③遗传物质少(便于操作)、④单细胞(容易培养)第四步:筛选含有目的基因的受体细胞1.原因:受体细胞接纳重组DNA分子存在概率2.原理:载体如质粒上的抗性基因等标记基因3.方法:利用选择培养基筛选①蔗糖转运蛋白:仅以蔗糖作为碳源的培养基②菌落表现型:抗……不抗……第五步:目的基因的检测和表达——目的基因导入受体细胞可能仅进行大量扩增,但不一定以此为目的1.DNA/核酸分子杂交技术用cDNA作为探针与从受体细胞中提取并解旋的DNA/mRNA杂交,观察是否会出现杂交带检测①染色体DNA上是否插入了目的基因②目的基因是否转录出了mRNA——①一种基因探针只能检测水体中的一种病毒;检测病毒可对照核酸序列②放射性同位素标记探针③基因探针是一小段cDNA,可以与相应基因转录出的mRNA结合(即使被切割)采用DNA分子杂交技术/方法,用基因探针检测2.抗原-抗体杂交:目的基因是否翻译成蛋白质如E.coli合成人胰岛素原3.个体水平的鉴定:如转基因抗虫植物(让害虫吞食该转基因棉植株的叶片,观察害虫存活情况,以确定其是否具有抗虫形状)——根本原因:联系基因层面,cf基因序列&碱基对/脱氧核苷酸序列(三)基因工程的应用1.动植物基因、细胞工程:优点①所需时间短②克服远缘杂交不亲和的缺陷(对应传统缺点)2.基因工程药物:首次是生长素释放抑制激素,然后胰岛素(E.coli产酶原)、干扰素等干扰素:我国第一个基因重组新药。
高中生物选修3复习资料
高中生物选修3复习资料高中生物选修3复习资料高中生物选修3是一门重要的课程,主要涉及到细胞分裂、遗传与进化、生物技术等内容。
在备考期间,有一份全面的复习资料是非常有帮助的。
本文将为大家提供一些高中生物选修3的复习资料,希望能对同学们的备考有所帮助。
一、细胞分裂细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础过程。
在细胞分裂的过程中,有两种形式,即有丝分裂和减数分裂。
有丝分裂又可以分为前期、中期和后期。
在有丝分裂的前期,染色体开始凝缩成条状结构,核膜逐渐消失。
在有丝分裂的中期,染色体排列在细胞的中央,纺锤体的纺锤丝与染色体相连。
在有丝分裂的后期,染色体分离成两个完全相同的染色体,同时细胞质也分裂成两个细胞。
减数分裂是生物体进行生殖细胞分裂的过程。
减数分裂分为两个阶段,即第一次减数分裂和第二次减数分裂。
在第一次减数分裂中,染色体减半,形成两个互相不同的染色体。
在第二次减数分裂中,染色体再次分裂,形成四个互相不同的染色体。
二、遗传与进化遗传是生物学的重要内容之一,它研究的是生物体的性状如何通过遗传物质传递给后代。
在遗传学中,有一些重要的概念需要掌握,例如基因、等位基因、基因型、表现型等。
基因是决定性状的遗传物质,等位基因是基因的不同形式。
基因型是个体的基因组成,表现型是个体的形态和功能表现。
进化是生物种类逐渐发生变化的过程。
达尔文的进化论是现代生物学的基础之一。
进化的驱动力有自然选择、突变、基因流等。
自然选择是指适应环境的个体更容易生存和繁殖,从而使得有利基因在种群中逐渐积累。
突变是指基因发生突然变异,从而产生新的基因型。
基因流是指不同种群之间基因的交换。
三、生物技术生物技术是利用生物学原理和方法进行实践操作的一门学科。
生物技术的应用非常广泛,例如基因工程、细胞工程、酶工程等。
基因工程是通过改变生物体的基因组成,使其具有特定的性状。
细胞工程是利用细胞进行生物制品的生产和改良。
酶工程是利用酶进行化学反应的加速和控制。
人教版--高考总复习-生物选修3-3
(2)卵细胞的形成
①形成过程(如图所示)
②卵子受精的标志:当在卵黄膜和透明带的间隙可以 观察到两个极体时,说明卵子已经完成了受精。
( 注:刚排出的卵子尚未完全成熟,仅完成减数第一
次分裂,需要在输卵管内进一步成熟,直到减数第二次分 裂的中期才能与精子结合完成受精过程。排出的卵子是在 输卵管内与精子受精的。)
(3)囊胚期与原肠胚期的特点: ①囊胚期——出现囊胚腔,细胞开始分化,但其全能性 仍很高,可用于胚胎分割。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,细胞仍有全能性,个体较小 的细胞,称为滋养层细胞,将来发育成胎膜和胎盘。 ②原肠胚期——出现原肠腔且具三胚层。
(4) 受精卵的遗传物质中,核遗传物质一半来自精子
知识热点
1.精子、卵子的发生与受精作用 (1)精子、卵子的发生比较
项目 场所 时间 区 别 过程 特点 结果
精子发生 睾丸的曲细精管(场所惟一) 初情期后 ①MⅠ和MⅡ是连续的,需变 形 ②细胞质均等分配 形成4个精子
卵子发生 卵巢(MⅠ)、输卵管(MⅡ)(场所不惟一)
性别分化后开始,卵泡的形成和在卵巢 内的储备,是在出生前(胎儿时期)完成 的,减数第二次分裂是在精子和卵子的 结合过程中(即受精过程中)完成的
__________________________。 (3) 能发生染色体的着丝点分裂的阶段是 ________( 填 序号)。 (4)①阶段存在的变异方式是_________________。
解析:本题考查卵子形成过程中的有关知识。(1)图中
①为有丝分裂,可增加卵原细胞的数量,卵原细胞进一步
演变为初级卵母细胞;③④为减数分裂,只有在受精后, 次级卵母细胞才能最终完成减数第二次分裂,因此E是受 精作用,B是合子;卵泡的形成是在胎儿期,减数分裂是 从初情期开始的,因此阶段 C 为胎儿期,阶段 D为初情期;
高三年级生物选修三复习知识点
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人教版高中生物选修3知识点清单
生物选修3专题1 基因工程1.1 DNA重组技术的基本工具-1.2 基因工程的基本操作程序一、与DNA分子相关的几种酶及基因工程的其他工具1、与DNA分子相关的酶“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离纯化出来的。
(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。
“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:①相同点:都缝合磷酸二酯键。
②区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。
DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
2、载体(1)条件:①能在宿主细胞中稳定保存下来并大量复制。
②有一个至多个限制性核酸内切酶切割点,以便与外源基因连接。
③具有特殊的标记基因,便于筛选。
(2)种类:质粒(常用)、γ噬菌体的衍生物、动植物病毒。
(3)作用:①作为运载工具,将目的基因转移到宿主细胞内;②利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。
二、基因工程基本操作程序1、目的基因的获取途径(目的基因:编码蛋白质的结构基因。
)(1)从基因文库中获取(2)人工合成目的基因,人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法。
(原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。
)(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;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。
高中生物选修三专题知识点
专题一:基因工程一、基因工程的基本工具1、限制酶;2、DNA连接酶(E·coliDNA连接酶只连接粘性末端,T4DNA连接酶连接粘性末端和平末端);3、运载体二、基因工程的操作程序1、目的基因的获取⑴从基因文库中获取⑵从cDNA文库中获取⑶PCR扩增(引物、模板、原料、耐高温的DNA聚合酶)⑷化学方法人工合成(已知序列)2、基因表达载体的构建(核心操作)基因表达载体的组成:启动子(RNA聚合酶的识别位点)、终止子、目的基因、标记基因(筛选出含目的基因的受体细胞)。
3、将目的基因导入受体细胞4、目的基因的检测与鉴定三、蛋白质工程原理:中心法则的逆推。
操作水平:基因水平。
目的:通过基因修饰或基因合成,改变现有蛋白质的结构和功能或设计出全新的蛋白质。
基本途径:预期蛋白质的功能→预期蛋白质的结构→氨基酸序列→mRNA序列→DNA序列。
专题二:细胞工程一、植物细胞工程(一)植物细胞工程的技术1、植物组织培养技术原理:细胞的全能性过程:植物体→外植体愈伤组织胚状体→试管苗→植株2、植物体细胞杂交技术人工诱导细胞融合的方法:(物理)离心、震荡、电激;(化学)聚乙二醇融合的标志:长出新的细胞壁。
意义:克服远缘杂交不亲和的障碍。
(二)植物细胞工程的应用1、繁殖:⑴微型繁殖⑵作物脱毒(分生区病毒极少,甚至无毒)⑶人工种子(胚状体包裹人工种皮)2、育种:⑴单倍体育种⑵突变体育种3、细胞产物的工厂化生产:培养到愈伤组织,经机械作用分散成单个细胞,制备细胞悬液。
二、动物细胞工程(一)动物细胞培养动物细胞培养的条件:1、无毒无菌:⑴无菌处理⑵添加抗生素⑶定期更换培养液2、营养:添加血清或血浆等天然成分3、温度和PH值:36.5℃±0.5℃ 7.2—7.44、气体环境:95﹪O2、5﹪CO2(维持PH值)(二)核移植和克隆动物注意:1、原理:细胞核的全能性;2、核移植的胚胎干细胞不分化,需要加入“分化诱导因子”诱导其分化。
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条件 :耐高温DNA聚合酶
(二)基因表达载体构建
启动子 、________ 目的基因 1、基因表达载体由________ 终止子 、 标记基因 ________ _____ 四部分组成。 启动转录的“开关”。
2、启动子作用:RNA聚合酶识别和结合的位点, 3、标记基因的作用:
鉴别受体细胞中是否含有 目的基因 ,从普通细胞 中筛选出含目的基因的受 体细胞
去掉组织 间蛋白
50代 细胞
传代培养 部分细胞遗 传物质改变
单个细胞
制成 加培养液
细胞悬 浮液
原代培养
10代 细胞
无限 传代
随细胞增多,细胞 就会停止分裂增殖
动物细胞培养不能 最终培养成动物体
植物组织培养和动物细胞培养的比较
项目 培养基 结果 应用
1.试管苗的快速繁殖 固体、营养物 培养成 2.无病毒植物的培育 植物组 3.生产药物等 质、蔗糖、植 植株 织培养 4.人工种子 物激素 5.转基因植物的培育 液体、营养物 培育成细 1.生产蛋白质制品 动物细 质、葡萄糖、 胞系或细 (如病毒疫苗、干扰素、 单克隆抗体、动物激素) 胞培养 胞株 动物血清 2.用于某些器官移植
重难点剖析: 基因工程的“专用工具” 1.限制性核酸内切酶
黏性末端
黏性末端 来源:主要从原核细胞分离 作用: 一种限制性内切酶只能识别双链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的磷酸二酯键断开(切割 DNA分子) 作用结果: 形成平未端(SmaI)及黏性未端(EcoRI)
去壁的常用方法:酶解法(纤维素酶、果胶酶等) 诱导原生质 物理方法:离心、振动、电刺激等 体融合方法: 化学方法:聚乙二醇(PEG)
3、植物细胞工程的实际应用
(1)植物繁殖的新途径
1)微型繁殖(快速繁殖) 2)作物脱毒 3)神奇的人工种子
(2)作物新品种的培育
1)单倍体育种 2)突变体的利用 3)转基因植物的培育
体外培养 体内培养
抗原注入小鼠体内
从培养液中提取
从小鼠腹水中提取
单克隆抗体
单克隆抗体的应用:
• 主要用于疾病的诊断、治疗和预防。 • 若在单抗上带上抗癌药物制成“生物导弹”, 将药物定向带到癌细胞所在部位,既消灭了癌 细胞又不会伤害健康细胞。
• 特点:与常规抗体相比,具有特异性强、灵敏 度高、化学性质单一的优点。 单克隆抗体是指:杂交瘤细胞产生的单一抗体
6、基因型为 AaBb的水稻 (具有24条染色体)的花粉通过无菌操作, 接入试管后,在一定条件下形成试管苗的育种过程。 (1)愈伤组织是花粉细胞不断分裂后的形成的不规则细胞团,愈伤组 (水、无机盐、蔗糖等能 织形成中,必须从培养基中获得各种营养 __________ 。 量物质)和小分子有机物 (2)要促进花粉细胞分裂生长,培养基中应有生长素 ______和细胞分裂素 __ _____两 类激素。 (3)愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和根,再由芽发育成叶和茎。 叶绿体 这一过程必须给予光照,其原因是 _____________ 利用光照制造有 机物,供试管苗生长。 (4)试管苗的细胞核中含有___________ 条脱氧核苷酸链。 24 (5)培养出的试管基因型有 AB、Ab、ab、aB 。如果要获得育种需 要的植株,并能繁殖新品种,后面的育种步骤是 _________________ 。 用一定浓度的秋水仙素处理组织培养获得的幼苗
均需适宜的外界条件:PH,温度,营养及“无菌、 无毒环境”等。
2、动物细胞融合
制备单 克隆抗 体: 过程
细胞A 细胞B 灭活的仙台病毒
物理法、 化学法
杂种细胞
不具有繁殖性 但具有抗原性
诱导动物细胞融合与植物原生质体融合 的原理和方法是否基本相同?
植物体细胞杂交、动物细胞融合的比较
比较项目 原理
植物体细胞杂交 动物细胞融合 细胞膜的流动性、 细胞膜的 植物细胞全能性 流动性 去除细胞壁后诱 使细胞分散后 导原生质体融合 诱导细胞融合 物理(离心、 物理、化学方 振荡、电刺激) 法(同左) 化学(PEG) 生物:灭活的病毒 主要用于制备 获得杂种植株 单克隆抗体
体内基因治疗
比较:基因工程和蛋白质工程
基因工程
相同点 产生新的 产生的蛋白质 联系
蛋白质工程
都要改造基因,都属于分子水平 基因型,无新基因 原有的 基因(型) 可以是新的
蛋白质工程是以基因工程为基础, 是基因工程的应用和延伸;前者可 为后者修饰、改造酶
蛋白质工程流程图
蛋白质工程 分子 DNA合成 设计 基因 氨基酸序列 蛋白质 mRNA DNA 多肽链 三维结构 转录 翻译 折叠
研究的水平
研究的目的
2、分类 植物细胞工程
动物细胞工程 微生物工程
一、植物细胞工程
植 物 细 胞 工 程
所采用技术 的理论基础 植物细胞的全能性
通常采用的 技 术 手 段
植物组织培养
植物体细胞杂交
1、植物组织培养
外植体
脱分化
愈伤组织
芽
扩大 培养
植物体
(胚状体)
转基因生物
转基因生物是指利用 基因工程 技术导 外源基因 入 培育出的能够将新性状稳定地 给后代的基因工程生物。 遗传
优 打破了常规育种难以突破的 点:
物种之间的界限(生殖隔离)
定向 的改变了生物的遗传性状.
基因工程的应用
(一)植物基因工程硕果累累:
1.抗虫转基因植物 2. 抗病转基因生物 3.抗逆转基因作物 4.利用转基因改良植物的品质
基因工程
基因拼接技术 重组技术 1、基因工程又叫做____ ___或DNA __________ 。 2、基本工具:
限制性核酸内切酶 “分子手术刀”:
“分子缝合针”:DNA连接酶 基因进入受体细胞的载体: 运载体 3、基本操作步骤:
1、目的基因的获取 2、基因表达载体的构建(核心) 3、将目的基因导入受体细胞 4、目的基因的检测与鉴定
离体、含有全部营养成分的培养基、 培养条件:
一定的温度、空气、无菌环境、适合 的PH、适合的光照等
举例: 花药离体培养;基因工程培育的抗棉铃虫
的棉花植株;细胞工程中培育的“番茄-马 铃薯”杂种植株等。
2、植物体细胞杂交的过程
植物A细胞 人工诱导 加酶去 原生质 融合细胞 壁 原生质体B体融合 植物B细胞 再生壁 融合成功的标志 再分化 脱分化 杂种细胞 愈伤组织 杂种植株 筛选 原生质体A
用Ca2+处理
感受态细胞
重组表达载体DNA 溶于缓冲液
混合
导入
(四)目的基因的检测与鉴定
目的基因是否插入转基方法: DNA分子杂交 因生物染色体的DNA上 检测 目的基因是否转录: 方法: 核酸分子杂交 目的基因是否表达: 方法: 抗原抗体杂交
个体水 平鉴定 ——
抗虫性鉴定、抗病性鉴定、生 物活性鉴定等(生理、性状水 平的检测)
细胞融合 的方法
诱导方法 用途
3.核移 A母绵羊 植与克 卵细胞 隆动物:
多 莉 羊 的 培 育 过 程
细胞质 细胞核移植
B母绵羊 乳腺细胞
细胞核 融合后的卵细胞 卵裂 早期胚胎 胚胎移植
动物细胞核有 全能性
C母绵羊子宫 妊娠 分娩 多莉羊
4、单克隆抗体
1、常规抗体制备:
抗原
刺激
动物体内
效应B
抗体
达的菌类细胞株系。 我国已生产的产品:白细胞介素-2、干扰素、乙肝疫苗等
(四)基因诊断与基因治疗: 基因诊断:用放射性同位素
等标记的“DNA探针”检测 肝炎病毒等病毒感染及遗传缺 陷,不但准确而且迅速。
基因治疗:把健康的外源基
因导入有基因缺陷的细胞中, 达到治疗疾病的目的。 体外基因治疗
基因治疗的类型
EcoRI
2.DNA连接酶——“分子缝合针”
1)、种类:
E· coli DNA连接酶(黏性末端)
T4 DNA连接酶 (黏性末端和平末端)
磷酸二酯键 2)、作用部位:
DNA连接酶可把平未端或黏性末端之间的缝隙 “缝合”起来,即相当于把梯子两边的扶手的断 口连接起来,这样一个重组DNA分子就形成了。
3.分子运载车——运载体 (1) 作用: 将目的基因送入受体细胞
重组质粒形成过程:
限制酶 (1)用一定的_________ 切割质粒,使其出现一个 黏性末端 。 切口,露出____________ 同一种限制酶 (2)用_______________ 切断目的基因,使其产生 相同的黏性末端 ____________。
切口 处, (3)将切下的目的基因片段插入质粒的______ DNA连接酶 再加入适量___________ ,形成了一个重组DNA分 子(重组质粒)
(2) 具备的条件:
a.能自我复制. b.具有一个或多个酶切位点. c.有标记基因. d.对受体细胞无害.
(3)种类: 质粒、噬菌体、动植物病毒
质粒——细菌拟核DNA之外结构简单、
能自主复制的很小的环状DNA分子。
基本操作步骤
(一)目的基因的提取
编码蛋白质的结构基因 目的基因:主要是指______________ 2、人工合成法:化学方法合成DNA片段(反转录 法、直接合成法) 3、 PCR反应扩增DNA 原理:DNA复制 过程:加热DNA解链 链 互补链合成 冷却引物结合到互补DNA
特点:产量低、特异性差、纯度低、反应不够灵敏
2、单克隆抗体制备:
一个B淋巴细胞:只分泌一种特异性抗体 小鼠骨髓瘤细胞:能无限增殖 融合
杂交瘤细胞 培养
单克隆抗体
单 克 已免疫的B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 隆 抗 细胞融合 体 筛选出杂交瘤细胞 (特定的选择培养基) 的 动物细胞培养 制 筛选出能产生特异性抗体的细胞群 备