高中生物選修知識(shí)點(diǎn)

1、1生物選修三易考知識(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)，通過體外 體外 DNA DNA 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 更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品 要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。基因工程是在 DNA DNA 分子水平 分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫做 DN DNA 重組技術(shù) 重組技術(shù)。（一）基因工

2、程的基本工具1.“分子手術(shù)刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（限 限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶） 制酶） （1）來源：主要是從原核生物 原核生物中分離純化出來的。（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，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”——

3、DNA DNA 連接酶 連接酶(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(diǎn)：都縫合磷酸二酯 磷酸二酯鍵。②區(qū)別：E·coliDNA 連接酶來源于大腸桿菌，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；而 T4DNA 連接酶能縫合兩種末 兩種末端，但連接平末端的之間的效率較低 較低。(2)與 DNA 聚合酶作用的異同：DNA 聚合酶只

4、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) DNA DNA 片段 片段的末端，形成磷酸二酯鍵。3.“分子運(yùn)輸車”——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 DNA DNA 片段 片段插入 插入。 ③具有標(biāo)記基因，供重組 具有標(biāo)記基因，供重組 DNA DNA 的

5、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 裸露的、結(jié)構(gòu)簡單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外，并 的、結(jié)構(gòu)簡單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外，并 具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀 具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀 DNA DNA 分子 分子。（3）其它載體：噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病 噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒。 毒。(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的 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)

6、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 工合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉(zhuǎn)錄法 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：DNA DNA 雙鏈復(fù)制 雙鏈復(fù)制（2）過程：第一步：加熱至 90～95℃DNA DNA 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) DNA NA 鏈；第三步：加熱至 70～75℃，熱穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 DNA DNA 聚合酶

7、 聚合酶從引物起始互補(bǔ)鏈的合成 從引物起始互補(bǔ)鏈的合成。第二步：基因表達(dá) 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 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) 表達(dá)和發(fā)揮作用 和發(fā)揮作用。2.組成：目的基因 目的基因＋啟動(dòng)子 啟動(dòng)子＋終止子 終止子＋標(biāo)記基 標(biāo)記基因（1）啟動(dòng)子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的 DNA DNA 片段，位于基因的首端 首端，是 RNA RNA 聚合酶 聚合酶識(shí)別和結(jié)合的

8、部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出 轉(zhuǎn)錄出 mRNA mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)。31.理論基礎(chǔ)（原理）： 細(xì)胞全能性 細(xì)胞全能性全能性表達(dá)的難易 程度：受精卵＞生殖細(xì) 受精卵＞生殖細(xì)胞＞干細(xì)胞＞體細(xì)胞 胞＞干細(xì)胞＞體細(xì)胞； 植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞 植物細(xì)胞＞動(dòng)物細(xì)胞2.植物組織培養(yǎng)技術(shù) （1）過程：離體 離體的植物器官、組織或細(xì)胞―→愈傷組 愈傷組織―→試管苗―→植物 體 （2）用途：微型繁殖、作物脫 微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單

9、 毒、制造人工種子、單 倍體育種、細(xì)胞產(chǎn)物的 倍體育種、細(xì)胞產(chǎn)物的 工廠化生產(chǎn) 工廠化生產(chǎn)。 （3）地位：是培育轉(zhuǎn)基因植 轉(zhuǎn)基因植物、植物體細(xì)胞雜交 植物體細(xì)胞雜交培育植物新品種的最后一 道工序。3.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（1）過程：（2）誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括離心、振 離心、振動(dòng)、電刺激 動(dòng)、電刺激等。化學(xué)法一般是用聚乙二醇（ 聚乙二醇（PE PEG）作為誘導(dǎo)劑。（3）意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。 克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。（

10、二）動(dòng)物細(xì)胞工程1. 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) （1）概念：動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān) 的組織 組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞 單個(gè)細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基 培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和繁殖 生長和繁殖。（2）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的流程：取動(dòng)物組織塊（動(dòng)物胚胎或幼 動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織 齡動(dòng)物的器官或組織）→剪碎→用 胰蛋白酶或膠原蛋白酶 胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成 單個(gè)細(xì)胞 單個(gè)細(xì)胞→制成細(xì)胞懸液 細(xì)胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代 原代培

11、養(yǎng)→貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶 處理分散成單個(gè)細(xì)胞繼續(xù)傳代 傳代培養(yǎng)。 （3）細(xì)胞貼壁和接觸抑制：懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上 貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁 細(xì)胞貼壁。細(xì)胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互抑制 相互抑制時(shí)，細(xì)胞就會(huì)停止 停止分裂增殖 分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制 細(xì)胞的接觸抑制。（4）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件： ①無菌、無毒的環(huán)境 無菌、無毒的環(huán)境：培養(yǎng)液應(yīng)進(jìn)行無菌 無菌處理。通常

12、還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素 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) 代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害 物積累對(duì)細(xì)胞自身造成危害。 ②營養(yǎng) 營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長因 子、無機(jī)鹽、微量元素等。通常需加入血清、 血清、血漿 血漿等天然成分。 ③溫度 溫度：適宜溫度：哺乳動(dòng)物多是 36.5 36.5℃＋ ℃＋0. 0.5℃；pH：7.2 7.2～7.4 7.4。④氣體環(huán)境 氣體環(huán)境：95%空氣＋5