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文档简介

选修三重要知识点整理,第一章 基因工程,1.限制性核酸内切酶(限制酶),主要从原核生物(用于切割外源DNA,保护自身)中分离纯化出来, 识别序列由6个核苷酸(或4、5、8个)组成。,末端种类:平末端和黏性末端,2.DNA连接酶,效率低,3.运载体,(1)作用: 作为运载工具,将目的基因转移到宿主细胞内。 利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制。 (2)种类:质粒、噬菌体的衍生物和动植物病毒等。 (3)条件: 有一个或多个限制酶切位点 能自我复制 有标记基因 (4)一般来说,天然载体往往不能满足人类的所有要求,因此在基因工程中,对某些天然的载体进行人工改造。,4.基因工程中形成的重组DNA是DNA分子片段的连接,而不是合成DNA分子或转录合成mRNA的过程,5.DNA连接酶:不需要模板 DNA聚合酶:需要模板 DNA复制时,6.基因操作程序: 获取目的基因 构建表达载体(核心) 导入受体细胞 目的基因的检测与鉴定,获得目的基因 (1)基因组文库(所有的) 部分基因文库(部分的),如cDNA文库 (2)PCR技术扩增目的基因 原理:DNA复制 指数方式增加 需要:模板DNA,原料(游离的四种脱氧核苷酸),引物, DNA聚合酶 ()人工合成(基因较小) 化学合成:DNA合成仪(已知序列) 反转录法:未知序列,构建表达载体(核心): 目的基因、启动子、终止子、标记基因 导入受体细胞 ()植物细胞 农杆菌转化法:双子叶植物、裸子植物的体细胞或受精卵 基因枪法 花粉管通道法 ()动物细胞:显微注射技术 受体细胞:受精卵(a含有目的基因表达所需的物质;b具有全能性) ()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)作为受体细胞 大肠杆菌:Ca处理细胞(感受态细胞) 目的基因的检测与鉴定 )检测:DNA分子杂交技术(原理:碱基互补配对) 目的基因作探针 转录出mRNA翻译成蛋白质:抗原抗体杂交 )鉴定:个体生物学水平,.逆转录形成的目的基因不含内含子 原因:mRNA形成时切掉了内含子转录的RNA 内含子:能转录不能翻译 外显子:能转录能翻译 真核生物基因编码区:内含子和外显子 原核和真核生物的非编码区:对遗传起调控作用(启动子和终止子),.植物基因工程技术 提高农作物的抗逆能力 改良农作物的品质 利用植物生产药物,.杀虫的基因:Bt毒蛋白基因(我国转基因抗虫棉)、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因,10.病原微生物:病毒、真菌、细菌等。,11.转基因玉米:赖氨酸含量比对照提高30%,12.动物基因工程: 导入生长素基因-提高生长速度 导入肠乳糖酶基因-改善畜产品品质 生产药物-乳腺生物反应器或乳房生物反应器 优点:易提取、产量高、质量好、成本低 转基因动物作器官移植的供体 优点:抑制抗原基因的表达、或除去抗原决定的基因、无免疫排斥反应,13.工程菌 第一种基因工程药物-重组人胰岛素 细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 我国生产:白细胞介素-2、干扰素(糖蛋白,为我国第一个批量生产的药物)、乙肝疫苗,14.体外基因治疗和体内基因治疗:都处于初期临床试验阶段,15.基因工程是在两个物种间转移基因,克服了两个物种间由于生殖隔离不能进行基因交流的障碍,能定向培育生物新品种。,16.基因重组:1)有性生殖时:非等位基因的重新组合 2)DNA的拼接技术-基因工程,17.基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,18.蛋白质工程:第二代基因工程 基因修饰或基因合成,第二章 细胞工程,1.植物的组织培养 离体的组织、器官或细胞 愈伤组织 植物体,2.植物体细胞杂交技术,生殖方式:无性生殖,脱分化,再分化,外植体,固体培养基,营养:蔗糖、矿质元素(无机盐),激素:生长素、细胞分裂素(也有赤霉素),注:愈伤组织之后需要给予光照条件,原理:植物细胞的全能性,去除细胞壁的方法:酶解法(纤维素酶和果胶酶),诱导原生质体融合的方法:,物理法:离心、振动和电激,化学法:聚乙二醇(PEG),生长素含量细胞分裂素:诱导脱分化和根原基形成 生长素含量细胞分裂素:诱导再分化和芽原基形成,一、植物细胞工程,杂种细胞形成的标志:生成新的细胞壁,植物体细胞杂交的原理:细胞膜的流动性、植物细胞的全能性,意义:克服不同物种远缘杂交的障碍,3 植物细胞工程的应用 (1)微型繁殖 意义:保持亲本优良性状、快速繁殖,(2)作物脱毒 取材部位:茎尖、根尖(分生区),(3)人工种子:由胚状体和人工种皮(营养物质、杀菌剂),(4)单倍体育种,(5)细胞产物的工厂化生产 例如:从愈伤组织中提取紫草素,二、动物细胞工程,(一)动物细胞培养,1、过程:原代培养 幼龄动物的组织块 分散成单 个细胞 细胞悬液 细胞贴壁 接触抑制,胰蛋白酶或胶原蛋白酶,胰蛋白酶或胶原蛋白酶,传代培养,2、原理:细胞的增殖,10代以内,保持正常的二倍体核型,3、动物细胞培养条件: 无菌、无毒 营养:糖、氨基酸、促生长因子、 无机盐、微量元素、动物血清(液体培养基) 温度和PH 气体环境(CO2、O2 ),动物细胞培养,植物组织培养,原理 目的 结果 培养液成分,细胞增殖,细胞全能性,获得细胞或细胞分泌蛋白,脱毒植株、微型繁殖、人工种子,获得新植株,获取大量细胞或细胞产物,无机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、葡萄糖、 血清 液体培养基,蔗糖、矿质元素、维生素、 植物激素、有机添加剂 固体培养基,(二)动物体细胞核移植技术,胚胎细胞核移植 体细胞核移植(卵母细胞:减二中期),原理:动物细胞核的全能性,(三)动物细胞融合 1、诱导方法:聚乙二醇、电激、灭活的病毒 2、原理:细胞膜的流动性 (四)单克隆抗体 1、原理:免疫原理、动物细胞融合、动物细胞培养 2、 细胞类型(种)、融合的细胞类型(种) 、杂交瘤细胞的特点:无限增殖、产生单一抗体 、优点:特异性强、灵敏度高、产量大 、应用:诊断试剂、 治疗疾病和运载药物(生物导弹),第三章胚胎工程,1.精子的发生:从初情期-生殖机能衰退(哺乳动物的睾丸的曲细精管里),1)精原细胞,有丝分裂,大量精原细胞,其中部分,初级精母细胞,2)初级精母细胞,MM,四个单倍体精子细胞,3)变形:形似蝌蚪,分头颈尾。 细胞核-精子头部的主要部分 高尔基体-精子头部的顶体 中心体-精子的尾部 线粒体-聚集在尾的基部形成线粒体鞘 其他物质:浓缩为原生质滴,脱落和。,2.卵子的发生 1)场所:卵巢内,输卵管中,2)时间:从性别分化到生殖机能衰退,3)过程: 卵原细胞,有丝分裂,大量卵原细胞,其中部分,初级卵母细胞,(被卵泡细胞包围),形成卵泡,减分,成熟卵子,M:排卵前后完成(进入输卵管),产生1个极体和1个次级卵母细胞,M:精子与卵子结合时,生成成熟卵子和1个第二极体,4)卵子是否受精的重要标志,卵黄膜和透明带的间隙可观察到两个极体,3.排卵:卵子从卵泡中排出,4.受精 场所:输卵管中,1)精子获能 2)卵子准备:进一步成熟,达到减二中 3)过程 顶体反应,释放顶体酶,穿越放射冠 透明带反应-防止多精入卵的第一道屏障 卵黄膜封闭作用-防止多精入卵的第二道屏障 入卵后,尾部脱离,核膜破裂,形成雄原核 同时卵子被激活,完成减二分裂,形成雌原核,5.卵裂期:透明带内进行,胚胎总体积略减小,细胞行有丝分裂,6.桑椹胚(32个),之前每个细胞都具全能性,7.囊胚:内细胞团 发育成各种组织 滋养层 胎膜 胎盘,8.透明带破裂:孵化,9.原肠胚: 内细胞团表层细胞 外胚层 (细胞分化最旺盛) 下方细胞 内胚层 包围的原肠腔,10.体外受精 1)卵母细胞采集和培养 促性腺激素处理(小) 已屠宰母畜卵卵巢中采集 超声波探测仪用真空泵吸取 2)精子采集和获能 采集:假阴道法手握法电刺激法 获能:培养法化学诱导法:肝素或钙离子载体,11.胚胎早期培养:无机盐 有机盐 维生素 激素 氨基酸 核苷酸 血清等,12.胚胎移植: 1)供受体生殖器官的生理变化相同,相同生理环境 2)处于游离态 3)不发生免疫排斥 4)可与受体子宫正常生理和组织联系,13.胚胎移植基本程序: 1)供受体选择处理 2)配种或人工受精 3)胚胎收集,检查,保存 4)移植 5)检查,14.胚胎的分割:桑葚胚或囊胚,15.胚胎干细胞(ES或EK): 1)特点:体积小,细胞

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