生物选修3知识点整理课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,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,1,3.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。,3.运载体(1)作用：,2,4.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,都形成磷酸二脂键,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,4.基因工程中形成的重组DNA是DNA分子片段的连接，而不是,3,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,获得目的基因,4,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,构建表达载体（核心）：,5,.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,.逆转录形成的目的基因不含内含子.植物基因工程技术,6,.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,.杀虫的基因：Bt毒蛋白基因（我国转基因抗虫棉）、蛋白酶抑,7,13.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,13.工程菌14.体外基因治疗和体内基因治疗：都处于初期临床,8,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,第二章 细胞工程1.植物的组织培养2.植物体细胞杂交技术生,9,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,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,10,二、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),二、动物细胞工程（一）动物细胞培养1、过程：原代培养 幼龄,11,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,动物细胞培养植物组织培养原理细胞增殖细胞全能性获得细胞或细胞,12,（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）,（二）动物体细胞核移植技术胚胎细胞核移植原理：动物细胞核的全,13,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),第三章胚胎工程1.精子的发生:从初情期-生殖机能衰退(,14,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,形成卵泡减分成熟卵子M：排卵前后完成（进入输卵管），产生1,15,3.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,3.排卵：卵子从卵泡中排出4.受精1）精子获能,16,5.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,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6,17,11.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,细胞质核大,核仁明显,具发育的全能性,2)体外:可增殖不分化,3)应用:细胞坏死,退化,功能异常引起的疾病,如帕金森,少年糖尿病,老年痴呆症等,4)分化诱导因子:诱导ES分化,11.胚胎早期培养:无机盐 有机盐 维生素 激素 氨基,18,