现代生物科技专题知识点总结.pdf

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1、现代生物科技专题知识点总结选修3现代生物科技专题知识点总结专题1基因工团基因工程的概念基因工程是指按照人们的愿望，j进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以型i且里笠笠盐，创造出qi符合人们需要的新的壁物类划和平E物产品。基因工程是在应生主王鉴呈上进行设讨和施工的，又叫做E坠豆组盟主。一基因工程的基本工具1.“分子孚术刀”一一限制性核酸内切liij（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D阳分子的某种直率的核沓酸序列，并且使每一条链中盖率部位的两个核沓酸之间的篮鳖二盟盟断开，因此具有主二性。(3）结果经限制酶切Jlj产生的DNAJ斗段末揣通

2、常有两种形式：蛊滥至2远和圭主1击。2.“分子缝合针”Q坠草草堕(1）两种DNA连接酶（E coliDNA连接酶和T,-DNA连接酶）的比较：相网点都缝合蓝蓝二盟键。区别：E coliDNA连接前来源于主旦丘盟，只能将双链DNA片段互补的塾盟主之间的磷酸二勘键连接起来：而T,DNA连续酶f J巨缝合盟业主盟，但连接平末端的之间的效率较堡(2）及DNA聚合前作用的异同：D悦聚合酶只能将垦尘竖立蓝加到已有的核管磁片段的末梢，形成磷酸二酶键。DNA连接酶是连接盟主且总且；垦的末9前，形成磷酸二酶键。DNA连接酶DNA 聚会前不同点连接的DNA双链垦链模饭不要模板要模饭连接的对象2个DNA片段单个脱结

3、u篆营商量力nf1Je.存在的单链DNA片段上相同点作用实质形成磷酸二郎键化学本质蛋白质3.“分子运输卒”一一盘笠(1）载体具备的条件能在受体细胞中复制并稳定保存。具有一罕多个限制磁i旬点，供外源DNA片段插入。具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。(2）最常用的载体是垦蓝，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有直韭皇虫监fl的双链!I状DNA分子。(3）其它载体：噬毯你的衍生物、动植物病毒（二）基因工程的基本操作程序第一步：目的慕网的获取1.目的基因是指编码蛋白质的结构基因2.原麦基因采取皇盖立直获得，真核基因是A主盒盛。人工合成目的基因的常用方法有且坚主盗平也主盒盛望二

4、。3.PCR技术扩增目的基因(1)PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。(2）目的获取大量的目的基因(3）原理：Q坠旦篮主型(4）过程：第一步加热至90gscoNA解链为单继：第二步冷却到5560，引物及两条单链DNA纺合：第三步加热至7075，TaaD阳聚合前从号l物起始逃行互补链的合成。(5）特点指数（2）形式扩均第二步：基因表达载体的构建1.目的：佼目的基因在受体细胞中显主主盔，并且可以追韭主王二盐，使目的基因能够表达和发挥作用2.组成：旦且呈盟蛊型王垒且王坚旦韭盟(1）启动子是一段有特殊结构的盟主lt垦，位于基囚的直盟，是盟主主盒篮识另1J和l结合的部位，能驱

5、动基因笠主监且坠，最终获得所需的呈阜垦。(2）终.it.子也是一段有特殊结构的盟主且直，位于基囚的屋里量。I I 9 现代生物科技专题知识点总结(3）标记基囚的作用是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基囚的细胞筛选出来。常用的标记基因是且主辈革图。第三步：1夺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持稳定和表达的过程。2.常用的转化方法将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 农轩菌转化法，其次还有基因怆法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是！rt.微沌M检术。方法的受体细胞多是J主盘豆！.1夺目的基因导入微生物细胞原

6、核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是生盟丘童其转化方法是先用玉皇二处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA立王i容于缓冲液中及感受态细胞混合，在一定的温度下促遥感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。3.重组细胞导入受体细胞后，筛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：目的慕阴的枪洲和袭达1.首先主要脸测转基因生物的染色体DN性上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交（D11A-DNA）技术。2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用DNA分子杂交（DNA-RNA）技术3.最后检测目的基因是否鲤鱼盛呈

7、皇里，方法是采用抗原一杭体杂变技术4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如生物抗虫或抗病的鉴定等。三基因工程的应用1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善亩产品品质、用转基因动物生产药物。3.基因治疗把正常的外源基因J导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。4.基因诊断又称为DNA诊断，是采用主固韭型的方法来判断恋者是否出现了基因异常或携带病原体。四蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以蛋臼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，对现有蛋白质进行蓝蓝，或制造一种韭且呈且里，以满足人类的生产和生活的需求

8、（基因工程在原则上只能生产直坐主旦直生的蛋白质）蛋白ii工程国自节5i草制1 可撞一圳ii j、阳国民E口MEAlM扭多一中睛匮1吉：食蛋白质工程及基因工程区别蛋白质工程基因工程实质通过改造基因，以定向改造天然蛋白将目的基因从供体转移到受体细质，甚至创造自然界不存在的蛋白质胞，并在受体细胞中表达结果合成自然界不存在的蛋白质只能生产自然界己存在的蛋白质联系蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出的第二代基因工程2 I 9 M叫AloY榻归属审归国伊也.嗯面.，国同国国局一植物细胞工程1.理论基础原理：组盟主监监全能性表达的难易程度：受精卵牛顿细胸干细胞体细胞：植物细胸动物细胞2.植物组织培养技术(1

9、）过程：离休的植物器官、组织或细胞愈伤组织一试管商一植物体(2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单fft体育种、细胞产物的工厂化生产。(3）地位是培育蓝蓝图且盟、植物体细腕杂交i脊背植物新品种的最后一边工序。3.植物体细胞杂交技术(1）过程：专题2细胞工锢现代生物科技专题知识点总结去里程物细胞甲一原生质体甲毡4若要虹，新的原生植物细胞乙一.原生质体乙 再生！）例也再给也剧中族主量组里，意伤组织协杂种植惊!I!启莹(2）诱导融合的方法物理法包括离心、4震动、电剌激等。化学法一般是用发乙二百草（PEG）作为诱导剂。(3）意义克服了远虫草杂交不亲和的障碍二动物细胞工程1.动物细胞培养(1）概

10、念动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组组，将它分做成垦尘组盟，然后放在适宜的蛊盖星中，让这些细胞主草里重盟。(2）动物细胞培养的流程取动物组织：块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织剪醉用服蛋白酶或胶原蛋白盟处理分散ilZ垦主组盟伽rJilZ组盟盘盘转入培养瓶中选行里培养贴满瓶壁的细胞重新用腆白院成胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续笠f西养。(3）细胞贴壁和接触抑制悬液中分散的细胞很快就监盟主盟壁主，称为组且坠壁。细胞数目不断增多，当贴星在细胞分裂生长到表丽组主旦旦时，细胞就会里且企望堕盟，这种现象称为细胞的接触抑制(4）动物细胞培养需要满足以下条件无菌、无翁的环境：培养液应进行主直处理。通常还

11、要在培养液中添加一定量的且主室，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换缩养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。直至：合成培养基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血直且堂等天然成分。盘里：适宜温度哺乳动物多是36.5o.spH Z:.J.二L丘。主盐E堕：95%垒主5也Q,.0,是组盟且盗所必需的，CO，的主要作用是维恃培养液的oH.(5）动物细胞缩养技术的应用如l备病湾疫甜、司副l备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。2.动物体细胞极移植技术和克隆动物(1）哺乳动物核移植可以分为坚监组且核移植（比较容易丰01查组且恢移缸（比较难）。(2）选用去核卵（

12、II):）细胞的原因：卵（愕）细胞比较大，容易操作：卵（：）细胞细胸质多，营养丰富。(3）体细胞核移植的大致过程是：（右倒）黑f,串平ll句而绵羊去救吻知昆l轧且在纽施拉平身自胚胎一寸百局；女母绵羊的子宫.j量绰虫生胚胎移植立峰绵羊；利”E(4）体细胞核移植技术的院用加速家商i遗传改良ill罪，足迹良宵群繁育：保护濒危物种，1曾大存活在生最生产珍f茸的医用蛋臼：作为异种移植的共体：用于组织器官的移伯驾车(5）体细胞核移植技术存在的问题：克隆动物存在着健康问题、表现出i遗传和生理缺陷等。3.动物细胞融合(1）动物细胞融合也称组盟生立，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

13、原堕尘垦主主细胞遗传信息的单极细胞，称为生主组盟。(2）动物细胞融合及植物E京生质体融合的原理基本相同，诱导动4细细胞融合的方法及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、电剌激等。3 I 9 现代生物科技专题知识点总结(3）动物细胞融合的意义克服了边缘杂交的不亲初性，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种编育的重要手段。(4）动物细胞融合及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孚段用法缸物体细细胞膜的流动性去除细胞壁后诱导原生离心、电刺激、振动，克服了远缘杂交的不亲和胞杂交质体融合乙二防等试剂诱导性，获得杂种植株动物细胞细胞膜的流动性

14、叙：细胞分做后诱导细胞除J应用植物细胞杂交和l备单克隆抗体的技术之融合融合手段外，再加灾活的病毒诱导4.单克隆抗体(1）抗体一个B浏巴细胞只分泌一种堂皇韭韭垫。从Jfli荷中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。(2）单克降抗体的和l备过程：抗原注入小凰你内E E盆里._ I(3）杂交瘤细胞的特点：既能大量繁殖，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，并能大量帘备。(5）单克隆抗体的作用：盘且蓝蓝蓝壶l：准确识别各种蓝里物质的细微差异，并跟二主革旦发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。用于治疗痰病和运载药物主要用于治疗蛊主主豆，可制成“主盟呈盟”，也有少量用

15、于治疗其它疾病。专题3胚舶工回3.1体内受精和早期胚胎发育B胚胎程的建立精干部j发卵子的发场所东丸的幽细商管时间从初情则开始到生殖机能我i且r 1）糖尿细胞多个初级椅也1细胞（通过数次有g分裂过和H2)1个f/J级fl与陈细胞2个次级tli埠细胞，J个精子细胞（通过减数分裂，即MI和MII)-3）精子细胞精子（通过变形场所卵巢时间从胎儿时期开始胎儿时期完成f卵泡的形成和I在卵巢内的f;lj备）r 1）卵房l细胞初级卵也，f.I.抱过程.:2)1个初级卵也if.包1个次级卵母细胞第一极体排卵前后完成）-3)1个次级卵也if.包1个卵子第二极休精子和I卵子结合过程巾完成）概念：精子和卵子结合成合子

16、受精卵的过程受精J场所：峭的输卵管内4 I 9 现代生物科技专题知识点总结1）受稍前的准备阶段1,f青子载能过程i2)惊前的准备阶段2：卵子的准备,-a.精子穿越放射冠和1澄明情：T!ilf中反应，透明情反1：空3）受稍阶段.（b.选入卵黄服：卵货mi封闭作则飞c！核形成和自己子综合卵裂j钢细胞在i垂明馆中ill行有些分裂毕j附发育才蛐胚胚H棚达32个左右每个细脚是细胞!lUlli，有胚腔出现f览胚从透明带巾仰展出来的孵化过程lilU扬胚内细胞回细胞形成外胚层和内Jlli占量，滋养层发育成）抬眼和1胎:11.t.内Jlli占草包围着师、肠JI空3.2体外受精和早期胚胎培养E试t牵动物技术通过人

17、J操作使卵子和椅子在体外条件下成熟和1受粉，并通过瑞养发育为导则胚胎后，再经移植产生后代的技术卵也cf.胞的采R方法一州促他腺激索处理，史;lit也数排卵，从中输卵管i中取精子（创对实验动物，旨1吉、学等方法二从属率也:t.旨卵巢巾采集方法三借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等J具直接从活休时自卵巢中吸取（针对大芳、街或大型动物，如主二）体外受时卵哗细胞的培养在体外人i均养成然精子的采集方法有假的道法、手握法和电剌激法等稍子的获能方法有培养法（通过族能瑞养浓）、化学访导法通过则索;JG钙离子就体A23187)获能溶液或专刷的受精浓浓受f青：获能的椅子培养成熟的卵子工完成受精施胎阜j钢瑞养r条件：

18、受精卵在发育培养液中培养吉养浓成分：无机盐、有机盐、维生索、激素、氨基酸、核督酸、血l清等3.3胚胎工程的应用及前景E，胚胎移槐Jllij抬分部概念：是指将由在他动物的毕J11JJ.任贻或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到叶种的、生现状态相同的其他雌性动物的体内使之继续发育为ffi个体的技术其中提供胚胎的个体叫供休，孩受Mn台的个体叫受体g附：Jllij始移植是转￥1刘、核移怯、或体外受精等技术的最后一道“E序”现状：在牛的胚胎移植巾，技术方法更为倘使、实用fi:义：可充分发探峻性优良个体繁殖潜力供体主妥职能以是产生优良特性的胚胎，缩短I！殖周期胚胎移植成功及沓关系到：供体和受体的生现

19、状况1）供、受体生殖器官的生理变化相同，为胚胎徒供相同的生理环统生理学制I2）毕j栅盼没有及伴你子宫建立组织联系，为胚胎收集徒供可能3）受你对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应为胚胎的存活提供可能4）胚胎能及受你子tll:I!立正锚的生理和组织联系但其遗传物质不受影响1）供、受体的选你和处理（使用激索j进行Jo）钢发情处理、超数排卵处理）2）配种或人，1、受精装水程序3）胚胎收集（洲卵、检查胚胎发削i翩胚或棚、脚或保存（196的液氮）4）胚胎移植手术法（引出于宫和1卵巢将;lit注入）:,11，手术法。甘移植管将其i呈入子宫5）移植后的检查（是否女E!i.lii）等概念zfl,采用机械方法将早期胚

20、盼切割成2、4或S等份等，经移椒草草得例卵双JI自ilx多胎的技术仪器t设备：实体生在微镜和1显微操作仪跺作程序l）逃掷发育良好、形态正常的桑抱庇ilx猥胚，移入盛有跺作浓郁j培养皿L2）期分割针或分刮刀切开胚胎，n,且出半个注入空透明it或直接将银半脏移植给受体分自J胚时主ii每内细胞回均等分割此时还可用分割针分J滋养层，做胚胎D.2”r问屋里：怎样州有项资源，取得经济、社会、生态效益金怕l提高？农村综合发展型生态i程4对策：建立农村综合发展型生态工程.例：北京郊区窦峪村的以沼气.f!il为中心的物质多级循环利用I程问题：小i域。可流各级交流的集水区域）水土流失比校严重小流域综合治理生态叫对

21、策：所用生态翩翩阳、协调及平衡跟葱，及工程学锹楼，通过保土蓄水、耕作、林草、生物等捕施层层设防舵市l土I辑侵蚀案例甘肃陇南地区的“九子登科”治理模式司是显荒漠化踉对过度樵采、过度放牧、盲目开垦、不合理利用水资Wi()大区域生态系统恢复i程斗对策：实施一系列森林或革仰、植被恢复的生态工程、水土保持的生态i：程.例：i且耕还林还革“程、E市沙治沙i：貌、“三才t，防护林i程等则，f问题地球S叫混地资源遭破坏涩地生态恢复工程4对策采用工程和生物指施相结合，如I：水处理、点源和非点i服污染始制、土地处现J程，植物物种的，Ii韭种植及建立缓冲ii等使受干扰的湿地斜以恢复案例雷日阳湖生态恢复J_程问越Er

22、区土体、土城和植被，乃至整个地区生态系统的破坏矿区废弃地的生态恢复叫对策人且1）龄土、多层覆盖、棚隔离、土模刷刷l、制恢复正程等，关键是植被恢复及其所必衔的土嚷微生物群落的重建；.；例：赤峰市元宝山矿区生态恢复程问题城市严茧的环搅污染盘II过量约圾、煤不完全燃烧、汽tj:J喜气、电在背等城市环境生态正叫对策进行城市生态分区：按广“环境友好技术和fl(;ij清洁生产“艺减少污染产出：治理污染，J2tf物资源化利用：边立监督法2民例加强绿地建设采闲水生植物、湿地生态汀，化工程：采闲浮床生态；艺法净化污水垃极分类处理：树立城市环搅建设典Wir实验：制造人ifJ!拟生命支持系统，验iiE人类离开地球，仅靠太阳能能否维持生存“生物困2号斗（.经过4年试验以失败告终8 I 9 前最现代生物科技专题知识点总结启示：使我们认识到及向然和i曹共处的巫婆性深化f我们对自然规律的认识，即向然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝f分析：不但妥重砚对生态环境的保护，l!注重及经济、社会效益的结合我困生态工程发展前景才不足缺乏定量化慎重1的指导，缺乏高科技含量飞前景随着社会、经济发展及可持续发展战略的实施发展前景广阔9 I 9