高中生物选修3知识汇编.doc
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1、高中生物选修3知识汇编20104专题 1 基因工程知识点11 DNA重组技术的基本工具1基因工程:是指按照人们的意愿,进行严格的设计,通过体外 DNA重组 和 转基因 等技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们的需要的新的生物类型和生物产品。又叫做DNA重组技术。2限制性核酸内切酶“分子手术刀”(1)主要来源: 生物(2)特点:能够识别DNA的特定的核苷酸序列,切开两个 之间的 (3)DNA末端:包括 末端和 末端3DNA连接酶“分子缝合针”(1)作用:将双链片断“缝合”起来,恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。(2)种类及作用Ecoli DNA连接酶:只能缝合DNA的 末端T
2、4DNA连接酶:既可缝合DNA的 末端,又可缝合DNA的 末端。4基因进入受体细胞的载体“分子运输车”(1)种类: 、 、 ;基因治疗时常用的运载体是: (2)载体的特点: 能够在宿主细胞中 ,有一个或多个 切割位点,便于外源DNA的插入,具有 基因,供鉴定和选择。【例题】1关于限制酶的说法中正确的时 ( )只能识别GAATTC的碱基序列EcoRI切割的是GA之间的氢键一般不切割自身的DNA分子,只切割外源DNA它只存在于原核生物中2DNA连接酶的重要功能是 ( )DNA复制时母链和子链之间的氢键黏性末端碱基之间形成氢键将DNA末端之间的缝隙连接起来以上都不对3作为基因运载体,必需具备的条件之
3、一及理由是 ( )能够在宿主细胞中保存下来,并大量复制,以便提供大量的目的基因具有多个限制酶的切点,便于基因表达具有标记基因,为目的基因表达提供条件能够在宿主细胞中复制,便于筛选。知识点1基因工程的基本操作程序1目的基因的获取(1)目的基因是指编码蛋白质的 。注:结构基因是由非编码区和编码区组成。非编码区的作用是调控转录能否进行,其上有启动子(非编码区上游)和终止子(非编码区下游)。原核生物的编码区是连续的,表达时全部能转录和翻译;真核生物的编码区是不连续的,即由外显子和内含子相间排列,外显子能转录和翻译,内含子部分转录分被剪切,不参与翻译。(2)方法:基因文库中获取目的基因(又叫直接分离法、
4、鸟枪法、散弹射击法):适合于原核生物的目的基因,一般不适合于真核生物的目的基因。优点:操作简便;缺点:盲目,工作量大。 基因文库包括:基因组文库(含有某种生物的全部基因)和cDNA文库(含某种生物的部分基因)、利用PCR技术扩增目的基因过程:人工合成法:核苷酸序列已知,包括反转录法和已知氨基酸序列推测法,真核生物的目的基因获取常用此法。优点:专一性强;缺点:仅限于合成核苷酸对较少的简单基因2基因表达载体的构建(基因工程的核心)(1)目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以 遗传给下一代,同时使目的基因表达和发挥作用 启动子: 它是RNA聚合酶识别和结合的位点,驱动基因转录mRNA 目的基
5、因: 编码蛋白质(2)构成及作用 终止子: 终止合成mRNA 标记基因: 鉴别受体细胞中是否含有目的基因。3将目的基因导入受体细胞(四个过程中唯一一步不涉及碱基互补配对原则) 导入植物细胞:农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法表达载体Ca2 导入动物细胞:显微注射法 导入微生物细胞:大肠杆菌 感受态细胞 转化 4目的基因的检测和鉴定 检测目的基因:基因探针(DNA杂交技术) 检测目的基因是否转录mRNA:分子杂交技术 检测目的基因是否翻译成蛋白质:抗原与抗体结合法、个体生物学水平的鉴定【例题】1下列属于获取目的基因的方法是 ( ) 利用mRNA反转录形成 从基因组文库中提取 从受体细胞中提取利
6、用PCR技术扩增 利用DNA转录 人工合成 2不属于基因与运载体结合的过程是 ( )用一定的限制酶切割质粒暴露出黏性末端用同一种限制酶切割目的基因露出黏性末端将切下的目的基因插入到质粒的切口处将重组的DNA引入到受体细胞中知识点11 例题答案:C 2C 3A知识点1基因工程的应用一植物基因工程的成果(一)抗虫转基因植物1 杀虫基因的种类:Bt毒蛋白基因、 蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因2成果:抗虫:棉、玉米、马铃薯、番茄(二)抗病转基因植物1植物的病原微生物:病毒、真菌、细菌2抗病基因种类(1)抗病毒基因:病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因(2)抗真菌基因:几丁质酶基因和抗
7、毒素合成基因(三)抗逆转基因植物1抗逆基因:调节细胞渗透压基因使作物抗碱、抗旱;鱼的抗冻蛋白基因使作物耐寒;抗除草剂基因使作物抗除草剂。2成果:烟草、大豆、番茄、玉米(四)转基因改良植物品质1优良基因:必需氨基酸的蛋白质编码基因、控制果实成熟的基因和植物花青素代谢有关的基因。2成果:转基因玉米、转基因迟熟的番茄和转基因矮牵牛。二动物基因工程的成果(一)提高动物的生长速度1生长基因: 外源 生长激素 基因 2成果:转基因绵羊、转基因鲤鱼(二)改善畜产品的品质1优良基因:肠乳糖酶基因 2成果:转基因牛乳糖含量少(三)转基因动物生产药物1基因来源:药用蛋白 基因乳腺蛋白基因的启动子。2成果:乳腺生物
8、反应器。(四)转基因动物作器官移植的供体器官供体:抑制或除去抗原决定基因三基因工程药物1来源:转基因 工程菌 2成果:人胰岛素、细胞因子、抗体、疫苗、激素四基因治疗1概念:把 正常基因 导入病人体内,使该基因表达产物发挥功能,达到治疗疾病的目的2成果:将腺苷脱氢酶基因导入患者的淋巴细胞。【例题】1抗虫棉的体细胞内含有的基因是 ( )Bt毒蛋白基因 Bt毒蛋白基因和叶绿体基因Bt毒蛋白基因和棉花的部分基因 Bt毒蛋白基因和棉花的全部基因2切取某生物的生长激素基因,转移到鲇鱼的受精卵中,从而使该鲇鱼比同类大34倍,此研究遵循的原理是 ( )基因突变,DNA RNA 蛋白质基因工程,DNA tRNA
9、 蛋白质细胞工程,DNA RNA 蛋白质基因重组,DNA RNA 蛋白质知识点12 例题答案:1D 2D知识点14 蛋白质工程的崛起1原因:天然蛋白质不能满足人类的需求2目标:根据人们对蛋白质功能的需求,对蛋白质结构进行设计,得到原来自然界不存在的蛋白质。3原理:基因改造4过程:预期蛋白质功能 设计蛋白质结构 推测氨基酸序列 找到对应的 序列【例题】1蛋白质工程中,直接需要进行操作的对象是 ( )氨基酸结构 蛋白质空间结构肽链结构 基因结构2蛋白质工程中目前已经实现的是 ( )对胰岛素进行改造,生产速效型药品蛋白质工程用于微电子方面生产体外耐储存的干扰素用蛋白质工程生产高产赖氨酸的玉米知识点1
10、3 例题答案:1D 2C专题 2 细胞工程知识点21 植物细胞工程一 植物细胞工程的基本技术(一)植物组织培育技术1原理:植物细胞的 2过程:离体的器官、组织或细胞 组织 幼根和芽 完整植物3培养基的营养组成: 水 、 无机盐 、 小分子有机物 ;是固体培养基(含琼脂)4诱导分化的重要激素有:生长素 和 细胞分裂素5植物组织培育的概念:在 和人工控制的调节下,将 的植物器官、组织细胞培养在人工配制的培养基上,给予适当的培养条件,诱导其产生 组织、丛芽最终形成完整植物(二)植物体细胞杂交技术1概念:将不同种植物的 体细胞,在一定条件下融合成 杂种细胞,并把杂种细胞培养成新的植物体的技术2过程:不
11、同种细胞 不同细胞原生质体 原生质体融合 杂种细胞杂种植物3获得原生质体的方法是:酶解法,即用 酶和 酶处理细胞4原生质体融合的方法是:物理法:离心、振动、电激;化学法:聚乙二醇(PEG)5意义:克服 不同生物 远源杂交不亲和的障碍二植物细胞工程的实际应用(一)植物繁殖的新途径1微型繁殖(1)概念:快速繁殖优良品种的植物组织培养技术(2)特点:可保持优良品种的遗传特性,可高效快速地实现种苗的大量繁殖2作物脱毒:用 无毒的茎尖 进行组织培养3人工种子(1)技术:植物组织培养(2)结构:人工薄膜胚状体或不定芽或顶芽或腋芽(二)作物新品种的培育:单倍体育种,突变体的利用(三)细胞产物的工厂化生产1产
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