人教版选修三专题1.23知识点

1.1DNA重组技术的操作工具一、操作工具（一）限制酶来源：原核生物特点：识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并使每一条链中特定的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。结果：产生粘性末端和平末端（二）DNA连接酶分类：大肠杆菌DNA连接酶和T4DNA连接酶作用于磷酸二酯键（三）运载体种类：质粒、动植物病毒、噬菌体衍生物运载体要具备的条件：①一个或多个限制酶切割位点②自我复制能力③有标记基因1.2基因工程的基本操作程序一、目的基因的获取：1．目的基因：符合人们需要的，编码蛋白质的结构基因___。2．获取目的基因的方法（1）从基因文库中获取目的基因基因组文库②基因文库cDNA文库（2）利用PCR技术扩增目的基因。①PCR：是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。②前提条件：已知目的基因的核苷酸序列。③原理：__DNA复制__（3）人工合成法：基因较小，核苷酸序列已知，可以人工合成。二、基因表达载体的构建（1）表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因等。（2）启动子：位于基因的首端，它是RNA聚合酶的结合的部位，驱动基因转录产生mRNA。（3）终止子：位于基因的尾端，终止转录。（5）标记基因：鉴别受体细胞是否含有目的基因。（6）不同的受体细胞及目的基因导入受体细胞的方法不同，基因表达载体的构建上也会有所差别。三、将目的基因导入受体细胞方法：1．将目的基因导入植物细胞(1)农杆菌转化法(2)_基因枪法___(3)__花粉管通道法____2．将目的基因导入动物细胞方法：显微注射技术。3．将目的基因导人微生物细胞方法：用Ca2+处理细胞。四、目的基因的检测与鉴定（1）检测转基因生物的染色体的DNA上是否插入了目的基因方法：__DNA分子杂交_____（2）检测目的基因是否转录出了mRNA方法:__DNA分子杂交_____（3）检测目的基因是否翻译成蛋白质的方法：____抗原-抗体杂交____1.4蛋白质工程的崛起1.基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。2.蛋白质合成的过程：从预期的蛋白质功能出发，设计预期蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列。3.蛋白质工程可以制造自然界中本没有的蛋白质。2.1植物细胞工程一.植物组织培养1．概念：在（无菌）和（人工）控制条件下，将离体的器官、（组织）、（细胞），培养在人工配制的（培养基）上，给予适宜的培养条件，诱导其产生（愈伤组织）、从芽，最终形成完整的植株。2．过程（注：①②表示过程名称；③④表示培养基名称。）外植体(⑤)幼苗①过程中主要是细胞的(分裂)；②过程中既有(分裂)，又有（分化）。3．原理：（细胞全能性）4．培养基（1）形态：（固体）培养基（2）成分：1）有机营养成分2）无机营养成分3）激素4）琼脂（3）培养基中的有机营养物质通常是（蔗糖）。（4）培养基中的无机营养物质包括（水）、（无机盐）。5．植物组织培养中涉及到的激素种类及作用。（生长素），作用是诱导细胞分裂和（根）的分化；（细胞分裂素），促进细胞分裂和（芽）的分化。（赤霉素），刺激培养细胞的（伸长），使从芽或小植株快速长高。6．判断题（相关概念的理解）（1）细胞再分化，是指已经分化的细胞失去其特有的结构和功能的过程。（F）（2）在理论上植物的任何一个细胞都具有发育成完整植株的潜力。（T）（3）生物的组织器官的不同，从根本上说是因为细胞中表达出的蛋白质的种类不同。（T）（4）植物细胞培养的结果只能是发育成完整的植株。(F)二、植物体细胞杂交（③）（②）（①）（④）1．概念：将（不同）种的植物体细胞，在一定条件下融合成（杂种细胞），并将其培育成新的植物体的过程。2．原理：（细胞全能性）3．过程：（1）去除（细胞壁），获得有活力的（原生质体）。方法：（酶解法），需要的酶（纤维素酶）、（果胶酶）。（2）诱导（原生质体）融合。人工诱导方法：（物理法）、（化学法），常用的化学试剂是（PEG）。融合类型有（3）种。（3）（细胞壁再生）。该过程进行时细胞中哪种细胞器比较活跃（高尔基体）。（4）杂种细胞的组织培养。（过程同植物组织培养。）三、实际应用1.植物组织培养技术的优点：1）快速繁殖2）保持物种的优良特性2.在进行作物脱毒是，常常选用的植物的（分生区），如茎尖。3.所谓人工种子就是以植物组织培养的得到的（胚状体）、（不定芽）、顶芽和腋芽等材料，经过人工（薄膜）包装得到的种子。4.单倍体育种的优点：（缩短育种年限）。5.单倍体育种的过程：植物花粉进行（花药离体培养）长成幼苗，然后用（秋水仙素）处理使染色体加倍，这样便可得到稳定遗传的优良品种。6.通过植物细胞发酵，可以获得很多种细胞产物，例如（蛋白质）、(香料)等。2.2动物细胞工程一、动物细胞培养1.概念是指从动物机体中取出相关的①组织，②分散成单个细胞，然后，放在适宜的③培养基中，让细胞生长和增殖。①组织的选取选择（幼龄）动物或（胚胎）细胞②用（胰蛋白酶）或（胶原蛋白酶）处理组织，将其分散成单个细胞。③培养基从状态上来看，属于(液体)培养基；从营养成分上看，属于（合成）培养基。动物细胞培养液中除了一些已知的营养成分外，还需要添加（血清）、（血浆）等天然成分。④增殖的方式是（有丝分裂）。⑤动物细胞培养的条件：1）无毒、无菌环境2）营养3）温度和ph4）气体环境2.过程（1）取动物（组织块）（2）剪碎（3）用（胰蛋白酶）处理分散成单个细胞（消化）（4）制成（细胞悬液）（5）转入培养液中进行（原代）培养。（6）当细胞出现（接触抑制），重新消化处理进行（传代）培养。3.（10）代以内的细胞，维持正常的二倍体核型；（10-50）代的细胞，细胞核型可能会发生改变。（50代以后）的细胞，少部分细胞获得不死性。目前使用的细胞是（冷冻）保存的（10代）以内的细胞。4.动物细胞培养中，CO2的作用是（维持培养液PH）；定期更换培养液的目的是（排除代谢废物）；添加抗生素的目的是（避免染菌）。5.判断（1）动物细胞培养可以培养出单个个体。（F）（2）动物细胞培养只能得到更多的细胞。（F）二、动物细胞核移植1.概念将动物的一个细胞的（核），移入一个已经（去除）细胞核的（卵母细胞）中，使其重组并发育成一个新的（胚胎），最终发育成功一个个体。2.过程（1）取体细胞，进行（动物细胞培养）。（2）取（卵母细胞），在体外培养到（减二中期）时期，然后去核（3）诱导体细胞与去核（卵母细胞）融合，构建重组（胚胎）。诱导方法有（物理法）（化学法）（灭活病毒）。（4）用物理、化学方法激活受体细胞完成分裂和发育。（5）胚胎（移植）（6）诞生克隆动物。三、动物细胞融合1.概念将两个或多个细胞，结合成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传特性的单核细胞，称为（杂交细胞）。2.动物细胞融合常用的诱导方法（物理法）（化学法）（灭活病毒）。四、单克隆抗体1.概念由单个B淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。2.特点：特异性强、灵敏度高3.过程：（1）免疫小鼠注射特定的抗原；（2）获取B淋巴细胞；（3）从患骨髓瘤的小鼠体内获取骨髓瘤细胞；（4）诱导骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合；（4）选择培养基筛选出杂交瘤细胞；（5）筛选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞；（6）注射到小鼠腹腔内或体外培养；（7）从小鼠腹水中或培养液中提取抗体。4.杂交瘤细胞的特点：既能迅速大量繁殖，又能产生专一的抗体。3.1体内受精和早期胚胎发育一、精子的发生1.场所：__睾丸的曲细精管________2.时期：从__初情期________开始，直到___生殖机能衰退__________结束。3.发生的三个阶段：4.精子细胞的变形过程细胞核精子头的主要部分高尔基体顶体中心体精子的尾线粒体线粒体鞘细胞内的其它物质原生质滴二、卵子的发生1.场所：__输卵管_______、____卵巢______2.时期：从__胚胎出现性别分化____到生理机能衰退（绝经）。3.排卵：指__卵子______从_卵泡________排出。4.卵泡形成是在_________时期完成的。5．发生的三个阶段：胎儿时期初级精母细胞_________________精原细胞多个精原细胞第一阶段第二阶段第三阶段__有丝分裂_________MⅡ精子细胞___次级精母细胞_______________MⅠ_变形_____精子染色体复制卵原细胞有丝分裂多个卵原细胞三、受精1.场所:_输卵管__________2.定义：受精是__精子_______和___卵子________，结合形成___合子________的过程。3.受精的实质是：___精核与卵核结合___4.受精的标志：___在卵黄膜与透明带之间出现两个极体___5.受精准备包括：__精子获能_________和__卵子的准备____________。6.当卵子发育到__减数第二次分裂中期__期时，才具备受精的能力。7.阻止多精入卵的两道屏障是__透明带反应___、___卵黄膜封闭作用____8.卵细胞的结构在完成一般不进行MⅡMⅡ退化消失__受精过程_MⅠ初级卵母细胞被_____________细胞包围，形成_卵泡______。___合子______第二极体_____受精次级卵母细胞第一极体(3)卵黄膜细胞核(5)___细胞质_(1)放射冠透明带卵泡9.受精过程：（1）精卵相遇，发生__顶体反应_________，释放_顶体酶___，精子穿越____放射冠_接触_透明带___（2）顶体释放___顶体酶___，穿越__透明带___，接触____卵黄膜___，发生_透明带反应（3）精子被微绒毛抱合，精子外膜和卵黄膜融合，精子入卵，发生_卵黄膜封闭作用。（4）雌雄原核形成。（5）雌雄原核_融合，这是受精完成的标志。10.胚胎发育的过程：受精卵、___卵裂期__________、__桑椹胚___、__囊胚__、__原肠胚__、幼儿。11．胚胎发育的__囊胚____时期开始出现细胞分化。3.2体外受精和早期胚胎培养一、体外受精1.卵母细胞的采集和培养（1）用__促性腺激素___处理，使其_超数排卵__。从输卵管中冲出卵子。（2）从屠宰母畜的卵巢中采集_卵母细胞__。（3）从_活体动物__取出卵母细胞，常用的工具是__内窥镜_____、__腹腔镜___、__超声波探测仪__。（4）（1）方法获得卵母细胞与（2）（3）方法的区别。2.精子的采集和获能（1）收集精子的方法有__假阴道法___、__手握法___、__电刺激法___（2）精子获能的方法：__培养法_________：获取的精子，放入人工配制的__获能__溶液中。___化学诱导法________：用一定浓度的__肝素___或____钙离子载体____处理。三、受精获能的精子和卵子可以在___获能溶液______、_受精溶液中完成受精。四、胚胎的早期培养1.受精卵要移入__胚胎培养液___中继续培养。2.哺乳动物胚胎的培养液成分包括：__有机盐____、__无机盐____、__营养成分___、_血清___。3.3胚胎工程的应用与前景一、胚胎移植1.概念指将雌性动物的早期胚胎，或者通过（体外受精）及其他方式得到的胚胎，移植到（同种的）、（生理状态相同）的其他雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。2.优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。3.生理学基础（1）通过（同期发情处理）可以使供受体动物处于（相同的生理状态）。（2）哺乳动物早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立联系，为胚胎的收集提供了可能。（3）受体对移入子宫的外来胚胎，不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。（4）移入受体的胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。4.基本程序（1）对供受体动物的选择和处理①供体：选择（遗传性能）和（生产性能）优秀的个体。受体：选择有（健康体质）和正常（繁殖能力）。②处理：用激素对供受体母牛进行（同期发情处理）。（2）供体用（促性腺激素）处理，使之（超数排卵