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文檔簡(jiǎn)介
1、高中生物基礎(chǔ)知識(shí)考前最后梳理(5)三、多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段1PCR:多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的簡(jiǎn)稱(chēng),是一種體外迅速擴(kuò)增DNA片段的技術(shù),它能以極少量的DNA為模板,在幾小時(shí)內(nèi)復(fù)制出上百萬(wàn)份的DNA拷貝。2擴(kuò)增方向:總是從子鏈的5′端向3′端延伸。3需要引物的原因:DNA聚合酶不能從頭合成DNA,而只能從引物3′端延伸DNA鏈,因此DNA復(fù)制需要引物。4原理:熱變性原理,5條件:DNA模板,分別與兩條模板鏈相結(jié)合的兩種引物,脫氧核苷酸,耐熱
2、的TaqDNA聚合酶,同時(shí)控制溫度。6過(guò)程:變性(高溫94℃)、復(fù)性(低溫55℃)、延伸(中溫72℃)7結(jié)果:DNA聚合酶只能特異地復(fù)制處于兩引物之間的DNA序列,使這段固定長(zhǎng)度的序列呈指數(shù)擴(kuò)增。四、血紅蛋白的提取和分離1、實(shí)驗(yàn)原理:利用蛋白質(zhì)各種特性的差異,如分子的形狀和大小、所帶電荷的性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)和對(duì)其他分子的親和力,分離不同種類(lèi)的蛋白質(zhì)。2、凝膠色譜法原理:根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。相對(duì)分子質(zhì)量小
3、的分子要穿過(guò)多孔凝膠顆粒的內(nèi)部通道,路程長(zhǎng),流動(dòng)慢;相對(duì)分子質(zhì)量大的分子直接通過(guò)凝膠顆粒的間隙,路程短,流動(dòng)快。第十單元第十單元現(xiàn)代生物科技現(xiàn)代生物科技一、基因工程1.基因工程的誕生(1)基因工程:按照人們的意愿,進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì),并通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù),從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類(lèi)型和生物產(chǎn)品。(2)基因工程誕生的理論基礎(chǔ)是在生物化學(xué)、分子生物學(xué)和微生物學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái),技術(shù)支持有基因轉(zhuǎn)移載體的發(fā)現(xiàn)、工具酶的發(fā)現(xiàn)
4、,DNA合成和測(cè)序儀技術(shù)的發(fā)明等。2..基因工程的原理及技術(shù)(3)基因工程操作中用到了限制酶、DNA連接酶、運(yùn)載體考點(diǎn)限制酶細(xì)化:限制酶主要從原核生物生物中分離純化出來(lái),這種酶在原核生物中的作用是識(shí)別DNA分子的特定核苷酸序列,并且使每條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開(kāi)。①限制酶的特性是識(shí)別特定核苷酸序列,切割特定切點(diǎn)。限制酶產(chǎn)生的末端有兩種:粘性末端和平末端。②DNA連接酶與DNA聚合酶的作用部位均是磷酸二酯鍵,二者在作用
5、上的區(qū)別為前者是在兩個(gè)DNA片段之間形成磷酸二酯鍵,是將DNA雙鏈上的兩個(gè)缺口同時(shí)連接起來(lái),后者只能將單個(gè)脫氧核苷酸加到已有的核酸片段的3’末端的羥基上,形成磷酸二酯鍵。③作為基因工程的載體應(yīng)該具備標(biāo)記基因、多個(gè)限制性?xún)?nèi)切酶切點(diǎn)、能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制和穩(wěn)定存等特點(diǎn)。⑤常見(jiàn)的載體種類(lèi)有質(zhì)粒、動(dòng)植物病毒、噬菌體(4)基因工程四步驟:目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)??键c(diǎn)細(xì)化:①目的基因的獲取方
6、法為根據(jù)基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在載體上的位置、基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物、以及基因的表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)等特性來(lái)獲取目的基因。②基因文庫(kù)、基因組文庫(kù)、cDNA文庫(kù)的區(qū)別:含有某種生物不同基因的許多DNA片段,導(dǎo)入受體菌的群體中儲(chǔ)存,各個(gè)受體菌體分別含有這種生物的不同基因,稱(chēng)之為基因文庫(kù)。如果含有一種生物所有基因,叫做基因組文庫(kù)。只包含一種生物的一部分基因,這種基因文庫(kù)叫做部分基因文庫(kù),如cDNA文庫(kù)。③基因重組操作中構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是將
7、目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在,并且遺傳給下一代,同時(shí)目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。④一個(gè)完整的基因表達(dá)載體包括:目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因。⑤將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞和微生物細(xì)胞的常用方法分別是膿桿菌轉(zhuǎn)化法、顯微注射法、Ca2處理法。⑥基因工程的受體細(xì)胞選擇,植物可以采用體細(xì)胞,動(dòng)物不能用體細(xì)胞,一般采用受精卵細(xì)胞。因?yàn)槭芫丫哂腥苄?。⑦?dāng)受體細(xì)胞是大腸桿菌時(shí)常用Ca2處理細(xì)胞,這樣做的目的是使細(xì)胞處于一種能夠吸收周?chē)h(huán)
8、境中的DNA分子的感受態(tài)細(xì)胞。⑧目的基因的檢測(cè):轉(zhuǎn)基因生物的DNA是否插入了目的基因(DNA分子雜交技術(shù));目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA(分子雜交技術(shù));目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)(抗原抗體雜交);個(gè)體生物學(xué)水平鑒定。⑨目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)一般需要堿基互補(bǔ)配對(duì)。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞不需要堿基互補(bǔ)配對(duì)3.基因工程的應(yīng)用(5)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上:主要用于提高農(nóng)作物的抗逆能力(如:抗除草劑、抗蟲(chóng)、抗病、抗干旱和抗
9、鹽堿等),以及改良農(nóng)作物的品質(zhì)和利用植物生產(chǎn)藥物等方面。(6)基因治療不是對(duì)患病基因的修復(fù),基因檢測(cè)所用的DNA分子只有處理為單鏈才能與被檢測(cè)的樣品,按堿基配對(duì)原則進(jìn)行雜交。4.蛋白質(zhì)工程(7)蛋白質(zhì)工程的本質(zhì)是通過(guò)基因改造或基因合成,對(duì)先有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造或制造新的蛋白質(zhì),所以被形象地稱(chēng)為第二代基因工程;基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)二、克隆技術(shù)1.植物的組織培養(yǎng)(1)細(xì)胞工程:指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法,通
10、過(guò)細(xì)胞水平或者細(xì)胞器水平上的操作,按照人們的意愿來(lái)改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)或獲取細(xì)胞產(chǎn)品的一門(mén)綜合科學(xué)技術(shù)。在細(xì)胞器水平上改變細(xì)胞的遺傳物質(zhì),屬于細(xì)胞工程。(2)細(xì)胞全能性:具有某種生物全部遺傳信息的任何一個(gè)細(xì)胞,都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。考點(diǎn)細(xì)化:①都具有該生物全部遺傳信息,因此從理論上講,生物體的每一個(gè)活細(xì)胞都應(yīng)該具有全能性。②細(xì)胞在生物體內(nèi)沒(méi)有表現(xiàn)出全能性的原因是基因選擇性表達(dá)。③植物細(xì)胞的全能性得以實(shí)現(xiàn)的條件是離體,合適的營(yíng)養(yǎng)和
11、激素,無(wú)菌操作。④在生物的所有的細(xì)胞中,受精卵細(xì)胞的全能性最高。(3)植物組織培養(yǎng):在無(wú)菌和人工控制的條件下,將離體的植物器官、組織、細(xì)胞,培養(yǎng)在人工配置的培養(yǎng)基上,給予適宜的培養(yǎng)條件,誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽,最終形成完整的植株??键c(diǎn)細(xì)化:①已分化的細(xì)胞經(jīng)過(guò)誘導(dǎo)后,失去其特有的結(jié)構(gòu)和功能而轉(zhuǎn)變成未分化細(xì)胞的過(guò)程叫脫分化。②再分化是愈傷組織繼續(xù)進(jìn)行培養(yǎng),重新分化出根或芽等器官。③愈傷組織細(xì)胞排列疏松而無(wú)規(guī)則,高度液泡化的呈不定型狀態(tài)的薄
12、壁細(xì)胞。④植物組織培養(yǎng)時(shí)培養(yǎng)基的成分有礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素、有機(jī)添加物,與動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)相比需要蔗糖、植物激素,不需要?jiǎng)游镅濉"菰谥参锝M織培養(yǎng)脫分化過(guò)程中,需要植物激素⑥植物組織培養(yǎng)全過(guò)程中都需要無(wú)菌,愈傷組織之前不需要光照(4)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的用途:微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單倍體育種、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠(chǎng)化生產(chǎn)??键c(diǎn)細(xì)化:①用植物體的莖尖、根尖來(lái)獲得無(wú)病毒植物②人工種子中人工胚乳相當(dāng)于大豆種子的子葉,人工種子與正常種
13、子相比發(fā)芽率高。③轉(zhuǎn)基因植物的培育需要植物組織培養(yǎng)(5)將不同種植物的體細(xì)胞,在一定條件下融合成雜種細(xì)胞,并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體叫做植物體細(xì)胞雜交??键c(diǎn)細(xì)化:①用纖維素酶、果膠酶去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體②物理方法:點(diǎn)刺激、振蕩、離心;化學(xué)方法:聚乙二醇③植物體細(xì)胞雜交完成的標(biāo)志是新細(xì)胞壁的形成④融合后的雜種細(xì)胞通過(guò)植物組織培養(yǎng)才能發(fā)育成完整的植物體(6)植物體細(xì)胞雜交這一育種方法的最大優(yōu)點(diǎn)是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙2.動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與
14、體細(xì)胞克?。?)動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段有動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞核移植、動(dòng)物細(xì)胞融合、生產(chǎn)單克隆抗體、胚胎移植等(8)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)經(jīng)過(guò)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)考點(diǎn)細(xì)化:實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)(預(yù)期);首先要根據(jù)題目判斷該題是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是探究性實(shí)驗(yàn),如果是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),則結(jié)果只有一個(gè),即題目中要證明的內(nèi)容。如果是探究性實(shí)驗(yàn),則結(jié)果一般有三種:①實(shí)驗(yàn)組等于對(duì)照組,說(shuō)明研究的條件對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響。②實(shí)驗(yàn)組大于對(duì)照組說(shuō)明研究的條件對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響且影響是正相關(guān)。③
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