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高考生物现代生物科技知识

时间: 芷琼1026 分享

  现代生物科技是高中生物的重要模块,也是高考生物的重要考点。接下来学习啦小编为你整理了高考生物现代生物科技知识点,一起来看看吧。

  高考生物现代生物科技知识点:克隆技术

  1. 植物的组织培养

  (1)细胞工程:指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法,通过细胞水平或者细胞器水平上的操作,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获取细胞产品的一门综合科学技术。在细胞器水平上改变细胞的遗传物质,属于细胞工程。

  (2)细胞全能性:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。

  考点细化:

  ① 都具有该生物全部遗传信息,因此从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。

  ② 细胞在生物体内没有表现出全能性的原因是基因选择性表达。

  ③ 植物细胞的全能性得以实现的条件是离体,合适的营养和激素,无菌操作。

  ④ 在生物的所有的细胞中,受精卵细胞的全能性最高。

  (3)植物组织培养:在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞,培养在人工配置的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、丛芽,最终形成完整的植株。

  考点细化:

  ① 已分化的细胞经过诱导后,失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程叫脱分化。

  ② 再分化是愈伤组织继续进行培养,重新分化出根或芽等器官。

  ③ 愈伤组织细胞排列疏松而无规则,高度液泡化的呈不定型状态的薄壁细胞。

  ④ 植物组织培养时培养基的成分有矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、有机添加物,与动物细胞培养相比需要蔗糖、植物激素,不需要动物血清。

  ⑤ 在植物组织培养脱分化过程中,需要植物激素

  ⑥ 植物组织培养全过程中都需要无菌,愈伤组织之前不需要光照

  (4)植物组织培养技术的用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。

  考点细化:

  ① 用植物体的茎尖、根尖来获得无病毒植物

  ②人工种子中人工胚乳相当于大豆种子的子叶,人工种子与正常种子相比发芽率高。

  ③ 转基因植物的培育需要植物组织培养

  (5)将不同种植物的体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体叫做植物体细胞杂交。

  考点细化:

  ① 用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁获得原生质体

  ② 物理方法:电刺激、振荡、离心;化学方法:聚乙二醇

  ③ 植物体细胞杂交完成的标志是新细胞壁的形成

  ④ 融合后的杂种细胞通过植物组织培养才能发育成完整的植物体

  (6)植物体细胞杂交这一育种方法的最大优点是克服远缘杂交不亲和障碍

  2.动物的细胞培养与体细胞克隆

  (7)动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体、胚胎移植等

  (8)动物细胞培养经过原代培养和传代培养

  考点细化:

  ① 动物细胞培养液的成分有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等

  ② 动物细胞培养基液体,植物细胞培养基固体,培养的动物细胞通常取自胚胎、幼龄动物的组织器官

  ② 动物细胞培养时的气体环境是95%的空气+5%二氧化碳的混合气体,CO2 起到调节 PH值作用

  ③ 使用胰蛋白酶处理使动物组织分散成单个细胞

  ④ 动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养

  ⑤ 贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理,然后分瓶继续培养,让细胞继续增殖。这样的培养过程通常被称为传代培养。

  3.细胞融合与单克隆抗体

  (9)动物细胞融合与植物原生质体融合的区别:操作步骤不同:植物原生质体融合需要先去除细胞壁,动物细胞无细胞壁;诱导方法不同:动物细胞融合可以用物理、化学和生物三种方法,植物原生质体融合只能用物理、化学方法;最终目的不同:植物原生质体融合最终是为了获得杂种植株,动物细胞融合最主要目的是获得单克隆抗体。

  (10)单克隆抗体与血清抗体相比特异性强、灵敏度高并可大量制备

  (11)熟悉单克隆抗体制备过程。

  考点细化

  ① 生产杂交瘤细胞要用B 淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合

  ② 注射相应抗原后,从小鼠脾脏中提取出B 淋巴细胞

  ③ 杂交瘤细胞既能大量增殖,又能产生专一抗体。

  ④ 制备单克隆抗体过程中需要两次筛选

  ⑤ 体外条件下做大规模培养杂交瘤细胞或者注射到小鼠腹腔内增殖,从细胞培养液或者小鼠腹水内就可以提取出大量的单克隆抗体。

  联想拓展:

  ①杂交瘤细胞融合时,对 B 淋巴细胞为免疫过的B 淋巴细胞

  ②一种 B 细胞只能产生一种抗体

  ③A 和 B 两种细胞融合,只考虑两两融合,融合方式有 AA、BB、AB 融合三种

  ④制备单克隆抗体过程中需要经过两次筛选?第一次筛选出杂交瘤细胞(用选择培养基筛选)(培养基中加入特定化学物质)。

  第二次筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞(抗体—抗原杂交检测)(培养基中加入特定抗原)。

  (13)单克隆抗体在多种人类疾病及动植物病害的诊断和病原鉴定中发挥重要作用。主要用于癌症治疗,也有少量用于其它疾病治疗。

  拓展:生物导弹中,单抗的作用是导向作用,能将药物定向带到癌细胞所在位置,在原位杀死癌细胞。既不损伤正常细胞,又减少了用药量。

  (14)去核卵母细胞能够激发核的全能性,选用的卵母细胞应该是培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞

  (15)核移植技术获得的动物因为有细胞质基因的影响、生活环境的差异、可能发生基因突变造成核移植动物与供核动物性状不完全相同。

  高考生物现代生物科技知识点:胚胎工程

  1. 动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础

  动物胚胎发育的基本过程:受精卵→2细胞→4细胞→8细胞→桑葚胚→囊胚→原肠胚

  胚胎工程的理论基础:哺乳动物受精和早期胚胎发育规律

  (1)精子和卵子的产生过程中精子变形,卵子没有。卵泡的形成和在卵巢内的储备,是在出生前完成的。

  考点细化:

  ①精细胞产生后要经过顶体形成、尾部发育、细胞质浓缩最终精子形成

  ②卵子的发生在胎儿时期就完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备,排卵前后进行了减数第一次分裂,减Ⅱ分裂在精子和卵细胞结合过程中完成。

  (2)精、卵细胞结合前各自要发生哪些生理过程?(提示:在受精前精子要在雌性动物生殖道内获能;排出的卵子要在输卵管中进一步成熟到减Ⅱ中期才具备受精能力)。

  (3)受精过程:精子获能→卵子准备阶段→受精。卵子防止多精入卵的屏障:透明带反应和卵细胞膜反应

  拓展:

  ① 桑椹胚一般指 32 个左右的细胞数目的胚胎。

  ② 胚胎分割选用的胚胎最好处于桑椹胚或者囊胚时期,因为全能性较高

  (6)胚胎工程包含的技术:体外受精技术、胚胎早期培养技术、胚胎干细胞培养、胚胎分割技术、胚胎移植技术

  (7)获得精子必须经获能处理后才能进行体外受精

  (8)采集卵子前一般要对雌体进行促性腺激素处理,从较大体型动物卵巢中采集卵母细胞都要经过体外人工培养成熟后,才能与获能精子受精。

  (9)胚胎的早期培养培养液还需要添加激素和血清

  (10)获得的早期胚胎有向受体移植、冷冻保存两种去向

  2. 胚胎干细胞的移植

  (11)从早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞可以称为胚胎干细胞

  (12)胚胎干细胞在形态上:体积小、细胞核大、核仁明显;在功能上,具有发育的全能性。另外在体外培养的条件下,胚胎干细胞可以增殖二不发生分化。对它可以进行冷冻保存,也可进行遗传改造。

  (13)干细胞按分化潜能可分为全能干细胞(如胚胎干细胞可以分化形成所有的成体组织细胞,甚至发育成为完整的个体)、 多能干细胞(具有多向分化的潜能,可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞,如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等)和专能干细胞(维持某一特定组织细胞的自我更新,如肠上皮干细胞)三种类型。

  (14)干细胞可以通过从哺乳动物的早期胚胎(囊胚的内细胞团)或从胎儿的原始性腺中分离而来

  3. 胚胎工程的应用

  (15)胚胎分割时要注意注意将内细胞团均等分割。

  (16)胚胎移植技术包括对供、受体的选择和处理,配种或进行人工授精,对胚胎的收集(冲卵),检查、培养或保存,对胚胎进行移植,以及移植后的检查等步骤

  考点细化:

  ① 胚胎移植的生理学基础:

  a.哺乳动物发情排卵后,不论是否妊娠,在一段时间内同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的,这为胚胎移入受体提供了相同的生理环境

  b.早期胚胎在一定时间内处于游离状态,为胚胎的收集提供了可能

  c.受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,为胚胎在受体内的存活提供了可能

  d.供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但移入受体的供体胚胎的遗传特性,在孕育过程中不受任何影响。

  ②胚胎移植的实质是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程。

  ③胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

  ④胚胎移植过程中两次使用激素的目的是:第一次,对供体、受体进行同期发情处理,注射孕激素;第二次,对供体母牛做超数排卵处理,注射促性腺激素。

  ⑤胚胎移植过程产下的犊牛性状取决于供体牛

  ⑥不同动物其胚胎移植的时间不同,例如:牛、羊一般要培养到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植,小鼠等可在更早的阶段移植。

  高考生物现代生物科技知识点总结

  1.基因工程操作的基本工具有限制性核酸内切酶、DNA连接酶和运载体。

  2.限制酶具有特异性,即一种限制酶只能识别特定的碱基序列,并在特定的位点上进行切割。

  3.质粒是常用的载体,它是一种小型的环状DNA分子,具有一个至多个限制酶切割位点及标记基因。

  4.基因工程的基本操作程序:目的基因的获取→基因表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。(马上点标题下“高中生物”关注可获得更多知识干货,每天更新哟!)

  5.基因表达载体的组成包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

  6.目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法,导入动物细胞常用显微注射法,导入微生物细胞常用感受态细胞法。

  7.检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因常用DNA分子杂交技术,检测目的基因是否转录出了mRNA同样是采用分子杂交技术,检测目的基因是否翻译成蛋白质常用抗原—抗体杂交技术。

  8.蛋白质工程的操作过程:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)→基因表达→产生需要的蛋白质。

  9.植物组织培养的基本过程:外植体脱分化愈伤组织再分化根、芽―→植物体。

  10.植物体细胞杂交需要用酶解法制备原生质体,所用的酶包括纤维素酶和果胶酶。

  11.人工诱导原生质体融合的方法分为物理法和化学法,物理法包括离心、振动、电激等,化学法一般用聚乙二醇作为诱导剂。

  12.动物细胞培养需满足的条件有充足的营养、适宜的温度和pH、气体及无菌、无毒的环境。

  13.单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高,并可以大量制备的优点。

  14.诱导动物细胞融合常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电激等。

  15.早期胚胎发育的过程:受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。

  16.胚胎的早期培养所需培养液的成分包括:无机盐、有机盐(两盐);维生素、激素(两素);氨基酸、核苷酸(两酸)以及水、血清等。

  17.胚胎移植的基本程序:对供、受体的选择和处理→配种或进行人工授精→对胚胎的收集、检查、培养或保存→胚胎移植→移植后的检查。

  18.胚胎移植过程中两次使用激素,第一次用孕激素对供、受体进行同期发情处理,第二次用促性腺激素对供体进行超数排卵处理。

  19.生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环的规律,充分发挥资源的生产潜力,防止环境污染,达到经济效益与生态效益的同步发展。

  20.生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理及系统学和工程学原理。


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