高中生物基因工程知识点框架

杂高中生物中，我们会接触到基因工程这个知识点，基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。下面是本站小编为大家整理的高中生物必备的知识点归纳，希望对大家有用!

　　高中生物基因工程知识

基因工程

概念：按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。

基本原理：让目的基因在受体细胞内稳定且高效的表达。

理论基础：DNA是生物遗传物质的发现，DNA双螺旋结构，遗传信息传递方式

核心：构建重组DNA分子

(一)基本工具(技术基础)

1.限制性核酸内切酶

(1)来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的(不切割自身DNA的原因：原核生物中无该限制酶的识别序列或其已被修饰)

(2)功能：识别和切割DNA分子内一小段特殊的脱氧核苷酸序列(偶数碱基对回文序列)

特异性表现：识别特定片段、切割该片段中的特定位点、形成一种末端 Cf —G↓GATCC— & —↓GATC—

(3)结果：DNA片段末端形成末端碱基互补的黏性末端或平末端

连接酶

(1)功能：连接具有末端碱基互补的2个DNA片段，形成重组DNA分子

Cf DNA聚合酶：只能将单个脱氧核苷酸逐个添加到已有的脱氧核苷酸链之后，需模板DNA，连接磷酸二酯键

3.载体

(1)条件：①能在受体细胞中稳定保存并大量复制，基本不影响受体细胞正常生命活动②一至多个限制酶酶切位点(必须在所需标记基因外)，供外源DNA片段插入③标记基因，便于筛选含有重组DNA分子的受体细胞——往往需要根据需求改造天然载体。

(2)功能：

①作为运载工具将目的基因转移到受体细胞内 ——载体选质粒的原因：具有环状结构，能够携带目的基因②利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制和转录/表达

(3)质粒(最常用的载体)一种能够自主复制，在细菌(或酵母菌)中独立于染色体之外存在的双链环状DNA分子

(4)其它载体：噬菌体、动植物病毒

(二)基因工程的应用

1.动植物基因、细胞工程：

优点①所需时间短②克服远缘杂交不亲和的缺陷(对应传统缺点)

2.基因工程药物：

首次是生长素释放抑制激素，然后胰岛素(产酶原)、干扰素等 干扰素：我国第一个基因重组新药。一组具有多种功能的活性蛋白质(主要是糖蛋白)，是一种由单核细胞和淋巴细胞产生的细胞因子。具有抗病毒、抗细胞分裂、免疫调节等多种生物学功能，是治疗病毒性肝炎和肿瘤的药物。

干扰素是一种广谱抗病毒剂，并不直接杀伤或抑制病毒，而主要是通过细胞表面受体作用使细胞产生抗病毒蛋白，从而抑制乙肝病毒的复制;同时还可增强自然杀伤细胞(NK细胞)、巨噬细胞和T淋巴细胞的活力，从而起到免疫调节作用，并增强抗病毒能力。

3.基因治疗：

将正常功能的外源基因导入缺陷细胞内(初级实验阶段、未临床实践) ——Cf有基因缺陷的染色体/DNA分子上：具体与哪条DNA分子结合随机——治疗隐性遗传病(正常基因相对缺陷基因呈显性)

4.安全性问题：

在导入目的基因的同时可能会导入其他基因如抗生素抗性基因，可能会使人体内细菌抗药性增强，以致某些药物的药效减弱。

(三)蛋白质工程的概念

蛋白质工程是指以蛋白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，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)

　　高中生物知识要点

植物组织培养

1、菊花组织培养一般选择未开花植株的茎上部新萌生的侧枝。

2、常用的培养基是MS培养基：主要成分包括：大量元素：N、P、K、Ca、Mg、S;微量元素：B、Mn、Cu、Zn、Fe、Mo、I、Co;有机物：如甘氨酸、烟酸、肌醇、维生素以及蔗糖等，常常还要添加植物激素。

3、生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的'关键激素。

1)按照不同的顺序使用，会得到不同的实验结果。

①先使用生长素，后使用细胞分裂素：有利于细胞分裂，但细胞不分化;

②先使用细胞分裂素，后使用生长素：细胞既分裂也分化。

③同时使用：分化频率提高。

2)两者用量的比例影响细胞的发育方向：

4、花粉是单倍体的生殖细胞，花粉的发育要经历小孢子四分体时期，单核期和双核期等阶段。

5、通过花药培养产生花粉植株(单倍体植株)一般有两种途径：

究竟是哪种途径主要取决于培养基中激素的种类及其浓度配比。

6、影响花药培养的因素：材料的选择和培养基的组成，此外，亲本植株的生长条件、材料的低温预处理以及接种密度等都有影响。

7、月季的花药培养一般选初花期，并且选择单核期的花粉。选择花药时，一般通过镜检来确定花粉是否处于适宜的发育期。确定花粉发育时期的常用方法：醋酸洋红法，某些植物的花粉细胞核不易着色，需采用焙花青——铬矾法，这种方法能将花粉细胞核染成蓝黑色。

　　高中生物重点知识

细胞的增殖

一、植物细胞有丝分裂各期的主要特点：

1、分裂间期

特点：完成DNA的复制和有关蛋白质的合成;

结果：每个染色体都形成两个姐妹染色单体，呈染色质形态。

2、前期

特点：①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失;

染色体特点：①染色体散乱地分布在细胞中心附近②每个染色体都有两条姐妹染色单体。

3、中期

特点：①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上 ②染色体的形态和数目最清晰;

染色体特点：染色体的形态比较固定，数目比较清晰。故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。

4.后期

特点：①着丝点一分为二，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，并分别向两极移动。②纺锤丝牵引着子染色体分别向细胞的两极移动，这时细胞核内的全部染色体就平均分配到了细胞两极

染色体特点：染色单体消失，染色体数目加倍。

5.末期

特点：①染色体变成染色质，纺锤体消失。②核膜、核仁重现。③在赤道板位置出现细胞板，并扩展成分隔两个子细胞的细胞壁。

前期：膜仁消失显两体;中期：形定数晰赤道齐;

后期：点裂数加均两极;末期：膜仁重现失两体。

二、植物与动物细胞的有丝分裂的比较

相同点：

1、都有间期和分裂期。分裂期都有前、中、后、末四个阶段。

2、分裂产生的两个子细胞的染色体数目和组成完全相同且与母细胞完全相同。染色体在各期的变化也完全相同。

3、有丝分裂过程中染色体、DNA分子数目的变化规律，动物细胞和植物细胞完全相同。

不同点：

1、植物细胞：前期纺锤体的来源，由两极发出的纺锤丝直接产生，由中心体周围产生的星射线形成。

2、动物细胞：末期细胞质的分裂，细胞中部出现细胞板形成新细胞壁将细胞隔开。细胞中部的细胞膜向内凹陷使细胞缢裂。

三、有丝分裂的意义：

将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。

六、无丝分裂：