癌细胞的主要特征:

1、癌细胞能够无限增殖，这是癌细胞的主要特征。
2、癌细胞的形态结构发生了变化。转变正常的成纤维细胞（扁平梭形）癌细胞（球形）例如，体外培养的正常的成纤维细胞呈扁平梭形，转化成癌细胞后变成球形。癌细胞的细胞核都比正常细胞的大，有时形态也变得不规则，核仁也变大了，染色时，染色体的着丝点颜色也明显加深。
3、癌细胞的表面发生了变化。由于细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性显著降低，导致癌细胞容易在体内到处游走分散，进行分裂、繁殖、形成肿块。
癌细胞与正常细胞的比较：

细胞来源	细胞周期	分裂次数	存活时间
正常人肝细胞	22小时	50-60次	45.8—55
天海拉宫颈癌细胞	22小时	无限次	1951年至今

 
知识点拨：

癌细胞特征的记忆要点
（1）“不死”指无限增殖。
（2）“变态”指癌细胞的形态发生变化。
（3）“易扩散”指由于癌细胞上的糖蛋白减少，细胞间的黏性降低，使癌细胞容易在体内扩散和转移。

DNA分子的复制：

复制时间	有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期
复制的场所	细胞核、线粒体和叶绿
需要条件	模板	解旋后的两条DNA单链
	原料	四种脱氧核苷酸
	能量	ATP
	酶	解旋酶、DNA聚合酶等
复制模型
复制过程	(1)解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开 (2)合成子链：以解开的每一条母链力模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链 (3)形成子代DNA:每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构．从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子
复制特点	半保留复制；边解旋边复制
复制结果	形成两条完全相同的DNA分子
复制的意义	①遗传信息的传递，使物种保持相对稳定的状态 ②由于复制的差错出现基因突变，为生物进化提供原始选择材料

知识点拨:

1、DNA分子复制过程中的相关数量关系：

2、DNA分子复制过程中的相关数量关系
若取一个全部N原子被¹⁵N标记的DNA分子(0 代)，将其转移到含¹⁴N的培养基中培养（复制）若干代，其结果分析如下：
(1)子代DNA分子中，含¹⁴N的有2ⁿ个，n表示复制代数，只含¹⁴N的有（2ⁿ一2）个，做题时应看准是 “含”还是“只含”。
(2)无论复制多少次，含¹⁵N的DNA分子始终是2 个，占总数比例为2/2ⁿ。
(3)子代DNA分子的总链数为2ⁿ×2=2ⁿ⁺¹条。含¹⁵N的链始终是2条，占总数比例为2/2^n+l=1/2ⁿ。做题时，应看准是“DNA分子数”还是“链数”。
(4)若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m 个，经过n次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸m× （2ⁿ一1）个。若进行第n代复制，需消耗该游离的脱氧核苷酸数为m×2^n-1。
知识拓展:

1、DNA复制过程中，DNA分子独特的双螺旋结构提供了精确的模板，通过碱基互补配对，保证了复制准确无误地进行。
2、复制过程中，脱氧核苷酸序列具有相对的稳定性，但也可能发生差错即发生碱基对的增添、缺失或改变——基因突变。这种稳定性与可变性的统一，是生物遗传变异的物质基础和根本原因。
3、复制简记：1个主要场所（细胞核），2种时期， 3个过程，4个条件。

多聚酶链式反应扩增DNA片段：

1、PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
2、PCR反应过程是：变性→复性→延伸

过程	说明	图解
变性	当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链
复性	温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合
延伸	72℃左右时，TaqDNA聚合酶有最大活性，可使DNA新链由5'端向3'端延伸

3、结果：上述三步反应完成后，一个DNA分子就变成了两个DNA分子，随着重复次数的增多，DNA分子就以2ⁿ的形式增加。PCR的反应过程都是在PCR扩增仪中完成的。


细胞被DNA复制与PCR技术的比较：

		细胞内DNA复制	体外DNA扩增（PCR）
不同点	解旋	在解旋酶作用下边解旋边复制	80～100℃高温解旋，双链完全分开
	酶	DNA解旋酶、DNA聚合酶	TaqDNA聚合酶
	引物	RNA	DNA、RNA
	温度	体内温和条件	高温
相同点		①需提供DNA模板 ②四种脱氧核苷酸为原料 ③子链延伸的方向都是从5'端到3'端

知识点拨：

1、DNA分子复制的人工控制
解开螺旋：在80～100℃时，DNA双螺旋打开，形成两条DNA单链，称为变性。
恢复螺旋：在50～60℃左右时，两条DNA单链重新形成双螺旋结构，称为复性。
复制条件：缓冲液，DNA模板、四种脱氧核苷酸、热稳定DNA聚合酶、两种引物。
控制仪器：PCR仪（温度周期性自动调节仪）。
2、PCR的含义是多聚酶链式反应。
3、PCR技术反应的条件：①稳定的缓冲溶液环境；②DNA模板；③合成引物；④四种脱氧核甘酸；⑤DNA聚合酶；⑥温控设备
4、PCR技术最突出的优点是快速、高效、灵活、易于操作。
5、TaqDNA聚合酶的特点是：耐高温。
知识拓展：

1、DNA含量的测定——分光光度法

项目		说明
原理		DNA在260nm的紫外线波段有一强烈吸收峰，峰值大小与DNA的含量是正相关
过程	稀释	2μLPCR反应液，加入98μL蒸馏水，即将样品进行50倍稀释
	对照调零	以蒸馏水作为空白对照，在波长260nm处，将紫外分光光度计的赌注调节至零
	测量	取DNA稀释液100μL至比色杯中，测定260nm处的光吸收值
	计算	DNA含量（μg/mL）=50×（260nm的读数）×稀释倍数

2、DNA聚合酶不恩能够从头合成DNA，只能从DNA的3'端开始延伸DNA链，因此DNA复制需要引物。

基因工程的应用：

1、植物基因工程：

	外源基因类型及举例	成果举例
抗虫转基因植物	抗虫基因：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	抗虫水稻、抗虫棉、抗虫玉米
抗病转基因植物	(1)抗病毒基因：病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因(2)抗真菌基因：几丁质酶基因、抗毒素合成基因	抗病毒烟草、抗病毒小麦、抗病毒番茄、抗病毒甜椒
抗逆转基因植物	抗逆基因：调节细胞渗透压基因、抗冻蛋白基因、抗除草剂基因	抗盐碱和抗干旱的烟草、抗寒番茄、抗除草剂的大豆和玉米
改良品质的转基因植物	优良性状基因：提高必需氨基酸含量的蛋白质编码基因、控制番茄成熟的基因、与花青素代谢有关的基因	高赖氨酸玉米、耐储存番茄、新花色矮牵牛

2、动物基因工程：

	外源基因类型及举例	成果举例
提高生长速度的转基因动物	外源生长激素基因	转基因绵羊、转基因鲤鱼
改善畜产品品质的转基因动物	肠乳糖酶基因	乳汁中含乳糖较少的转基因牛
生产药物的转基因动物	药用蛋白基因+乳腺蛋白基因的启动子	乳腺生物反应器
作器官移植供体的转基因动物	外源的抗原决定基因表达的调节因子或除去供体的抗原决定基因	无免疫排斥的转基因猪

3、基因诊断与基因治疗
(1)基因诊断：DNA分子杂交法（即DNA探针法），该方法是根据碱基互补配对原则，把互补的双链 DNA解开，把单链的DNA小片段用同位素、荧光分子或化学发光催化剂等进行标记，之后同被检测的DNA 中的同源互补序列杂交，从而检出所要查明的DNA或基因。
(2)基因治疗的方法：基因置换、基因修复、基因增补、基因失活等。
(3)基因治疗的途径
①体外基因治疗：先从病人体内获得某种细胞进行培养，然后在体外完成基因转移，再筛选成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。如腺苷酸脱氨酶基因的转移。
②体内基因治疗：用基因工程的方法，直接向人体

知识拓展：

1、Bt毒蛋白基因产生的Bt毒蛋白并无毒性，进入昆虫消化道被分解成多肽后产生毒性。
2、青霉素是谤变后的高产青霉菌产生的，不是通过基因工程改造的工程菌产生的。
3、动物基因工程的应用主要体现在提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物等方面。 4、动物基因工程主要为了改善畜产品的品质，不是为了产生体型巨大的个体。
5、乳腺生物反应器产量高、质量好、成本低、易提取，在高价值蛋白质的生产上比工厂化生产更具有优越性二。
6、用基因工程的方法，使外源基因得以高效表达的菌类细胞株系一般称为“工程菌”。
7、基因诊断是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。基因治疗指利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法。
8、基因工程与环境保护
亲子鉴定：利用医学、生物学和遗传学的理论和技术，从子代和亲代的形态构造或生理机能方面的相似特点，分析遗传特征，判断父母与子女之间是否是亲生关系。
使用国产制剂进行亲子鉴定
鉴定亲子关系目前用得最多的是DNA分型鉴定。人的血液、毛发、唾液、口腔细胞及骨头等都可以用于亲子鉴定，十分方便。
利用DNA进行亲子鉴定，只要作十几至几十个DNA位点作检测，如果全部一样，就可以确定亲子关系，如果有3个以上的位点不同，则可排除亲子关系，有一两个位点不同，则应考虑基因突变的可能，加做一些位点的检测进行辨别。DNA亲子鉴定，否定亲子关系的准确率几近100%，肯定亲子关系的准确率可达到99.99%。
9、基因芯片的基本原理：就是最基本的DNA分子杂交，利用基因芯片检测某种基因时，先将待测样品制成荧光标记的DNA探针，让它与基因芯片上已知序列的DNA片段杂交，杂交信号经放大后输入计算机进行统计分析，这样就可以检测出样品DNA序列。
用途：用来检测基因表达的变化、分析基因序列、寻找新的基因和新的药物分子。利用基因芯片，可以比较同一物种不同个体或物种之间，以及同一个体在不同生长发育阶段、正常和疾病状态下基因表达的差异，寻找和发现新的基因，研究基因的功能以及生物体在进化、发育、遗传等过程中的规律。