高二物理选修三知识点总结
1.万有引力定律:引力常量g=6.67×n·m2/kg2
2.适用条件:可作质点的两个物体间的相互作用;若是两个均匀的球体,r应是两球心间距.(物体的尺寸比两物体的距离r小得多时,可以看成质点)
3.万有引力定律的应用:(中心天体质量m,天体半径r,天体表面重力加速度g)
(1)万有引力=向心力(一个天体绕另一个天体作圆周运动时)
(2)重力=万有引力
地面物体的重力加速度:mg=gg=g≈9.8m/s2
高空物体的重力加速度:mg=gg=g<9.8m/s2
4.第一宇宙速度----在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是的。
由mg=mv2/r或由==7.9km/s
5.开普勒三大定律
6.利用万有引力定律计算天体质量
7.通过万有引力定律和向心力公式计算环绕速度
8.大于环绕速度的两个特殊发射速度:第二宇宙速度、第三宇宙速度(含义)
(1)原子构造原理是电子排入轨道的顺序,构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。
(2)原子构造原理是书写基态原子电子排布式的依据,也是绘制基态原子轨道表示式的主要依据之一。
(3)不同能层的能级有交错现象,如e(3d)>e(4s)、e(4d)>e(5s)、e(5d)>e(6s)、e(6d)>e(7s)、e(4f)>e(5p)、e(4f)>e(6s)等。原子轨道的能量关系是:ns<(n-2)f<(n-1)d
(4)能级组序数对应着元素周期表的周期序数,能级组原子轨道所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。
根据构造原理,在多电子原子的电子排布中:各能层最多容纳的电子数为2n2;最外层不超过8个电子;次外层不超过18个电子;倒数第三层不超过32个电子。
(5)基态和激发态
①基态:最低能量状态。处于最低能量状态的原子称为基态原子。
②激发态:较高能量状态(相对基态而言)。基态原子的电子吸收能量后,电子跃迁至较高能级时的状态。处于激发态的原子称为激发态原子。
③原子光谱:不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收(基态→激发态)和放出(激发态→较低激发态或基态)不同的能量(主要是光能),产生不同的光谱——原子光谱(吸收光谱和发射光谱)。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。
一、基因工程的概念
基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外dna重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,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。
二、基因工程的原理及技术原理:基因重组技术
基因工程的基本工具
1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链dna分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的dn_段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端.
2.“分子缝合针”——dna连接酶
(1)两种dna连接酶(e·colidna连接酶和t4dna连接酶)的比较:
①.相同点:都缝合磷酸二酯键。
②.区别:e·colidna连接酶来源于t4噬菌体,只能将双链dn_段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而t4dna连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与dna聚合酶作用的异同:dna聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。dna连接酶是连接两个dn_段的末端,形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体
(1)载体具备的条件:
①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点,供外源dn_段插入。
③具有标记基因,供重组dna的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒:
它是一种_露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状dna分子。
(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒
基因工程的基本操作程序
第一步:目的基因的获取
1.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。
2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。
3.pcr技术扩增目的基因
(1)原理:dna双链复制
(2)过程:①加热至90~95℃dna解链;
②冷却到55~60℃,引物结合到互补dna链;
③加热至70~75℃,热稳定dna聚合酶从引物起始互补链的合成
第二步:基因表达载体的构建
1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因
(1)启动子:是一段有特殊结构的dn_段,位于基因的首端,是rna聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mrna,最终获得所需的蛋白质。
(2)终止子:也是一段有特殊结构的dn_段,位于基因的尾端。
(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。
第三步:将目的基因导入受体细胞
1.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2.常用的转化方法:将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。
3.将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞:
4.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是
标记基因是否表达.
第四步:目的基因的检测和表达
1.首先要检测转基因生物的染色体dna上是否插入了目的基因,方法是采用dna分子杂交技术.
2.其次还要检测目的基因是否转录出了mrna,方法是采用用标记的目的基因作探针与mrna
杂交。
3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取
蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。
4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
基因工程的应用:
1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。
2.动物基因工程: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。
3.基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。
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)
(1)蛋白质工程崛起的缘由:基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质
(2)蛋白质工程的基本原理:它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构,又称为第二代的基因工程。
(3)基本途径: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)以上是蛋白质工程特有的途径;以下按照基因工程的一般步骤进行。(注意:目的基因只能用人工合成的方法)
(4)设计中的困难:如何推测非编码区以及内含子的脱氧核苷酸序列
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