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选修3 问题归纳
专题1：基因工程
1.DNA重组技术的基本工具：限制性核酸内切酶（限制酶），DNA连接酶，运载体。
2.基因工程中用到的酶，及其作用：
限制酶：切割DNA。
DNA连接酶：把DNA片段拼接成新的DNA。
3.基因表达载体的组成：目的基因，启动子，终止子，标记基因。
4.启动子的作用：驱动目的基因转录出mRNA，最终获得所需蛋白质。
5.终止子的作用：终止mRNA的转录。
6.标记基因的作用：为了鉴别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。
7.基因工程的变异原理：基因重组。
8.DNA分子杂交技术的原理：碱基互补配对原则。
9.PCR技术的原理：DNA双链复制的原理（碱基互补配对）。
10.获取目的基因的方法：①从基因文库中获取。②利用PCR技术扩增。③利用化学方法人工合成。
11.将目的基因导入植物细胞的方法：①农杆菌转化法。②基因枪法。③花粉管通道法。
12.将目的基因导入动物细胞的方法：显微注射技术。
13.将目的基因导入微生物细胞的方法：用Ca2+处理成感受态细胞。
14.检测目的基因是否插入受体细胞的方法：DNA分子杂交技术。
15.检测是否转录出mRNA的方法：分子杂交技术。
16.检测是否翻译出蛋白质的方法：抗原—抗体杂交。
17.基因工程常用的载体有哪些：质粒、λ噬菌体衍生物、动植物病毒
18.培育转基因植物常用什么细胞做受体细胞：受精卵或体细胞。
19.培育转基因动物常用的细胞：受精卵
20.基因工程制药常用的受体细胞：微生物细胞
21.基因工程的载体必须具备的条件：
①能够在宿主细胞中复制并稳定地保存；
②具有一至多个限制酶切点，以便与外源基因连接
③具有某些标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。
④对受体细胞无害
⑤载体DNA分子大小应合适，以便提取和在体外进行操作
22.基因工程操作的核心步骤：基因表达载体的构建
23.构建基因表达载体的目的：
①使目的基因在受体细胞中稳定遗传，并且可以遗传下一代。
②使目的基因能够表达和发挥作用。
24.目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键：转基因生物的DNA上是否插入了目的基因。
25.Ti质粒上的T—DNA的特点：
Ti质粒上的T—DNA（可转移的DNA）可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体的DNA上。
26.农杆菌转化法中构建基因表达载体时目的基因插入的部位：Ti质粒上的T—DNA上
专题2：细胞工程
1.细胞工程中用到的酶，及其作用：
纤维素酶，果胶酶：用于植物体细胞杂交技术中去除植物细胞壁。
胰蛋白酶：用于动物细胞培养技术中使剪碎的组织分散成单个细胞，和解除原代培养中细胞贴壁和接触抑制现象。
2.植物组织培养技术的原理：植物细胞的全能性。
3.植物体细胞杂交技术的原理：①植物细胞具有全能性。②细胞膜具有流动性。
4.动物细胞培养的原理：细胞增殖。
5.动物细胞融合技术的原理：细胞膜具有流动性。
6.动物（体）细胞核移植的原理：动物细胞核的全能性。
7.去除细胞壁（获得原生质体）的方法：利用纤维素酶，果胶酶去除细胞壁。
8.诱导植物原生质体融合的方法：
物理法：离心、振动、电击等。
化学法：聚乙二醇（PEG）诱导。
9.培育无病毒植株的方法：
植物组织培养（选取植物分生区附近（如茎尖）的细胞进行组织培养，获得脱毒苗。）
10.制造人工种子的方法：植物组织培养（以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经人工薄膜包裹得到的种子。）
11.将动物细胞分散成单个细胞的方法：从健康动物体内取出组织块，剪碎，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理一段时间，使组织分散成单个细胞。
12.去除卵母细胞的细胞核的方法：通过显微操作取出卵母细胞的细胞核。
13.激活核移植的重组细胞使其分裂和发育的方法：用物理法或化学法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。
14.诱导动物细胞融合的方法：
物理法：离心、振动、电击等。
化学法：聚乙二醇（PEG）诱导。
生物法：灭活的病毒
15.传统生产抗体的方法：
向动物体内反复注射抗原，使动物产生抗体，然后从动物血清中分离所需的抗体。
16.制备单克隆抗体时筛选出杂交瘤细胞的方法：
用特定的选择性培养基进行筛选（在该培养基上只有融合的杂种细胞才能生长）。
17.制备单克隆抗体时筛选出产生专一抗体的杂交瘤细胞的方法：
对经过选择性培养的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测。
18.大量培养杂交瘤细胞及获得单克隆抗体的方法：
①在体外条件下做大规模培养，在培养液中获得单克隆抗体。
②注射到小鼠体内增殖，在小鼠腹腔中提取单克隆抗体
19.卵母细胞采集的方法：
①对于实验动物（如小鼠、兔，以及家畜猪、羊等）：用促性腺激素处理，使其排出更多的卵子，然后从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。
②对于大家畜或大型动物（如牛）：从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞，也可以借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具确定卵泡位置，直接从活体动物中吸取卵母细胞。
20.动物细胞核移植技术的受体细胞：去核的卵母细胞
21.单克隆抗体所需的细胞：B淋巴细胞（B细胞分化后可产生抗体的浆细胞）、骨髓瘤细胞
22.微型繁殖的特点（优点）：
①高效快速地实现种苗的大量繁殖；
②保持优良品种的遗传特性；
③不受自然生长季节的限制（因为在具有一定人工设施的室内生产）。
23.杂交瘤细胞的特点：既能产生特异性抗体，又能大量繁殖。
24.单克隆抗体的特点：特异性强，灵敏度高，并可大量繁殖。
25.植物细胞表达全能性所需的条件：①离体状态。②有一定的营养物质、激素和其他外界条件。
26.动物细胞培养的条件：
①无菌、无毒的环境（添加一定量的抗生素、定期更换培养液、培养液和培养器具无菌处理）
②营养（糖、氨基酸、无机盐、微量元素、促生长因子、动物血清、血浆等）
③温度（36.5 ±0.5℃）和pH（7.2-7.4）
④气体环境（95%空气和5% CO2 ）
专题3：胚胎工程
1.精子采集和获能的方法：假阴道法、手握法、电刺激法。
2.胚胎移植的供体和受体进行同期发情处理的方法：注射相关激素。
3.使供体超数排卵的方法：注射促性腺激素。
4.胚胎收集的方法：用特制的冲卵装置，把供体母牛内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）
5.保存胚胎的方法：放入-196℃的液氮中保存
6.进行胚胎移植的方法：
①手术法：引出受体子宫和卵巢，将胚胎注入子宫角，缝合创口。
②非手术法：将装有胚胎的移植管送入受体母牛子宫的相应部位，注入胚胎
7.对胚胎进行性别鉴定的方法：①DNA分子杂交技术（利用基因探针鉴定）②分析胚胎细胞的染色体组型
8.胚胎移植、胚胎分割的时期：囊胚或桑椹胚时期
9.胚胎移植的供体必须具备的条件：遗传性能和生产性能优秀的个体
10.受体必须具备的条件：有健康的体质和正常繁殖能力的个体。
11.胚胎工程的生理学基础：
生理学基础
意义
同种动物的供体和受体发情排卵后，生殖器官的生理变化是相同的。
为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境 。
早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态。
为胚胎的收集提供了可能
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
供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但其遗传特性不受影响。
为移植后的胚胎继续发育提供了营养等方面的保障
12.阻止多精入卵受精的屏障：
第一道屏障：透明带反应
第二道屏障：卵细胞膜反应
13.卵子是否受精的标志：卵细胞膜和透明带之间是否出现第二极体。
14.哺乳动物受精卵发育经历的时期及各时期的主要特点：
准备阶段1：精子获能：精子必须在雌性动物生殖道发生相应生理变化后，才能获得受精能力的现象。
准备阶段2：卵子的准备：即卵子在输卵管内达到减数第二次分裂中期（MⅡ）时，才具备受精能力。
受精阶段:
①精子穿越放射冠和透明带
（1）.顶体反应：使顶体内的酶释放出来并溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越放射冠的通路。
（2）.穿过放射冠：在卵子外围集聚有几十个精子，它们首先穿放射冠。
（3）穿过透明带：穿过放射冠的精子立即与透明带接触，顶体酶随后将透明带溶出一条孔道（第一道屏障）
（4）透明带反应：当精子穿越透明带，触及卵细胞膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应。
②精子进入卵细胞膜
卵细胞膜封闭作用：精子入卵后，卵细胞膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，是防止多精入卵受精的第二道屏障
③原核形成和融合
精子进入卵子后,原有核膜破裂，形成新核膜，形成雄原核。卵子被激活完成减数第二次分裂，排出第二极体，形成雌原核。两者向细胞中部靠拢,并相互融合成一个细胞核,这时称受精卵。
④原核形成： 雄原核形成和雌原核形成
⑤配子结合： 雌雄原核融合形成合子(受精卵)
15.如何获得胚胎干细胞：从早期胚胎或原始性腺分离出来。
16.胚胎干细胞的特点：
①在形态上：体积小、细胞核大、核仁明显。
②在功能上：具有发育全能性，既可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
专题4：生物技术安全性和伦理问题
1.转基因生物存在安全性的原因：
①局限性：对基因的结构,基因间的相互作用及基因的调控机制都了解的相当有限
②外源性：转移的基因虽然是功能已知的基因,但不少是异种生物的基因 。
③随机性：外源基因插入宿主基因组的部分往往是随机的。
争论主要集中在哪些方面：食物安全、生物安全、环境安全。
2.设计试管婴儿与试管婴儿的主要区别：设计试管婴儿比试管婴儿多出了胚胎移植前的遗传学诊断过程。
3.中国政府对克隆人的态度：禁止生殖性克隆人。四不原则：不赞成，不允许，不支持，不接受任何生殖性克隆人试验。但是，中国不反对治疗性克隆。
4.中国政府对生物武器的态度：
在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
专题5：生态工程
1.生态工程建设的目的：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，达到经济效益和生态效益的同步发展。
2.生态工程的特点：与传统的工程相比，生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系。
3.生态工程的基本原理有哪些，结合实例理解各原理。
①物质循环再生原理
理论基础:生态系统的物质循环
物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽，用之不竭的效果。
例：无废弃物农业
②物种多样性原理
理论基础：生态系统的抵抗力稳定性
例：单一的樟子松林被松毛虫害死。食物链短而单调，缺少松毛虫的天敌。
珊瑚礁维持很高的生物多样性
③协调与平衡原理
理论基础：生物与环境的协调与平衡
协调：适应
平衡：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力，又称环境容纳量
例：水葫芦泛滥对生态系统造成影响，西北地区衰败的杨树
④整体性原理
理论基础：社会、经济、自然复合系统
人类处在一个社会、经济、自然复合而成的系统中。进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，更重要的是要考虑到经济和社会等系统的影响力。
例：林业工程建设中的问题：一方面号召农民种树，另一方面要考虑农民的生活问题
⑤系统学和工程学原理
（1）系统的结构决定功能原理
理论基础：分布式优于集中式和环式
运用：改变和优化生态系统的结构，达到改善系统功能的目的
例：桑基鱼塘
（2）系统整体性原理
理论基础：整体功能大于部分之和
系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。
例：珊瑚礁“白化”
（以下内容了解即可）
62.其他相关问题归纳：
(1)需要用两种限制酶同时切割目的基因和质粒比用同一种限制酶切割更好的原因：避免质粒和质粒之间目的基因和目的基因之间的连接。
(2)培育转基因动物常用受精卵做受体细胞的原因：受精卵的全能性高，细胞较大，易操作
(3)将目的基因导入微生物细胞必须先用Ca2+处理的原因：未处理的微生物吸收外源DNA能力较弱。
(4)培育乳腺生物反应器时，必须将目的基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起的原因：转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需药物。
(5)植物组织培养常选取分生组织做培养材料的原因：幼嫩的组织脱分化较为容易。
(6)利用植物组织培养技术培育脱毒植物时取材部位及原因：植物分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒
细胞具有全能性的原因：具有某种生物的全部遗传信息的任何一个细胞都具有发育成完整生物的潜能。
(7)不同物种间一般进行体细胞杂交而不进行有性杂交的原因：不同的两种生物之间存在着天然的生殖隔离，用传统的杂交方法不可能得到二者的杂种后代。
(8)动物细胞培育常选择胚胎或幼龄动物的组织和器官的原因：胚胎或幼龄动物的组织和器官分裂能力强，增殖能力强。
(9)动物细胞培育通常得到单层细胞的原因：动物细胞存在细胞贴壁现象，培养贴附性细胞时细胞要贴附在底物上才能生长繁殖。
(10)转基因克隆助器官无免疫排斥反应的原因：猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似，而且猪体内隐藏的可导致人类疾病的病毒要远远少于灵长类动物。
(11)动物细胞培养液中加入抗生素并需要定期更换培养液的原因：防止培养过程中的污染，以便清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成伤害。
(12)动物细胞培养液及发育培养液中需要加入动物血清及血浆的原因：补充培养基中缺乏的物质。
(13)动物细胞培育的气体条件：95%的空气，5%的CO2
加入氧气的作用：O2是细胞代谢所必须的物质
加入CO2的作用：维持溶液的pH
(14)核移植的供体细胞一般选择传代10代以内的原因：该种细胞代谢旺盛分裂能力强且遗传物质未发生改变。
(15) 核移植的供体细胞一般选择MII期去核卵母细胞的原因：因为MII期卵母细胞核位置靠近第一极体用微型吸管一并吸出细胞核与第一极体。
卵母细胞去核的原因：为使核移植的胚胎或动物的遗传物质全部来自有重要利用价值的动物提供的体细胞
(16)核移植的动物与供体动物遗传物质不完全相同的原因：绝大部分DNA来自供体细胞核，但其核外还有少量的DNA，即线粒体中的DNA是来自于受体卵母细胞。此外还受环境因素的影响。
(17)核移植的动物与受体动物遗传物质不完全相同的原因：核移植的胚胎的遗传物质全部来自供体细胞。
(18)制备单克隆抗体时，诱导动物细胞融合后需要筛选的原因：在诱导动物细胞融合后会出现许多种类的细胞。
(19)从卵巢采集的卵母细胞一般需要经过培养才能进行受精的原因：采集的是未成熟的卵母细胞。
(20)精子必须获能的原因：要让精子具有受精能力。
(21) 胚胎移植为什么被称为胚胎工程的最后一道“工序”：因为在胚胎工程中通过任何一项技术都必须移植给受体才能遗传给后代。
(22)试管动物属于有性生殖的原因：经过体外受精。
(23)胚胎分割属于无性生殖的原因：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质。
(24)胚胎分割必须将内细胞团均等分割的原因：不均等分割会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
(25)将外源基因导入线粒体或叶绿体中可以避免通过花粉扩散的原因：花粉中没有线粒体和叶绿体。
(26)外源基因导入受体细胞后导致细胞死亡的原因：无具体答案。
63.理解并熟记下列相关过程和图解：
(1)基因工程的操作步骤：P8
(2)农杆菌转化法示意图：P12
(3)蛋白质工程操作流程：P27
(4)植物组织培养的过程：
植物体细胞杂交技术的流程：P36
(5)动物细胞培养过程：P45
(6)动物细胞核移植过程：P48
(7)体细胞核移植技术用于人类疾病治疗的过程：P49
(8)动物细胞融合的过程：P52
(9)单克隆抗体制备的过程：P53
(10) 精子细胞变形成精子示意图P61：
(11)受精过程：P65
(12)哺乳动物早期胚胎发育过程：P66
(13)哺乳动物体外受精的过程：P72
(14)牛胚胎移植过程：P77
(15)牛胚胎分割和性别鉴定示意图：P79
(16)胚胎干细胞分离途径示意图：P80
64.相关概念
(1)基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片断，导入到受体菌的群体中，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。
基因组文库：一种生物的全部基因叫基因组文库。
cDNA文库：一种生物的一部分基因叫做部分基因文库（cDNA文库）。
(2)转化：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，称为转化。
(3)人工种子：以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子。
(4)细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就依附在瓶壁上，称为细胞贴壁。
(5)接触抑制：细胞进行有丝分裂，数量不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
(6)原代培养：将动物组织消化后的初次培养称为原代培养。
(7)传代培养：将贴满瓶壁的原代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，称为传代培养。
(8)生物导弹：一种疗效高、毒副作用小的新型药物。
(9)孵化：囊胚的进一步扩大，会导致透明带的破裂，胎盘从其中伸展出来，这一过程叫做孵化
(10)生态工程：
理论基础：生态学和系统学
技术手段：通过系统设计、调控和技术组装
操作过程：对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力
最终目的：促进人类社会和自然环境的和谐发展
(11)生态经济：主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。

- 7- 选修3 问题归纳
By Li—CHO