高中生物选修3知识点总结(填空).doc

选修3知识点复习试卷专题1 基因工程（一）基因工程又叫 或 。原理是 ，操作水平是分子水平。优点：打破物种界限； 地改造生物的遗传性状。（二）基因工程的基本工具1.“分子手术刀” （1）来源：主要从原核生物中分离纯化出来。（2）功能：能识别DNA分子中特定 ，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（3）特点：具有 性。（4）结果：经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式： 和 。2.“分子缝合针” （1）两种DNA连接酶（ 和 ）：区别：前者只能连接黏性末端；而后者能缝合两种末端，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聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端，形成磷酸二酯键。3.“分子运输车” （1）载体具备的条件：能够稳定保存并复制；有一至多个限制酶酶切位点 含有标记基因，便于 。对受体细胞无害。（2）最常用的载体是质粒，化学本质是 。（3）其它载体：噬菌体的衍生物、动植物病毒（三）基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取1.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因。2. 基因文库包括 和 。二者的区别：文库类型文库大小基因中是否有启动子基因中是否有内含子基因多少物种间基因交流 小无无某种生物的部分基因可以 大有有某种生物的全部基因部分基因可以3.人工合成目的基因的两个条件：基因比较小；核苷酸序列已知。 4. 扩增目的基因（1） 是多聚酶链式反应的缩写，原理DNA双链复制。（2）过程：第一步变性：加热至9095，DNA解链，不需要解旋酶；第二步复性：冷却到5560，引物结合到互补DNA链。变性和复性利用了DNA的热变性原理；第三步延伸：加热至7075，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步： 基因表达载体的组成：除了目的基因外，还必须有 等。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动 。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 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、将目的基因导入植物细胞：采用最多的是 法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。2、将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 法。此方法的受体细胞多是 。3、将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是 ，其转化方法是：先用 处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成 过程。第四步：目的基因的检测和鉴定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 。2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是 。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 。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。（四）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：如 生物反应器和膀胱生物反应器，方法是将目的基因导入哺乳动物的 中，使其发育成转基因动物。3.基因治疗是把正常基因导入病人的体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗的目的，这是治疗遗传病最有效的手段。（五）蛋白质工程的概念：基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程师在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程。基本途径是：从预期的 出发设计预期的 推测应有的 序列找到相对应的 序列。专题2 细胞工程（一）植物细胞工程 1.植物组织培养技术（1）原理： （2）过程：离体的植物器官、组织或细胞 植物体常用的植物激素 和 。（3）用途：微型繁殖、作物脱毒（选材应该选择茎尖组织）、制造人工种子、单倍体育种（最大的优点是 ，得到的全为纯种）、筛选突变体、细胞产物的工厂化生产。2.植物体细胞杂交技术（1）原理： （2）过程：去壁的方法： 诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电激等。化学法是用 作为诱导剂。（3）意义：克服了 障碍。（二）动物细胞工程 动物细胞工程中常用的技术手段有 、 、 、 等，其中， 是其他技术的基础。1.动物细胞培养（1）流程：取动物组织块剪碎用 处理分散成单个细胞制成细胞悬液转入培养瓶中进行 培养贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。（2）悬液中分散的细胞很快就贴服在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面接触时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。（3）动物细胞培养需要满足以下条件无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。营养：培养基成分： 、氨基酸、促生长因子、无机盐等。通常需加 等天然成分。温度和PH：适宜温度：哺乳动物多是36.50.5；pH：7.27.4。气体环境：95%空气5% CO2。O2是细胞代谢所必需的，CO2的主要作用是 。（4）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质。2.动物体细胞核移植技术和克隆动物（1）哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植（比较容易）和体细胞核移植（比较难）。（2）选用去核 的原因：比较大，容易操作；细胞质多，营养丰富；含有多种促进细胞发挥全能性的物质。（3）体细胞核移植的大致过程是：（书本P74）供体体细胞细胞培养将供体细胞 注入 （胚胎移植）卵巢中卵母细胞（ ）去核去核卵母细胞 重组胚胎 代孕动物 遗传基础相同的犊牛3.动物细胞融合（1）动物细胞融合也称细胞杂交，原理是 。（2）诱导动物细胞融合方法与植物原生质体融合方法类似，常用的诱导因素有 等。（3）动物细胞融合的意义：克服了 障碍，成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。4.单克隆抗体 （1）单克隆抗体的制备过程：给小鼠注射特定抗原蛋白分离出 融合 （选择）培养基培养骨髓瘤细胞骨髓瘤细胞 多种杂交细胞 单克隆抗体克隆 体内培养专一抗体检测 阳性细胞 体外培养 （2）杂交瘤细胞的特点：既能大量 ，又能产生 。（3）单克隆抗体的优点： 。（4）单克隆抗体的作用： 作为诊断试剂：准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点。 用于治疗疾病和运载药物：可制成“ ”，将药物定向带到癌细胞所在位置。专题3 胚胎工程（一）体内受精和早期胚胎发育1.胚胎工程是指对动物 或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。2.精子和卵子的发生 （1）精子的发生：场所： 。时间： 至生理机能衰退。精子发生的三个阶段 。精子变形：细胞核变为精子的头部的主要部分；高尔基体发育为 ； 演变为精子的尾；线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘，其他物质浓缩为球状的原生质滴，最后脱落。（2）卵子的发生 场所： 。卵子发生过程中：减数第一次分裂发生在排卵前后（时候），减数第二次分裂发生在受精作用过程中。3.受精（1）场所： 。（2）刚排出的精子，不能立即与卵子结合，必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后，才能获得受精能力，这一生理现象成为 。排出的卵子要在输卵管内进一步成熟，当达到 时，才具备与精子受精的能力。（3）受精的过程：精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。 和 是防止多精入卵的两道屏障。（4）判断卵子是否受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到 。4.胚胎发育（1）卵裂期：特点：细胞进行有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体积并不增加，或略有减小。（2）桑椹胚：特点：胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑椹。是全能细胞。（3）囊胚：特点：细胞开始出现分化（该时期细胞的全能性仍比较高）。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为 ，将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。滋养层细胞则发育为胎儿的胎膜和胎盘。（4）原肠胚：有了三胚层的分化，内胚层包围的腔叫原肠腔。（二）体外受精和早期胚胎培养1.卵母细胞的采集和培养：对实验动物如小鼠、兔以及家畜猪、羊等，等，用 处理，从输卵管冲取卵子（可直接受精）；对大家畜或大型，如牛，从卵巢中采集卵母细胞（要在体外培养成熟）。2.精子的采集和获能：采集的方法有 、 、 等；获能的方法有两种：对啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采用 ；对牛、羊等家畜的精子，常采用 法，即将精子放在一定浓度的 溶液中，诱导获能。3.体外受精：可在 溶液中完成受精过程。4.早期胚胎培养：培养液的成分除一些无机盐和有机盐类外，还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及 等物质。（三）胚胎工程的应用1.胚胎移植 胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。 （1）生理学基础：动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这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不发生免疫排斥。这为胚胎在受体的存活提供了可能。供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。（2）胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌性 。（3）基本程序主要包括： 2.胚胎分割（1）意义：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，属于 繁殖。（2）材料：发育良好，形态正常的 。（3）操作过程：对囊胚阶段的胚胎分割时，要将 均等分割，否则影响分割后胚胎的进一步发育。3.胚胎干细胞（1）哺乳动物的胚胎干细胞简称 细胞，是由 或 中分离出来的一类细胞。（2）具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。专题4 生物技术的安全性和伦理问题（一）转基因生物的安全性争论 ： 、 、 。（二）生物技术的伦理问题克隆人：中国政府的态度： 。四不原则： 、 、 、 任何生殖性克隆人的实验。 （三）生物武器（1）种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。（2）特点：传染性强、污染面广、难以防治、容易受外界影响等。专题5 生态工程的原理基本原理： 原理（如无废弃物农业）物种多样性原理（提高生态系统的抵抗力稳定性）协调与平衡原理（处理生物与环境的协调与平衡，考虑环境容纳量）整体性原理（考虑自然系统、经济系统和社会系统的统一）系统性和工程学原理（系统的结构决定功能原理：考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的；系统整体性原理：实现总体功能大于各部分之和的效果）。6