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：①能够稳定保存并复制；②有一至多个限制酶酶切位点 ③含有标记基因，便于 。④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：λ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90～95℃，DNA解链，不需要解旋酶；第二步复性：冷却到55～60℃，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
①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。
②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。
③温度和PH：适宜温度：哺乳动物多是36.5℃＋0.5℃；pH：7.2～7.4。
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：① 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。
② 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：①场所： 。②时间： 至生理机能衰退。③精子发生的三个阶段 。④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 ①场所： 。②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：①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。②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。③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。
④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
①基本原理： 原理（如无废弃物农业）②物种多样性原理（提高生态系统的抵抗力稳定性）③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）④整体性原理（考虑自然系统、经济系统和社会系统的统一）⑤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