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高中生物复习提纲 人教版选修三 记忆要点

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高三生物复习提纲

选修三基因工程识记要点

1、限制酶主要是从原核生物中分离纯化,其作用部位是双链DNA每一条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键;解旋酶的作用部位为氢键;DNA连接酶的作用部位为磷酸二酯键;DNA聚合酶的作用部位为磷酸二酯键;上述四种酶中DNA聚合酶作用于单链。

2、经限制酶切割产生的DNA片段末端有两种形式黏性末端和平末端。EcoRI酶切割后产生黏性末端,其识别序列为GAA TTC 。E·coli DNA连接酶可以连接黏性末端,T4DNA连接酶可以连接黏性末端和平末端。

3、载体必须具备哪些基本条件?①能在宿主细胞内稳定保存并大量复制;②有一至多个限制酶切割位点,供外源基因(或外源DNA片段) 插入其中;③有特殊的遗传标记基因,供重组DNA 的鉴定和选择。

4、基因工程中使用的载体为质粒、入噬菌体的衍生物和动植物病毒等。

5、基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定,其中,第2 步为基因工程的核心步骤。

6、目前常用的获取目的基因的方法为:①从基因父库中获取目的基因;②利用PCR技术扩增目的基因;③如果基因比较小,核苷酸序列已知,也可以用化学合成法。

7、基因文库分为两类基因组文库和部分基因文库。cDNA如何获得?通过反转录(或逆转录)方法获得。

8、(1)PCR的全称为聚合酶链式反应,原理为DNA双链复制,利用PCR技术获取目的基因的前提是:要有一段已知目的基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。

(2)PCR中需要一种特殊的热稳定DNA聚合(或耐热的DNA聚合酶或Taq酶) 酶。

(3)PCR分为哪三步,分别是什么温度?①变性,温度900-950C(940C) ;②复性,温度55-600C(550C) ;③延伸,温度70-750C(720C) 。

9、构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用,一个基因表达载体的组成必须包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

10、标记基因的作用是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。

11、将目的基因导入植物细胞最常采用的方法是农杆菌转化法,在此方法中,目的基因应插入到Ti质粒的T-DNA 上。单子叶植物常用的基因转化方法为基因枪法,我国科学家独创的、将目的基因导入植物细胞的方法是花粉管通道法。

12、将目的基因导入动物细胞最常用、最有效的方法是显微注射技术。该方法的基本操作程序是:首先将含有目的基因的表达载体提纯;最终要将注射了目的基因的受精卵经胚胎的早期培养后,再移植到雌性动物的输卵管或子宫内,使其发育成为具有新性状的动物。

13、早期的基因工程操作为什么都用原核生物作受体细胞?因为原核生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少。大肠杆菌细胞最常用的转化方法是:首先用Ca2+ 处理细胞,使细胞成为感受态细胞。第二步是在一定的温度下将重组表达载体与上述细胞溶于缓冲液(溶液)中完成转化过程。也常利用酶母菌作基因工程的受体细胞,是因为酵母菌有易培养、繁殖快等特点。14、什么叫转化?是指目的基因进入受体的细胞,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

15、动物基因工程常用受精卵或胚胎干细胞作受体细胞,原因是上述细胞具有全能性,能直接发育形成新个体,还能使目的基因在特定(或相应) 部位表达。

16、目的基因能否在真核生物中稳定遗传的关键是转基因生物染色体的DNA上是否插入了目的基因,其检测方法是采用DNA分子杂交技术。在此技术中,探针应如何制备?将含目的基因的DNA片段用放射性同位素等作标记(用放射性同位素标记的目的基因片段作探针) 。

17、目的基因的检测通常要检测三个方面,①检测转基因生物染色体DNA上是否插入目的基因,检测方法为DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出mRNA ,检测方法分子杂交技术;

③检测目的基因是否翻译成蛋白质,检测方法为用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。除上述分子(水平)检测外,有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫棉是否抗虫,应如何检测?做抗虫的接种实验(将抗虫棉接种到转基因棉花植株上,看其是否抗虫) ,鉴定过程是:做抗虫的接种实验,让害虫吞食转基因棉花的叶子,观察害虫的存活(或发育)情况,以确定抗虫棉是否具有抗虫性状。

18、转基因抗虫棉转入的是Bt毒蛋白基因,此基因的来源是来自苏云金芽孢杆菌。此抗虫基因编码的蛋白质进入害虫的肠道后经消化后产生有毒的多肽,最终导致害虫死亡。

19、抗病转基因植物使用最多的是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因,抗真菌转基因植物可以使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因。

20、抗盐碱和抗干旱转基因农作物是利用一些可以调节细胞渗透压的基因;提高作物的耐寒能力可以利用鱼的抗冻蛋白基因。

21、如何提高植物体内氨基酸的含量?(如提高玉米中的赖氨酸含量)①方法一:利用基因工程(或转基因) (技术),将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物,但这种方法氨基酸含量提高的程度没有第二种方法高。②方法二:利用蛋白质工程改变相应的氨基酸合成途径中某种关键酶的活性,这种方法氨基酸含量可能成倍地增加。

22、将外源生长激素基因引入动物体内可以提高转基因动物的生长速率。

23、如何使牛奶中的乳糖含量大大降低,可以将肠乳糖酶基因导入奶牛的基因组。

24、如何利用转基因动物分泌的乳汁来大量生产药物?首先应将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起,通过显微注射技术导入哺乳动物的受精卵中,最终使其发育成转基因动物。上述转基因哺乳动物的性别是雌性。

25、(1)为什么可以用猪的器官来解决人类器官的来源问题?因为①猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似;②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。

(2)为什么常选用“小型猪”,因为“小型猪”成年器官的大小与人类相似。

(3)如何培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官?方法有两种:①将器官供体基因组导入某种调节因子,目的是抑制抗原决定基因的表达;②设法除去抗原决定基因,再结合克隆技术加以培育。

26、基因工程中常用哪两种方法生产药物?①利用乳腺生物反应器生产;②利用转基因工程菌生产。细胞工程中可以利用植物组织培养和动物细胞培养(技术)大规模地生产一些药物。

27、治疗遗传病尤其是单基因遗传病最有效的手段是基因治疗,此方法分为两类:体外基因治疗和体内基因治疗,写出一种方法的优缺点前者操作复杂,但效果较为可靠。

28、蛋白质工程的原理 中心法则的逆推 。其目标是根据人们对蛋白质 功能 的特定需求,对蛋白质的 结构 进行 分子设计 。

29、蛋白质工程通过 基因修饰 或 基因合成 ,对现有的蛋白质进行 改造 ,或 制造一种新的蛋白质 ,以满足人类的需求。

30、为什么蛋白质工程直接改造基因,而不直接改造蛋白质? (1)基因控制蛋白质的合成,改造基因即改造了蛋白质;(2)改造的基因可以遗传,直接改造的蛋白质不能遗传;(3)目前对大多数蛋白质复杂的高级结构还不清楚,所以改造基因比直接改造蛋白质容易。

31、导入的目的基因整合到转基因植物染色体的DNA 上,则该转基因植物可能会通过 花粉 将该目的基因传播给其他植物而造成基因污染。原因是: 导入的目的基因位于染色体上,转基因植物产生的花粉细胞中可能含有该基因,通过花粉会污染其他植物。 请提出一个上述转基因工程的改良方案以防止这样的基因污染发生,方法是 将该目的基因导入到植物细胞的线粒体或叶绿体中。

32、PCR 技术的关键是要制备得到 耐高温的DNA 聚合 酶,该酶的功能是 催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键(或催化合成DNA 子链) 。PCR 中加入的引物的基本组成单位是 脱氧核苷酸(或核糖核苷酸) ,引物的作用是 作为DNA 复制的起点 。

细胞工程识记要点

1、细胞工程的操作水平 细胞水平或细胞器水平 ,植物细胞工程常用的技术手段有 植物组织培养 、植物体细胞杂交 ;动物细胞工程常用的技术手段有 动物细胞培养 、 动物细胞核移植 、 动物细胞融合 、 生产单克隆抗体(杂交瘤技术) 。

2、植物组织培养的原理是 植物细胞的全能性 ,即具有某种生物 全部遗传信息 的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的 潜能 。

3、植物组织培养就是在 无菌 和人工控制条件下,将 离体 的植物的 器官、组织、细胞 ,培养在人工配制的 固体 (填“固体”或“液体”)培养基上,给予适宜的培养条件,诱导产生 愈伤组织 、丛芽 ,最终形成完整的植株。

4、植物组织培养的过程: 离体 的植物 器官、组织、细胞 ???→脱分化

形成 愈伤组织 ???→再分化

形成 胚状体 或 丛芽???→发育

植物体。愈伤组织细胞的特点:细胞排列 疏松而无规则 , 没有 (填“有”或者“没有”)发生分化,是一种高度液泡化的呈无定形状态的 薄壁 细胞。

5、接种后的植物组织应先放在 无光 (“有光”或“无光”)条件下恒温培养,一段时间后再将生长良好的愈伤组织转接到 分化 培养基上并在 有光 (“有光”或“无光”)条件下培养。

6、进行植物组织培养时应注意:(1)所有的实验用具应严格 灭菌 ;(2)接种过程应严格地 无菌 操作;(3)培养基中除了添加必需的营养物质外,还应添加一定的 植物激素 。

7、植物体细胞杂交技术的原理是 细胞膜的流动性 和 植物细胞的全能性 。

8、植物细胞融合成功的标志是 杂种细胞再生出细胞壁 ,植物体细胞杂交成功的标志是 产生杂种植株 ,动物细胞融合成功的标志是 细胞核融合,产生单核细胞 。

9、植物体细胞杂交的过程是:(1)植物细胞融合:①用 纤维素酶和果胶 酶 去除细胞壁 ;② 原生质体 融合;③杂种细胞 再生出细胞壁 ;(2)植物 组织培养 :① 脱分化 ;② 再分化 ,最终培育出 杂种 植株。

10、人工诱导植物原生质体融合的方法是 物理 法和 化学 法,前者通常包括 离心 、 振动 和 电激 等方法,后者一般是用 聚乙二醇 作为诱导剂。诱导动物细胞融合还可以用 灭活的病毒 作诱导因素。

11、利用植物体细胞杂交技术培育作物新品种的意义是 克服远缘杂交不亲和的障碍 。

12、植物细胞工程主要应用于三个方面:① 植物繁殖 的新途径(微型繁殖、作物脱毒、人工种子);② 作物新品种 的培育(单倍体育种、突变体的利用);③细胞产物的 工厂化生产 (生产蛋白质,脂肪,糖类,药物,香料,生物碱等) 。

13、植物的微型繁殖技术的特点/优点是:①保持优良品种的遗传特性;②高效快速地实现种苗的大量繁殖(即高效性)。

14、目前,常采用 植物组织培养 技术来培育脱毒苗,原因是植物的 分生区 附近 病毒极少,甚至无病毒 。

15、人工种子的结构: 人工薄膜 + 胚状体 或不定芽或顶芽或腋芽。人工种子的优点是:①可以保持优良品种的 遗传特性 ,后代不发生 性状分离 ;②生产上不受 季节 、 气候 和 地域 的限制;③人工种子的外层有起保护作用的薄膜,使人工种子可以很方便地 贮藏 和 运输 。

16、人工种皮中应该具有下列有效成分:适量的养分、无机盐、有机碳源以及 农药 、 抗生素 、 有益菌 (如固氮菌)等,为了 促进胚状体的生长发育 ,还可以向人工种皮中加入一些 植物生长调节剂 。

17、单倍体育种的基本步骤是:①先 花药离体培养 ,获得 单倍体植株 ;②用 秋水仙素处理单倍体幼苗 ,获得 能稳定遗传的正常植株 。与杂交育种相比,单倍体育种最突出的优点是 明显缩短了育种年限 。

18、在植物组织培养的过程中,培养的细胞为什么容易突变?由于培养的细胞 一直处于不断的分生状态 ,因此容易受到 培养条件 和 外界压力 的影响而产生突变。

19、利用 植物组织培养 技术可以大量地生产人参皂甙干粉,在该方法中人们是从大量培养的 愈伤组织 中提取药物。

20、动物细胞培养的步骤:①第一步是先将组织中的细胞 分散 成 单个细胞 ,方法是先将从健康动物体内取出的组织块 剪碎 ,然后再用 胰蛋白 酶或 胶原蛋白 酶处理一段时间。②第二步是用培养液将前面获得的细胞稀释制成 细胞悬液 ,并放入培养瓶内置于适宜的环境中培养。这种动物组织消化后的初次培养称为 原代培养 。③第三步是,当出现 细胞的接触抑制 现象时,再用 胰蛋白酶 处理细胞,分瓶继续培养,这样的培养过程叫 传代培养 。 21、动物细胞培养的原理是 细胞的增殖 ,目的是获得 细胞株或细胞系 。

22、细胞株是指10—50 代的传代细胞;细胞系是指50 代以后的传代细胞。

23、目前使用的或冷冻保存的正常的动物细胞通常为培养10 代以内的细胞,其目的是保持细胞正常的二倍体核型,例如动物体细胞核移植过程中的供体细胞,体外基因治疗中的受体细胞。

24、为什么通常取动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织进行动物细胞培养。因为这些组织或器官的细胞(生命力旺盛),分裂能力强。

25、(1)动物细胞培养应满足哪些条件?①无菌、无毒的环境;②充足的营养供给;③适且的温度和pH ;④气体环境。

(2)动物细胞培养液中通常要添加一定量的抗生素,目的是防止培养过程中的污染;培养过程中还应该定期更换培养液,目的是以便清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害。

(3)培养基中的营养物质若按种类和数量严格配制,则这种培养基叫合成培养基。

(4)哺乳动物细胞体外培养的适宜温度为36.5 0.50C ,适宜PH为7.2-7.4 。

(5)动物细胞培养所需的气体主要有O2 和CO2 ,其主要作用是:前者O2是细胞代谢所必需的,后者CO2的主要作用是维持培养液的pH 。

(6)进行动物细胞培养时,通常用培养皿或松盖培养瓶培养,并将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中培养。

26、动物细胞培养技术的应用:(1)生产有重要价值的生物制品,如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等;(2)为基因工程培养受体细胞;(3)培养的动物细胞还可以用于检测有毒物质;(4)培养正常或各种病变的细胞,可以用于生理、药理、病理等方面的研究,如用于筛选抗癌药物。

27、动物体细胞核移植技术的原理是动物细胞的细胞核具有全能性。

28、为什么动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植?因为动物胚胎细胞分化程度低,恢复其全能性相对容易,而动物体细胞分化程度高,恢复其全能性十分困难。

29、体细胞核移植技术中应将供体细胞注入培养到减数第二次分裂中期(时期)的去核的次级卵母细胞中,然后通过电刺激使两细胞融合,供体的细胞核进入受体细胞,再用物理或化学方法激活受体细胞,使其完成细胞分裂和发育进程。

30、核移植技术中用卵母细胞作受体细胞的原因是因为卵母细胞(1)体积大,易操作;(2)卵黄多,营养物质丰富;(3)易激发细胞核全能性的表达。核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法。

31、体细胞核移植技术的应用前景:①加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;②保护濒危物种;③转基因克隆动物可以作为生物反应器,生产许多珍贵的医用蛋白;④转基因克隆动物可以作为异种移植的供体,为人类提供细胞、组织或器官;……

32、动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个单核细胞的过程。其意义是:克服了远缘杂交的不亲和性,应用:是研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育等的重要手段,并为制造单克隆抗体,开辟了新途径。33、传统的血清抗体的缺点产量低、纯度低,制备的抗体特异性差,单克隆抗体的优点特异性强,灵敏度高,并可能大量制备,单克隆抗体在诊断的应用上的优点是准确、高效、简易、快速,杂交瘤细胞的特点是既能迅速大量繁殖,又能产生专一的抗体。

34、单克隆抗体的制备过程:(1)获得欲融合的两种细胞:①给小鼠注射特定的抗原(蛋白),从小鼠的脾(脏)细胞中分离相应的B淋巴细胞;②从小鼠的骨髓中获取骨髓瘤细胞并培养。

(2)动物细胞融合:将小鼠的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞用灭活的病毒诱导,使之融合。

(3)筛选:①用特定的选择性培养基进行筛选,获得融合的杂交瘤细胞;②进行克隆化培养和抗体检测,获得足够数量的能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。

(4)培养:将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养,或注射到小鼠的腹腔内增殖。

(5)提取单克隆抗体:从细胞培养液或小鼠腹水提取。

35、单克隆抗体最广泛的用途是用作体外诊断试剂,还可以用于治疗疾病和运载药物。单克隆抗体主要用于癌症治疗。

36、如何制成“生物导弹”?把抗癌细胞的单克隆抗体和放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合,其优点是疗效高,毒副作用小。

胚胎工程识记要点

1、(1)卵原细胞形成初级卵母细胞的时期是胎儿期(性别分化以后) ,分裂方式是有丝分裂,场所是(雌性胎儿的)卵巢。

(2)初级卵母细胞在雌性动物进入初情期后才开始继续发育。初级卵母细胞通过减数第一次分裂形成次级卵母细胞和第一极体,此过程是在雌性动物排卵前后(时间)完成的,产生的细胞进入输卵管。

(3)次级卵母细胞的减数第二次分裂是在受精作用(精子和卵子结合的) 过程中完成的,场所为输卵管。

2、哺乳动物精子的发生是在睾丸内完成;哺乳动物卵子的发生是在卵巢内完成;卵泡的形成场所卵巢;卵子成熟的场所:输卵管;自然条件下受精的场所(雌性的)输卵管;精子获能的场所雌性动物的生殖道。

3、精子的发生时期:从初情期到生殖机能衰退。精子发生的过程分为三个阶段:①有丝分裂,初级精母细胞的形成;②减数分裂,精子细胞的形成;③变形,精子的形成。

4、受精包括两个阶段:准备阶段和受精阶段。防止多精入卵受精的两道屏障分别是透明带反应和卵黄膜封闭作用。获能后的精子与卵子相遇时,首先发生顶体反应。

5、判断卵子是否受精的重要标志是:在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体;受精作用完成的标志是雌雄原核的融合。

6、卵裂期的特点:细胞分裂方式为有丝分裂,细胞的数量不断增加,胚胎的总体积并不增加,或略有缩小。

7、早期发育的胚胎分为哪几个阶段:受精卵→( 卵裂→) 桑椹胚→囊胚→原肠胚。

8、桑椹胚阶段及这一阶段前的每一个细胞都属于全能细胞,都具有发育成完整胚胎潜能。

9、囊胚阶段开始出现细胞分化,内细胞团将来发育成胎儿的各种组织,滋养层细胞将来发育成脂膜和胎盘。透明带破裂发生在囊胚时期,透明带的破裂标志着卵裂期的结束。

10、哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集(和培养)、精子的获取(精子的采集和获能) 和受精等几个主要步骤。

11、卵母细胞的采集方法有两种:①对于鼠、兔、猪、羊,从输卵管中冲取卵子,②对于牛,从卵巢中采集卵母细胞;方法①需要先用促性腺激素处理雌性动物,方法②卵母细胞需要体外培养至成熟。

12、精子体外获能的方法:对于鼠、兔、猪,一般采用培养法,用人工配制的获能液进行处理;对子牛、羊常采用化学诱导法。体外受精可以在获能溶液或专用的受精溶液中完成。体外受精后,应将受精卵移入发育培养液继续培养,目的是检查受精状况和受精卵的发育能力。

13、哺乳动物胚胎培养液的成分: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(动物)血清等物质。

14、动物细胞培养通常需加糖、氨基酸、促生长因子、无机菌、微量元素等营养物质,通常还需加入血清、血浆等一些天然成分;为了防止培养过程中的污染,通常还要添加一定量的抗生素。

15、进行胚胎移植的优势充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力;供体的主要职能是只产生具有优良遗传特性的胚胎;受体的主要职能妊娠和育仔。

16、胚胎工程其他技术的最后一道“工序”是胚胎移植。

17、胚胎移植的生理学基础:①哺乳动物发情排卵后,不管是否妊娠,在一段时间内,同种动物供、受体生殖器官的生理变化是相同的,这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

②哺乳动物的早期胚胎形成后,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,这就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上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。④供体胚胎可以(填“可以”或“不可以”)与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但移入受体内的供体胚胎的遗传特性,在孕育过程中不受任何影响。

18、胚胎分割时,应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚(胚胎)。

19、对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

20、通常从早期胚胎(即囊胚的内细胞团细胞)或原始性腺中分离胚胎干细胞。胚胎干细胞简称ES 或EK 细胞,其特性是:形态上体积小、细胞核大、核仁明显;功能上具有发育的全能性,另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化。

21、胚胎工程中常用的4种技术名称分别是胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养。

22、(1)试管牛的培育中对供、受体母牛应如何选择?应选择遗传性能和生产性能优秀的个体作供体牛,选择有健康的体质和正常繁殖能力的个体作受体。提供精子的公牛应选择同种优秀的个体。

(2)供、受体母牛选择好后,应先用激素进行同期发情处理,再注射促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。

(3)冲卵是把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来。冲卵后,对胚胎应进行质量检查,这时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。

(4)胚胎移植的方法:手术法和非手术法。胚胎移植后,应对受体母牛进行是否妊娠的检查。

23、哺乳动物的性别控制技术有:X精子和Y精子的分离技术和SRY-PCR 胚胎的性别鉴定技术,在后一种方法中,首先应取被测胚胎的几个细胞,提取DNA,利用DNA分子杂交技术进行检测。取胚胎细胞时应将胚胎培养到囊胚阶段用分割针取少量滋养层细胞。

生物技术的安全性和伦理问题识记要点

1、对转基因生物安全性的争论主要发生在哪三个方面?食物安全、生物安全和环境安全。引发争论的主要原因是:①目前科学家对基因的结构,基因间的相互作用以及基因的调控机制等了解得相当有限;②转移的基因很多都是异种生物的基因;③外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的,因此,在转基因生物中,有时会出现一些人们意想不到的后果。

2、一部分公众认为转基因食物不安全,他们的理由是什么?请举3个例子。担心出现滞后效应,担心出现新的过敏原;担心营养成分改变;(反对“实质性等同”) 。

3、在辩论中,一方认为转基因植物的抗除草剂基因有可能通过花粉传播而进入杂草中,使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”。你作为另一方,应提出哪些相应的观点?(至少写2点理由) (1)由于存在生殖隔离,转基因植物很难与其他植物杂交;(2)许多植物花粉传播的距离有限;(3)植物花粉存活时间有限。以上的辩论属于生物安全方面的争论。

4、在环境安全方面,部分公众担心转基因生物会打破自然物种的原有界限,改变生态系统中的能量流动和物质循环,从而使某些地区的生态系统的稳定性遭到破坏;还有人担心在转基因植物的花粉中含有有毒蛋白或过敏蛋白,通过蜜蜂的采集,很可能会进入蜂蜜中,再经过食物链的传递,最后有可能进入其他动物和人体内。

5、面对转基因技术的利弊,正确的做法是趋利避害,而不能因噎废食。

6、在转基因生物或其产品的研究过程中,绝大多数科学家都能自觉遵守科学研究道德。例如,把重组DNA的转移限制在遗传上具有特定缺陷的生物上,对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用在37 0C下便会死去的菌株;对外源DNA进行认真选择,避免产生对人体有毒害的或

过敏的蛋白质;一旦发现转基因生物出现了安全性问题,要求马上停止实验,并销毁重组生物。

7、治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官用于治疗性移植;而生殖性克隆是指将克隆技术用于生育目的,即用于产生人类个体。

8、大多数人对克隆人的研究持否定态度,他们的观点是:(1)伦理学家认为:①克隆人严重违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用;②克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;③克隆人是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人;(2)生物学家认为由于克隆技术尚不成熟,现在就做克隆人很有可能孕育出有严重生理缺陷的孩子。

坚持做克隆人的科学家则认为,这些技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法得到解决,而不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。

9、中国政府在对待克隆人问题上的态度是:禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆,一再重申四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。

10、设计试管婴儿是指体外受精形成的胚胎在植入母体孕育之前,根据人们的需要,将胚胎的一个(或少量)细胞取出进行某些遗传学诊断。当检测结果符合人们的需要时,再把胚胎植入母体孕育。“试管婴儿”和“设计试管婴儿”这两种技术在对人类作用上的区别是:前者主要用于治疗不孕夫妇的不孕症,后者可以用于治疗需要造血干细胞移植(或骨髓移植)的疾病。

11、设计试管婴儿引发的伦理问题(1)反对者观点: ①把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊重;②早期生命也有活下去的权利,抛弃或杀死多余胚胎,无异于“谋杀”;③有人滥用设计试管婴儿技术,如设计婴儿性别。(2)支持者观点:①设计试管婴儿是为了救人,是救治患者的最好、最快捷的办法之一;②提供骨髓中造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤,不违背伦理道德;③脐带血为“身外之物”,利用其中的造血干细胞是更符合伦理道德的。

12、基因检测引发的伦理问题(1)反对基因检测的理由:①目前人类对基因结构及基因间相互作用尚缺乏足够的认识,通过基因检测达到预防疾病的目的是很困难的;②人类的多基因遗传病,既与基因有关,又与环境和生活习惯有关。有某种基因的人不见得就会患病,基因正常也不一定不患病,可能因基因表达的蛋白质,在加工或修饰过程中出现错误,才表现出症状;③基因检测结果会给受检者带来巨大的心理压力;④造成基因歧视,如个人婚姻困难、人际关系疏远,更明显的是造成一支遗传性的失业大军。(2)支持基因检测的理由:①有些遗传性疾病在后代中复现率很高,通过基因检测可及早采取预防措施,适时进行治疗,达到挽救患者生命的目的;

②对于基因歧视现象,可以通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法得以解决。

13、生物武器的种类包括致病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌。能充当生物武器的病原体举例天花病毒、炭疽杆菌、波特淋菌、霍乱弧菌等。

14、肉毒杆菌毒素分子可以阻滞神经末梢释放乙酰胆碱从而引起肌肉麻痹。在实验室里,有人将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接在一起,然后再用基因工程方法进行批量生产。15、中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申了在任何情况下,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。

生态工程识记要点

一、生态工程的基本概念:

1、生态工程的概念:指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法,通过系统设计、调控和技术组装,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 ,从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。

2、生态工程建设目的: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。

3、生态工程特点:少消耗、多效益、可持续。

4、生态经济的概念:主要是通过实行“循环经济”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。

二、生态工程遵循的基本原理

1、物质循环再生原理

(1)含义:物质在生态系统中,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。

(2)实例:无废弃物农业。

(3)意义:减少环境污染。

2、物种多样性原理

(1)含义:物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性,可以在有限的资源条件下,产生或容纳更多的生物量,提高系统生产力。生物多样性程度高,可以为各类生物的生存提供多种机会和条件。

(2)实例:①反面:我国的“三北防护林”建设中的问题:如辽宁西部的章古台地区,单一种植樟子松,由于缺少昆虫与其天敌相生相克的食物链,而成为一片不毛之地。

②正面:由珊瑚虫和某些藻类共生组成的珊瑚礁区物种繁多,系统稳定。

3、协调与平衡原理:

(1)含义: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,即环境所能养活的生物种群的数量。

(2)实例:太湖的富营养化问题;西北地区防护林建设中的树种选择问题。

4、整体性原理

(1)含义:进行生态工程建设,不但要考虑自然生态系统的规律,更重要的是要考虑经济和社会等系统的影响力。

(2)实例:在进行林业工程建设时,一方面要召开农民种树,另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、烧柴及收入等,否则会出现“前面造林,后面砍林”现象。

5、系统学和工程学原理

(1)系统的结构决定功能原理

①含义:生态工程需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。

②实例:我国南方水网地区的桑基鱼塘。

(2)系统整体性原理:

①含义:系统各组分之间要有适当的比例关系,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”。

②实例:珊瑚礁

三、生态工程的实例

1、农村综合发展型生态工程

(1)问题:存在人多地少的突出矛盾。

(2)对策:建立农村综合发展型生态工程。

(3)案例:北京窦店村的以沼气工程为中心的生态工程建设。

(4)基本原理:物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理。

2、小流域综合治理生态工程

(1)问题:河流各级支流的集水区域,水土流失严重。

(2)对策:应用生态工程的整体(性) 原理、协调与平衡原理以及工程学等原理,通过保土蓄水、耕作措施、林草措施等工程和生物措施,层层设防来控制土壤侵蚀。

(3)案例:我国甘肃陇南地区“九子登科”的治理模式。

3、大区域生态系统恢复工程

(1)问题及原因

①问题:土地沙漠化严重。

②原因:过度樵采,过度放牧、盲目开垦,不合理利用水资源等。

(2)对策:森林或草原的植被恢复、水土保持等。

(3)案例:“三北防护林”生态工程、退耕还林还草生态工程、防沙治沙生态工程。

(4)基本原理:协调与平衡原理、整体性原理、物种多样性原理。4、湿地生态恢复工程

(1)湿地作用:蓄洪防旱,调节区域气候,控制土壤侵蚀,自然净化污水,为迁飞鸟类和许多动、植物提供栖息地,以及为人们提供休闲娱乐的环境等功能,被誉为地球的“肾脏”。

(2)问题:对湿地进行排水和围垦,已破坏了地球上80% 的湿地资源。

(3)对策①采用工程和生物措施相结合的方法。②湿地周围建立缓冲带,减少人类干扰。

(4)案例:鄱阳湖生态恢复工程

(5)基本原理:协调与平衡原理、整体性原理。

5、矿区废弃地的生态恢复工程

(1)问题:土体、土壤和植被,乃至整个地区生态系统的破坏。

(2)对策:措施:人工制造表土、多层覆盖、特殊隔离、土壤侵蚀控制、植被恢复工程等,其中关键在于植被恢复,以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。

(3)案例:我国赤峰市元宝山矿区生态恢复工程。

(4)基本原理:系统学和工程学原理、协调与平衡原理、整体性原理。

6、城市环境生态工程

(1)问题:固体废弃物(或垃圾)污染、大气污染、噪声污染等。

(2)对策:①城市规划和布局方面,要进行城市生态分区,合理分布工业区、居住区、生态绿地等。②推广“环境友好技术”和低污染清洁生产工艺,以减少污染的产出。③采用各种手段治理污染,进行废弃物的资源化利用,如对垃圾应分类处理,实现垃圾资源化利用。④建立健全法制进行监督。(3)案例:张家港、大连、厦门等环境保护模范城市。

(4)基本原理:协调与平衡原理、整体性原理。

四、生物圈2号生态工程的实验和启示

1、设计目的:制造一个人工模拟的生命支持系统。

2、组成:密封建筑物+7种模拟生态群落工+2个大气扩张室+ 太阳能。

3、失败原因:

(1) 温度失调;

(2) CO2 含量猛增,O2 含量减少,不足以维持人及动物的生存。

4、启示(1)理解人类与自然和谐共处的重要性,深化了对自然规律的认识。(2)人类没有能力完全模拟出自然生态系统。

五、我国生态工程发展前景的分析与展望

1、生态工程特点:重视对生态环境的保护,注意与经济、社会效益的结合。

2、存在问题(1)难以设计出标准化、易操作的生态工程样板。(2)设计缺乏高科技含量,生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持,缺乏理论性指导。

(完整word版)高中生物选修3细胞工程知识点

细胞工程 考点一植物细胞工程1.细胞工程 (1)操作水平:细胞水平或细胞器水平。 (2)目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。2.植物细胞的全能性 (1)概念:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。 (2)原理:细胞内含有本物种的全部遗传信息。 (3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。 3.植物组织培养技术 (1)原理:植物细胞具有全能性。 (2)过程: 4.植物体细胞杂交技术 (1)概念:将不同种的植物体细胞,在一定条件下融合成杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。 (2)原理:体细胞杂交利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。 (3)过程(4)意义:克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。 5.植物细胞工程的实际应用 (1)植物繁殖的新途径 ①微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。 ②作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。 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。 (2)作物新品种的培育 ①单倍体育种 a.实质:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。 b.流程:花药单倍体幼苗――――――――→ 秋水仙素诱导 染色体数目加倍 纯合子。 c.优点:后代不发生性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。 ②突变体的利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。 (3)细胞产物的工厂化生产 1.植物组织培养的关键 (1)条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。

高中生物选修3基础知识复习提纲(最新详细)

高中生物选修3基础知识复习提纲(最新详细) 专题1 基因工程 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。 (一)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DNA片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T4-DNA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DNA片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DNA片段的末端,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DNA片段插入。 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,它是一种裸露的、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 (二)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:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步: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DNA片段,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DNA片段,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。 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: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大肠杆菌,其转化方法是:先用 Ca2+ 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,完成转化过程。 3.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。 (三)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。 (四)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) 转录翻译 专题2 细胞工程 (一)植物细胞工程 1.理论基础(原理):细胞全能性 全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞 2.植物组织培养技术 (1)过程:离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体 (2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。

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人教版高中生物选修三知识点总结(详细)

选修3 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。 操作水平:DNA分子水平 原理:基因重组 优点:1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 (一)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:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割,因此具有专一性。 (3)作用的化学键:切割磷酸二酯键 (4)结果:经限制酶切割产生的DNA片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)作用:将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来,形成重组DNA (2)连接的化学键:磷酸二酯键 (3)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DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 (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DNA片段插入。 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,它是一种环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.从基因文库中获取(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用) 2.人工合成。常用方法有:(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用) (2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用)

人教版高中生物选修3重点知识点总结

高中生物选修三 专题1 基因工程 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。 (一)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DNA片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T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片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DNA片段的末端,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DNA片段插入。 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,它是一种裸露的、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:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。 (二)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)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:获取大量的目的基因 (3)原理:DNA双链复制 (4)过程: 第一步:加热至90~95℃DNA解链为单链; 第二步:冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合; 第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 (5)特点:指数(2^n)形式扩增 第二步:基因表达载体的构建(核心) 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DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱

生物选修三复习提纲

生物选修三(胚胎工程)复习提纲 第一节动物的胚胎发育和胚胎工程 一、哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用 1.哺乳动物生殖细胞 1.1精子的发生 精原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂,最后形成4个精细胞,再经过成熟过程形成精子。产生部位:睾丸的曲细精管;储存部位:曲细精管的管腔中;营养来源:支持细 胞。 1.2卵子的发生 卵原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂,最后形成1个卵子。 具体过程:卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞[被卵泡细胞包围]形成初级卵泡,经过减数第一次分裂形成第一极体和次级卵母细胞,其中,第一极体经过减数第二次 分裂形成2个第二极体,而次级卵母细胞的减数第二次分裂是在受精过程输卵管中完成的,形成1个卵子和1个第二极体,最终结果产生1个卵子和3个第二极体。 1.3精子卵子形成过程的不同点 2.受精作用 精子获能 精子在附睾中成熟后必须在雌性动物生殖道内经历一段时间才能获得受精能力的过程。 卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能。

特征 (1)受精作用的定义:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 (2)受精作用的场所:输卵管的壶腹部 (3)受精标志:第二极体的形成;受精完成标志是雌雄原核融合成合子。 (4)受精作用的结果:使单倍体的精子和卵子结合形成二倍体的受精卵,染色体数目恢复到体细胞中的数目,其中一半染色体来自父方,另一半来自母方。 (5)减数分裂和受精作用的意义:对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。 二、哺乳动物胚胎发育的基本过程 受精过程的完成,标志着胚胎发育的开始。 起点:受精卵;终点:幼体;包括卵裂(细胞进行有丝分裂,数量增加,胚胎总体积不增加)、囊胚(细胞开始分化,其中个体较大的细胞叫内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织)、原肠胚、胚层分化等主要阶段。 三、胚胎工程的主要技术与应用 1.胚胎工程的概念及技术手段 对动物生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞所进行的多种显微操作和处理技术,由体外 受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎冷冻保存技术和性别控制技术等组成的现 代生物技术。 胚胎发育学是胚胎工程的理论基础。 1.1体外受精技术 是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。[属有性生 殖过程] 基本原理:人工模拟体内环境,包括营养、温度、pH等,使初级卵母细胞成熟,同时 使精子获能,最终完成受精作用,并有计划地保存胚胎等。 卵母细胞的采集和培养对体型小的动物用促性腺激素处理,从输卵管冲取卵子(可直 接受精);对体型大的动物从卵巢中采集卵母细胞(要在体外培养成熟)。 体外受精技术是哺乳动物胚胎移植技术、克隆技术、转基因技术和性别控制技术不可 缺少的组成部分。 1.2胚胎移植技术 a概念:将雌性动物的早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,

高中生物选修3知识点总结

选修3知识点复习 专题1 基因工程 (一)基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。原理是基因重组,操作水平是分子水平。优点:打破物种界限;定向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”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要从原核生物中分离纯化出来。 (2)功能: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)特点具有专一(特异)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: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T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。②区别:E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端;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”——载体(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,便于筛选。④对受体细胞无害。 (2)最常用的载体是质粒,化学本质是DNA分子。(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。 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.PCR技术扩增目的基因 (1)PCR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:基因表达载体的构建基因表达载体的组成:除了目的基因外,还必须有启动子、终止子、标记基因等。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。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常用的导入方法: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。将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射法。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: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大肠杆菌,其转化方法是:先用Ca2+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,完成转化过程。 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,方法是分子杂交技术。 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。 (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:如乳腺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受精卵中,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。 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:植物细胞的全能性 (2)过程:离体的植物器官、组织或细胞脱分化愈伤组织再分化植物体

人教版高中生物选修三知识点总结(详细)

选修3 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。 操作水平:DNA分子水平 原理:基因重组 优点:1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 (一)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:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割,因此具有专一性。 (3)作用的化学键:切割磷酸二酯键 (4)结果:经限制酶切割产生的DNA片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)作用:将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来,形成重组DNA (2)连接的化学键:磷酸二酯键 (3)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。 (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DNA片段插入。 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,它是一种环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.从基因文库中获取(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用) 2.人工合成。常用方法有:(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用) (2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用) 3.PCR技术扩增目的基因(知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用) (1)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:获取大量的目的基因 (3)原理:DNA双链复制 (4)过程:第一步:变性,加热至90~95℃DNA解链为单链;(高温解旋) 第二步:复性,冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合; 第三步:延伸,加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 (5)特点:指数(2n)形式扩增 第二步:基因表达载体的构建(核心) 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。

【高中生物】高中生物选修3复习提纲

选修3复习提纲 一、基因工程 1、(a)基因工程的诞生 (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。 2、(a)基因工程的原理及技术 原理:基因重组 技术:(一)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DNA片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DNA片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DNA片段的末端,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DNA片段插入。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,它是一种裸露的、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 (二)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。

生物选修三知识点总结

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第一章基因工程第一节基因工程概述 操作环境 操作 对象 操作 水平 基本过程结果 生物体外基因 分子 水平 剪切→拼接→导入→ 表达 人类需要的基因产物 由于基因工程是在DNA分子水平上进行操作,因此又叫做重组DNA技术。 二.基因工程的基本工具 (一)“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(简称限制酶) 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。 3.结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。(二)“分子针线”——DNA连接酶 1.分类:根据酶的来源不同,可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类 2.功能:恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 ★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.coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能使黏性末端之间连接; T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端之间的效率较低。 DNA连接酶DNA聚合酶 不同点 连接的 DNA 双链单链 模板不要模板要模板 连接的 对象 2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在 的单链DNA片段上 相同点作用实 质 形成磷酸二酯键 化学本 质 蛋白质 (三)“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割位点,供外源DNA片段插入;

高中生物选修3知识点总结

选修3易考知识点背诵 专题1 基因工程 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。 (一)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DNA片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T4-DNA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DNA片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DNA片段的末端,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DNA片段插入。 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,它是一种裸露的、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(二)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

生物选修3专题一知识点(详细)

选修3《现代生物科技专题》知识点总结 1.1 DNA重组技术的基本工具 1、基因工程的概念 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基 因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向改造生物的遗传性状。 优点:定向地改造生物的遗传性状; 实现基因在不同物种之间的转移,迅速培育出生物新品种 2、基因拼接的理论基础: (1)大多数生物的遗传物质是DNA (2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 (3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 3、外源基因在受体内表达的理论基础: (1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。 (2)遗传信息的传递都遵循中心法则。 (3)生物界共用一套遗传密码。 (一)基因工程的基本工具 1?“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是原核生物 (2)功能:能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列,有特定的切割位点(专一性)。 (3)作用部位:磷酸二酯键 (3)结果:形成两种末端:黏性末端和平末端。 注意:用同种限制酶分别切割目的基因和载体,从而形成相同的黏性末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来 2?“分子缝合针” 一一DNA连接酶 ①作用:恢复磷酸二酯键。 ②种类:E?coliDNA连接酶:来源于大肠杆菌,连接黏性末端;

T4DNA连接酶:来源于噬菌体,连接黏性末端和平末端。 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DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害 (2)常用的载体:细菌的质粒、入噬菌体的衍生物、动植物病毒(天然质粒不能直接使用) 1.2 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. 方法:①从基因文库中获取目的基因 (方法:根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性。) ②利用PCR技术扩增目的基因(适用于已知目的基因的一段核苷酸序列) ③通过化学方法人工合成(适用于目的基因较小,或已知目的基因核苷酸序列) 3. 基因组文库与cDNA文库的区别 4. PCR技术扩增目的基因 (1)PCR的含义:全称多聚酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:快速获取大量的目的基因 (3)原理:DNA M制 (4)使用的前提:已知目的基因的一段核苷酸序列 (5)条件:模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 (6)过程:第一步:变性,加热至90?95C DNA解链为单链,断裂氢键; 第二步:退火,冷却到55?60C,引物与两条单链DNA结合,形成局部双链DNA

高中生物选修三知识点 保证选做题满分

1、限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体 2、限制性内切酶、磷酸二酯键、黏性末端、黏性末端、平末端 3、细菌的质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒、DNA、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存、载体DNA必须有一个或多个限制酶切点,以便目的基因插入到载体上去、 具有某些标记基因,便于进行筛选 4、目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定 5、人工合成法、反转录法、根据已知的氨基酸序列合成DNA、基因文库、基因组文库、部分基因组文库、PCR、DNA 6、聚合酶链式反应、体外复制特定DNA片段的核苷酸合成、DNA双链复制、指数、引物、高温变性解螺旋、低温复性恢复双链、中温延伸 7、目的基因、启动子、终止子、标记基因 8、转化、农杆菌转化法基因枪法、花粉管通道法、植物细胞组织培养、细胞的全能性、显微注射技术、动物细胞培养 9、Ga2+(GaCl2)、感受态 10、检测转基因生物染色体的DNA上是否插入目的基因、DNA分子杂交技术、检测目的基因是否转录了mRMA、DNA分子杂交技术、检测目的基因是否翻译成蛋白质、抗原-抗体杂交、个体生物学水平鉴定 11、正常基因、遗传病、 12、基因工程能够打破种属的界限、在基因水平上定向改变生物遗传性、 已有基因的重新组合,产生的蛋白质是自然界已经存在的 13、从预期的蛋白质功能出发、设计预期的蛋白质结构、推测应有的按基酸序列、 找到相对应的脱氧核苷酸序列、基因、蛋白质、蛋白质、第二代基因工程 选修三专题二细胞工程填空 1、细胞工程: 研究的水平: 细胞整体水平或细胞器水平 种类: 植物细胞工程、动物细胞工程

生物选修三知识点总结

第一章基因工程 第一节基因工程概述 .基因工程的概念 二.基因工程的基本工具 (一)“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶(简称限制酶) 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。 3.结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 (二)“分子针线” 一一DNA连接酶 1.分类:根据酶的来源不同,可分为E ? coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类 2?功能:恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 ★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连接酶来源于大肠杆菌,只能使黏性末端之间连接; T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端之间的效率较低。 (三)“分子运输车”一一载体 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割位点,供外源DNA片段插入; ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。

2.基因工程常用的载体有:质粒、噬菌体和动、植物病毒等。 最早应用的载体是质粒,它是细菌细胞中的一种很小的双链环状DNA分子。 三.基因工程的基本过程https://www.wendangku.net/doc/bb9507062.html, (一)获得目的基因(目的基因的获取) 1.获取方法主要有两种:①从自然界中已有的物种中分离出来,如可从基因文库中获取。 ②用人工的方法合成。 ★获得原核细胞的目的基因可采取直接分离,获取真核细胞的目的基因一般是人工合成。 ★人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。 2.利用PCR技术扩增目的基因 (1)PCR勺含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:获取大量的目的基因 (3)原理: DNA双链复制 (4) 过程: 第一步:加热至90 - ?95C DNA解链为单链; 第二步: :冷却到55 - ?60C, 引物与两条单链DNA结合; 第三 步: :加热至70 - ?75C, 热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成 (5)特点:指数形式扩增 (二)制备重组DNA分子(基因表达载体的构建) 1.重组DNA分子的组成:除了目的基因外,还必须有标记基因。 ★标记基因的作用: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。 2.方法:同种限制酶分别切割载体和目的基因,再用DNA连接酶把两者连接。 (三)转化受体细胞(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: ①将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌介导转化技术(农杆菌转化法),其次还有基因枪 介导转化技术(基因枪法)和花粉管通道技术(花粉管通道法)。 ②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。 ③将目的基因导入微生物细胞:Ca+处理法。 (四)筛选出获得目的基因的受体细胞、培养受体细胞并诱导目的基因的表达(目的基因的检测与鉴定) 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DNA分子杂交技术。 2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA,方法是采用DNA分子杂交技术。 3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是采用抗原一抗体杂交技术。 4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如抗虫或抗病的鉴定等。 第二节基因工程的应用 1.运用基因工程改良动植物品种最突出的优点是:能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。 2.基因工程的应用

高中生物选修3知识点总结(全)

选修 3 易考知识点背诵 专题 1 ? 基因工程 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。 (一)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DNA 片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T4-DNA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DNA片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DNA 片段的末端,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DNA 片段插入。 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,它是一种裸露的、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 (二)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:第一步:加热至90~95℃DNA 解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA 链;第三步: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DNA片段,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

高中生物选修三生态工程知识点知识讲解

专题四生态工程 一、生态工程的概念 生态工程是指应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理、结构与功能相协调原则,结合系统分析的最优化方法而设计的促进物质被分层多级利用的生产工艺系统。 二、生态工程的基本原理 生态工程的设计所依据的是生态学和工程学原理 1、生态学原理 (1)物种共生原理:自然界任何一种生物都不能离开其他生物而单独生存和繁衍,存在着共生、竞争等关系,这构成了生态系统的自我调节和反馈机制。 (2)生态位原理:生态系统中各种生物都占有一定的生态位,依据此原理,可构建一个具有多层次、多种群的稳定而高效的生态系统。 (3)食物链原理:食物链/食物网是实现生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的基础,物种间的食物关系是生态工程设计的重要因素。 (4)物种多样性原理:生态系统中生物多样性越高,抵抗力稳定性越陷越高,生态系统就越稳定。 2、工程学原理 (1)物质循环再生原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用。我国古代的“无废弃物农业” 改善了土壤结构,培育了土壤微生物,实现了N、P、K等元素的循环利用。 (2)协调与平衡原理:要处理好生物与环境的协调与平衡,生态系统中的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度。太湖等水体富营养化,导致水葫芦和藻类疯长现象;西北衰败的杨树和繁茂的当地树种间的大反差。 (3)整体性原理:生态工程建设,不但要考虑自然生态系统的规律,还要考虑到社会和经济等系统的影响力。只有应用整体性原理,才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系,保障生态系统的平衡与稳定。 三、生态工程建设的基本过程 1.生态工程建设的核心环节是技术设计. 2.生态工程设计的方法及实例 (1)食物链(网)的“相接”,如稻田养鱼农业生态工程。 (2)食物链(网)的“加环”,如玉米芯的充分利用。 3.生态工程在设计时要考虑到有利于人和自然两方面,突出低消耗、多效益、可持续的特征。 二、我国生态工程建设的实例 1.治污生态工程 (1)内容:主要涉及固体、液体、有机废物的处理,生态肥料的研制与试用,湖区污染的生态治理,塑料的再生利用。 (2)实例——“人工湿地”生态工程: (1)湿地的重要特点之一是生物多样性丰富,湿地生态系统具有较强的

生物选修3专题一知识点(详细)

选修3 专题1 基因工程 DNA重组技术的基本工具 1、基因工程的概念 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向改造生物的遗传性状。 优点:定向地改造生物的遗传性状; 实现基因在不同物种之间的转移,迅速培育出生物新品种 2、基因拼接的理论基础: (1)大多数生物的遗传物质是DNA。 【 (2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 (3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 3、外源基因在受体内表达的理论基础: (1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。 (2)遗传信息的传递都遵循中心法则。 (3)生物界共用一套遗传密码。 (一)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:主要是原核生物 & (2)功能:能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列,有特定的切割位点(专一性)。 (3)作用部位:磷酸二酯键 (3)结果:形成两种末端:黏性末端和平末端。 注意:用同种限制酶分别切割目的基因和载体,从而形成相同的黏性末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 ①作用:恢复磷酸二酯键。 ②种类:E·coliDNA连接酶:来源于大肠杆菌,连接黏性末端; T4DNA连接酶:来源于噬菌体,连接黏性末端和平末端。 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DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。

④对受体细胞无害 (2)常用的载体:细菌的质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒(天然质粒不能直接使用) 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.方法:①从基因文库中获取目的基因 (方法:根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA、基因翻译产物蛋白质等特性。) ②利用PCR技术扩增目的基因(适用于已知目的基因的一段核苷酸序列) ( ③通过化学方法人工合成(适用于目的基因较小,或已知目的基因核苷酸序列) 3.基因组文库与cDNA文库的区别 技术扩增目的基因 (1)PCR的含义:全称多聚酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。(2)目的:快速获取大量的目的基因 (3)原理:DNA复制 (4)使用的前提:已知目的基因的一段核苷酸序列 (5)条件:模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 (6)过程:第一步:变性,加热至90~95℃DNA解链为单链,断裂氢键; — 第二步:退火,冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合,形成局部双链DNA; 第三步:延伸,加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶(Taq酶)从引物起始进行互补链的合成。 (7)特点:指数(2n)形式扩增 第二步:基因表达载体的构建(核心) 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:位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位 (2)终止子:位于基因的尾端,使转录停止。

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