高考生物选修三必记知识点.ppt

高考生物必记知识点 选修3 专题一基因工程1 作为载体的条件 能在宿主细胞中稳定保存并大量复制 有一个至多个限制性核酸内切酶切割位点 以便与外源基因连接 具有特殊的标记基因 便于筛选2 载体的作用 作为运载工具 将目的基因转移到宿主细胞内 利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量复制 3 DNA连接酶有EcoliDNA连接酶和T4DNA连接酶两种 且DNA连接酶起作用时不需要模板 4 限制酶在使用时的注意事项 切割目的基因和载体时 最好用同一种限制酶 以产生相同的黏性末端 在切割含目的基因的DNA分子时 需用限制酶切割两次此DNA分子 产生4个末端 只有这样 目的基因两端都有可连接的黏性末端或平末端 限制酶切割位点应位于标记基因之外 不能破坏标记基因 以便于进行检测 5 未知序列的目的基因是无法从基因文库中获取的 6 PCR技术扩增目的基因的过程 加热至90 95 DNA解链 冷却到55 60 引物结合到互补DNA链 加热至70 75 热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成 7 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 基因工程中构建基因表达载体需要限制酶来切割以获取目的基因 同时需要相同的限制酶切割载体以获取与目的基因相同的黏性末端或平末端 再通过DNA连接酶连接目的基因和载体 8 将目的基因导入受体细胞植物细胞 农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 动物细胞 显微注射技术微生物细胞 Ca2 处理法9 目的基因的检测和表达分子水平检测 目的基因是否进入受体细胞 DNA分子杂交 DNA和DNA之间 目的基因是否转录出信使RNA 分子杂交技术 DNA和RNA之间 目的基因是否翻译出蛋白质 抗原 抗体杂交方法个体水平检测 抗虫 抗病的接种实验 以确定是否有抗性以及抗性的程度 基因工程产品与天然产品的活性比较 以确定功能是否相同等 10 蛋白质工程通过基因修饰或基因合成 对现有蛋白质进行改造 或制造出一种新的蛋白质 以满足人类生产和生活的需求 是延伸出来的第二代基因工程 11 限制酶能识别特定的DNA序列 并在特定位点上切割DNA 形成黏性末端或平末端12 启动子为DNA序列 其具有RNA聚合酶结合位点 能启动转录 合成RNA13 用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞时 首先将目的基因导入农杆菌Ti质粒的T DNA中 再利用农杆菌侵染植物细胞 通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的染色体DNA上 14 载体上的抗性基因主要是有利于筛选含重组DNA的细胞 目的基因的表达与抗性基因存在与否无关 15 基因工程中有3种工具 但工具酶只有2种 工具酶本质为蛋白质 载体本质为小型DNA分子 但不一定是环状 16 受体细胞中常用植物受精卵或体细胞 经组织培养 动物受精卵 一般不用体细胞 微生物 大肠杆菌 酵母菌等 一般不用支原体 原因是它营寄生生活 一定不能用哺乳动物成熟红细胞 原因是它无细胞核 不能合成蛋白质 17 应用DNA探针技术 可以检测转基因植物中目的基因的存在 但不能完成对目的基因表达的检测 18 目的基因必须借助载体才能导入受体细胞 目的基因导入成功后 不抑制细胞原有的代谢途径 19 用同一种限制酶分别切质粒和含有目的基因的DNA 会切出相同的黏性末端 再用DNA连接酶连接后 会出现目的基因 载体连接物 载体 载体连接物 目的基因 目的基因连接物三种连接物 再通过筛选才能够获得目的基因 载体连接物 20 密码子具有简并性 基因序列不同 蛋白质可以相同 21 对蛋白质改造时 首先要知道蛋白质的结构 有氨基酸序列构成的一级结构和折叠组装成的空间结构 专题二细胞工程1 植物组织培养在愈伤组织的诱导阶段往往要暗培养 有利于细胞的脱分化产生愈伤组织 当愈伤组织分化出芽和叶时 一定要有光照 有利于叶片内叶绿素的合成2 植物体细胞杂交育种时最大优点 克服远缘杂交不亲和障碍3 利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株 根据细胞中染色体数目和形态的差异可用来鉴定杂种细胞 4 诱导原生质体融合通常用物理法或化学法 不能用灭活的病毒作诱导剂 5 微型繁殖不仅可以保持优良品种的遗传特性 还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖 6 利用植物分生组织 如茎尖 根尖 进行培养 可以使新长成的植株脱除病毒 7 植物组织培养得到的胚状体 不定芽 顶芽或腋芽 包上人工种皮就可以形成人工种子 人工种子中可以加入适量的养分 无机盐 有机碳源以及农药 抗生素 有益菌等 以利于胚状体生长发育成幼苗 8 动物细胞培养的结果是获得细胞群 动物体细胞核移植的结果是获得与供体遗传物质基本相同的个体9 动物细胞培养中两次用到胰蛋白酶 第一次用胰蛋白酶处理剪碎的组织使之分散成单个细胞 第二次使贴壁细胞从瓶壁上脱落下来 10 原代培养与传代培养的分界点为分瓶的继续培养 11 动物细胞的培养是为了获得更多的动物细胞 不同于植物组织培养 它无法获得完整动物个体 在培养之前对材料要用胰蛋白酶处理使细胞分散开 在培养过程中动物细胞会出现接触抑制现象 12 动物细胞核移植技术包括 细胞培养 核移植 早期胚胎培养和胚胎移植 13 动物细胞融合最重要的用途是制备单克隆抗体 14 单克隆抗体的主要优点 特异性强 灵敏度高 并可大量制备 15 灭活是指用物理或化学方法使病毒或细菌失去感染能力 但是并不破坏这些病原体的抗原结构 16 制备单克隆抗体过程中采用的实验技术是动物细胞培养和动物细胞融合 17 经免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合后的杂交瘤细胞既能无限增殖 又能产生单一抗体 18 溶菌酶的作用是分解细胞壁 专题三胚胎工程1 精子的发生 从初情期开始 卵子的发生 胚胎在性别分化以后 2 精子获能 精子在雌性动物的生殖道中经历一段时间 发生相应的生理变化后 才能获得受精能力 3 卵子的准备 动物排出的卵子都要在输卵管内进一步成熟 当达到减数第二次分裂的中期时 才具备与精子受精的能力 卵细胞形成时的分裂过程分两个阶段 未排卵之前是在卵巢进行的 排卵之后减数分裂的继续完成则是在输卵管中 4 精子获能是指精子获得受精 能力 而不是获得能量 5 排卵是指卵子从卵泡中排出 而不是卵泡从卵巢中排出 6 判断卵子是否受精的重要标志 在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时 说明卵子已经完成了受精 防止多精入卵的两道屏障 透明带反应和卵黄膜封闭作用 7 胚胎发育过程中 细胞开始出现分化的阶段是囊胚 8 冲卵的本质是冲出早期胚胎 9 早期胚胎在体外培养到桑椹胚或囊胚阶段进行移植10 胚胎移植后一定要对受体母牛进行是否妊娠的检查11 胚胎分割时 应选择发育到桑椹胚或囊胚时期的胚胎进行操作 12 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 内细胞团多的部分发育能力强 少的部分发育受阻或发育不良 甚至不能发育 胚胎分割的份数越多 操作的难度就会越大 移植的成功率就越低 13 对供体和受体同时用激素同期发情处理是为了保证供体和受体具有相同的生理状态 以确保胚胎移植后能正常发育 14 动物克隆操作过程中要将来源于体细胞的核移植到去核卵细胞中 其原因是去核卵细胞内含有的细胞质成分更能促进细胞核的分化 全能性更易表达 并且卵细胞大 易操作 15 哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞 是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类具有发育的全能性的细胞 16 胚胎干细胞可分为全能干细胞 多能干细胞和专能干细胞 胚胎干细胞具有体积小 细胞核大 核仁明显等特点 17 ES细胞在饲养层细胞上 或在添加抑制因子的培养液中 能够维持不分化的状态 在培养液中加入分化诱导因子 如牛黄酸 丁酰环腺苷酸等化学物质时 就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化 18 培养胚胎干细胞使用的物质主要是饲养层和动物血清等 说明饲养层主要是给胚胎干细胞提供营养物质 抗生素能杀细菌 在细胞培养中加入抗生素能防止杂菌污染 19 目前 器官移植面临的难题主要是供体短缺和免疫排斥 器官移植过程中产生的免疫是细胞免疫 细胞免疫主要和胸腺中发育成熟的T细胞有关 20 在转基因动物的培育过程中 需要用到的胚胎工程技术主要有体外受精技术 早期胚胎培养和胚胎移植等 21 骨髓是人体的造血组织 存在造血干细胞 骨髓移植的实质是将造血干细胞移植到患者体内 22 克隆某种哺乳动物需要供体提供细胞核 而成熟的红细胞没有细胞核 所以不能作为供体 23 卵裂阶段的细胞分裂方式 有丝分裂 24 受卵膜制约 从受精卵到囊胚阶段总体积不变或略有减小 所以每个细胞体积减少 25 伴随细胞分裂 细胞数目增多 总DNA含量增多 但每个细胞中DNA含量保持相对稳定 26 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应 胚胎移植在桑椹胚或囊胚期进行 因原肠胚期的胚胎已形成 此时胎盘与母体发生联系 27 胚胎干细胞培养时在培养液中加入血清 可以补充一些天然成分和一些微量营养物质 28 胰蛋白酶可以水解细胞间质 蛋白质 而使细胞相互分离 29 试管动物的技术基础是体外受精 胚胎移植 克隆动物的技术基础是动物细胞核移植 30 试管动物的意义是充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 缩短供体本身的繁殖周期 克隆动物的意义是加速家畜遗传改良进程 挽救濒危物种等31 试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精 并通过培养发育为早期胚胎后 再经移植产生后代的技术 该技术包括的环节有体外受精 早期胚胎培养和胚胎移植 不包括转基因 核移植和体细胞克隆 32 动物的早期胚胎移植到同种且生理状态与供体相同的动物体内 使之继续发育为新个体的技术叫做胚胎移植 生理状态相同更有利于胚胎的存活 移植胚胎的遗传特性在孕育过程中不受受体的影响 33 促性腺激素在胚胎移植中有非常重要的作用 包括超数排卵和同情发情处理 用激素对雌畜进行超数排卵处理 是获得大量卵母细胞的有效办法 33 胚胎移植的意义 可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 大量节省购买种畜的费用 一胎多产 专题四生物技术的安全性和伦理问题1 转基因生物的安全性问题 1 外源基因扩散到其他物种 外源基因漂移 2 转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能 3 转基因植株扩散对生物多样性的影响 4 转基因植物残体或分泌物对环境的影响 5 重组微生物的中间产物可能会造成二次污染 6 转基因中的某些有毒蛋白或过敏蛋白可能通过食物链进入动物或人体内 2 转基因生物的优点 解决粮食短缺问题 减少农药使用 减少环境污染 增加食物营养 提高附加值 增加食物种类 提升食物品质 提高生产效率 带动相关产业发展 3 对待转基因生物的正确态度是趋利避害 不能因噎废食 4 转基因生物存在安全性的原因 目前对基因的结构 调控机制及基因间的相互作用了解有限 目的基因往往是异种生物的基因 外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的 5 试管婴儿是利用体外受精和胚胎移植等技术繁殖个体 其主要目的是解决不孕夫妇的生育问题 6 设计试管婴儿与试管婴儿相比需在胚胎移植前对胚胎进行遗传学诊断 以筛选符合特殊要求的胚胎 进而生出特定类型的婴儿 7 基因检测是指通过基因芯片对被检测者细胞中的DNA分子或蛋白质进行检测 分析出被检测者所含的各种致病基因 疾病 和疾病易感基因情况的一种技术 由于直接检测基因较困难 可测定基因表达的产物 蛋白质 原理是DNA分子杂交或抗原 抗体杂交 8 严重冲击婚姻 家庭和两性关系等伦理道德观念的技术是克隆人 基因检测可应用于某些疾病的诊断 设计试管婴儿的性别只是对性别比例有影响 不会冲击伦理道德 9 生物武器与常规武器的不同特点 1 致病力强 传染性大 2 有潜伏期 一般潜伏期的症状不明显 难以及时发现 3 污染面积大 危害时间长 4 传染途径多 5 生物武器造价低 技术难度不大 隐秘性强 可以在任何地方研制和生产 10 人们对待生物武器的态度是 禁止生物武器的研发 生产 储存 扩散 使用 11 生物武器的主要特点 拥有生命力 能够在宿主体内繁殖 并随宿主移动散布到不同的地方 生物武器具有传染性强 污染面广 难以防治等特点 我国在任何情况下不发展 不生产 不储存生物武器 12 生物武器的传播途径包括直接传播 食物传播和生活必需品传播 13 基因选择性表达是指在同一遗传物质下因其转录的mRNA不一样 导致翻译产生的蛋白质不相同 从而导致细胞的性状 功能不相同 如有的是胰岛细胞 有的是血细胞 有的是心肌细胞 该过程的开始发生在囊胚期 14 核移植成功后 用物理或化学方法激活受体细胞 目的是使其完成有丝分裂和发育进程 完成从一个细胞到相关组织 器官 个体的使命 15 在进行动物克隆时 一般都选择去核的卵细胞作为受体细胞 原因是 卵细胞体积大 易操作 卵细胞中含有诱导体细胞核全能性表达的因子16 试管婴儿技术的生物学原理是有性生殖 又称为体外受精技术 克隆技术的生物学原理是无性生殖 又称为体细胞核移植技术 17 试管婴儿与设计试管婴儿的区别是后者比前者多了胚胎移植前的遗传学诊断 18 实质性等同 是指在转基因农作物中只要某些重要成分没有发生改变 就可以认为与天然品种 没有差别 这仅仅是对转基因农作物安全性评价的起点 而不是终点 19 治疗性克隆是通过将患者的健康细胞的细胞核移植 经培养形成所需要的组织器官 专题五生态工程1 物