高中生物选修3基础知识点归纳(经典)

1、选彳3现代生物科技专题知识点总结专题1基叶叼一、基因工程的概念：基因工程是指按照人们的愿望，通过体外dna组和转基因等技术，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。又叫做dna重组技术操作水平：dna分子水平； 优点：定向改造生物性状（与诱变育种相比）；克服远缘杂交不亲和障碍（与杂交育种相比）二、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，不能切割rn府口单链dna（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甘酸序列（含4到8个核甘酸的回纹序列），并且使特定部位的两个核甘酸之间的磷酸二酯键

2、断开，因此具有专一性（3）结果：产生黏性末端或平末端。2. ”分子缝合针” 一一 dnw接酶（1）分类：e-coli dnatl接酶（来源于大肠杆菌）和t4-dnail接酶（来源于 t4噬菌体）e - coli dnatl接酶只能连接黏性末端；而tqnatl接酶能连接两种末端，但连接平末端的效率较低（2）与dnam合酶作用的异同：dna聚合酶只能将单个脱氧核甘酸加到单链dn*段的末端，合成子链。dnail接酶是连接两个 dna段（3） rna聚合酶的作用部位：磷酸二酯键和氢键；解旋酶的作用部位：氢键dna 连接酶、dn咪合酶、pm制酶、 dna（水解）酶的作用部位：磷酸二酯键3. ”分子运输车

3、”一一载体（1）载体具备的条件：能在受体细胞中复制并稳定保存具有一至多个限制酶切位点，便于目的基因的插入具有标记基因，便于目的基因的鉴定和筛选*标记基因：合成荧光蛋白的基因或抗性基因（如抗青霉素基因）（2）最常用的载体是质粒，是细胞质中一种裸露的小型环状dna并具有自我复制能力（3）其它载体：入 噬菌体的衍生物、动植物病毒注意：1.目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子2 .获得目的基因一般要切 2个切口，产生4个黏性末端3 .一般用同种限制酶切割目的基因和质粒，以获得相同的黏性末端，利于重组质粒的构建（但可能导致目的基因自身环化）4. 用两种限制酶同时切割目的基因

4、和质粒，可防止目的基因和质粒自身环化（还可以防止目的基因反向连接）5. 原核生物体内的限制酶不切割自身dna的原因：原核生物的 dna中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰6. 基因工程得以实现的理论基础：不同生物的dna分子结构基本相同；所有生物共用一套遗传密码（二）基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获取（三种方法）1 .从基因文库中获取：（1）分类：基因组文库：含有某种生物的全部基因；cdna文库：含有某种生物的部分基因（2）基因文库的构建过程：略（课本p10;注意两种文库的区别）2 .pcr技术扩增目的基因（1）概念：短时间内在体外大量复制dna的技术。（2）原理：dna链复制

5、（3）条件：模板、taq酶、引物（单链dn*段，能与模板链互补配对）、4种脱氧核甘酸（4）过程：变性一退火一延伸3 .通过dn蛤成仪用化学方法人工合成：目的基因比较小，核甘酸序列已知第二步：基因表达载体的构建（核心步骤）1 .目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在和表达，并且可以遗传给下一代2 .组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因（+复制原点）（1）启动子（rna聚合酶结合位点）：位于基因的首端，能驱动基因转录出mrna（2）终止子：位于基因的尾端，终止转录启动子和终止子位于 dna;起始密码子和终止密码子位于mrnah真核生物的基因结构,非编码区：不能转录出 mrna但能调控基因的表达（

6、含有启动子和终止子）基因 广外显子：转录出的 mrnatb翻译出蛋白质k编码区（原核生物的基因无外显子和内含子之分）（能转录形成 mrna内含子：转录出的 mrnaf能翻译出蛋白质（加工时被剪切）第三步：将目的基因导入受体细胞1 .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2 .常用的转化方法：导入植物细胞：主要是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等农杆菌能感染双子叶植物和裸子植物（植物受损伤时，伤口处细胞分泌大量酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞），农杆菌中ti质粒的t-dna能转移至受体细胞，并整合到受体细胞染色体的dna导入动物细胞：最常用的方法：显微注

7、射技术。受体细胞：受精卵导入微生物细胞： 原核生物作为受体细胞的优点：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，方法：感受态法（c蕾处理法，增强细胞壁的通透性）第四步：目的基因的检测与鉴定分子水平检测目的基因是否成功导入：dna分子杂交技术（用到基因探针）目的基因是否成功转录出 mrna分子杂交技术（从细胞中提取mrna用基因探针与其杂交，观察是否形成杂交带）目的基因是否成功翻译成蛋白质：抗原一抗体杂交技术一个体水平鉴定：做抗虫、抗病接种实验；或将植物移栽至盐碱地等基因探针：用放射性同位素标记含有目的基因的（单链）dnm段转基因实验成功的标志：成功表达出相关蛋白质和性状（

8、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：将药用蛋白基因（目的基因）和乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，从乳汁中提取药用蛋白。此转基因动物又称为乳腺生物反应器；用转基因动物作器官移植的供体（无免疫排斥反应）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功能体外基因治疗：从病人体内获得某种细胞一体外完成基因转移 一筛选成功转移的细胞扩增培养一重新输入患者体内。（特点：操作复杂，但效果可靠）体内基因治疗：直接向患者体内输入某正常基因（特点：操作简

9、便，但效果难以控制）（四）蛋白质工程的概念目标：根据人们的需求，对蛋白质进行设计和改造4手段：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i实质：改造基因（优点：改造基因能遗传，改造蛋白质不能遗传；改造基因更容易）1 .过程：预期蛋白质的功能一设计蛋白质的结构一推测氨基酸序列一找到相应的脱氧核甘酸序列2 .蛋白质工程是在基因工程上延伸出来的第二代基因工程3 .蛋白质工程能合成自然界原先不存在的蛋白质，而基因工程不能4 .改造蛋白质难度大的原因：对蛋白质的高级结构了解不够专题2 细胞工程原理：细胞生物学和分子生物学细胞工*操作水平：细胞水平或细胞器水平程概念|目的：改变细胞的

10、遗传物质或获得细胞产品.分类：植物细胞工程和动物细胞工程（一）植物细胞工程（包括植物组织培养和植物体细胞杂交）1 .植物组织培养原理：植物细胞的全能性（全能性大小的比较：略）过程：离体的植物器官、组织或细胞（脱分化）一愈伤组织（再分化）一试管苗一植物体条件：离体、无菌、植物激素（生长素和细胞分裂素）、适宜的外界条件（生长素/细胞分裂素）比值高：促进生根；比值低：促进发芽；比值适中：诱导愈伤组织形成注意:1.植物组织培养为无性繁殖，但花药离体离体培养为有性繁殖；种子发育成植株未体现 全能性（属于正常生长发育）2 .愈伤组织：排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞，处于未分化状态3. 脱分化时需要避光培养

11、（光照不利于愈伤组织的形成），所用培养基为诱导培养基；再分化时需要光照，所用培养基为分化培养基4. 植物组织培养时，要强调对所用器械灭菌的原因：防止杂菌污染（杂菌不仅会和植物细胞争夺营养，同时会产生大量对细胞有害的物质，危害植物细胞生长）2 .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，并把细胞培育成新的植株体（2）原理：细胞膜的流动性；植物细胞的全能性（3）过程：包括植物体细胞融合和植物组织培养两个过程植枷细胞甲-专要”原生质体甲植物细胞乙-翠-原生质体乙x一新的原生质体电晶1j杂种细胞脱分化4愈伤组织再分化a杂种植株（异源多倍体）（4）诱导融合的方法：物

12、理法：离心、振动、电刺激等；化学法：用聚乙二醇（peg做诱导剂（5）意义：克服了远缘杂交不亲和障碍注意：1.植物细胞融合成功的标志：细胞壁的再生2. 植物体细胞杂交技术获得的植株为什么很难表现出两种植株的优良性状？不同生物基因的表达存在相互影响和干扰，从而使基因不能正常表达3 .植物细胞工程的实际应用（1）植物繁殖的新途径：微型繁殖：通过植物组织培养，快速繁殖优良植株的技术（又称快速繁殖技术）优点：保持优良品种的遗传特性；繁殖速度快作物脱毒：利用茎尖（根尖）分生区，植物组织培养，获得脱毒苗（茎尖病毒极少）制造人工种子：将 胚状体、不定芽、顶芽、腋芽 等用人工薄膜包装得到的种子i .优点：a.克

13、服某些作物结子困难，发芽率低等缺点；b.后代不发生性状分离，能保持优良品种 的遗传特性；c.不受季节、气候、地域的限制ii . 为了保证胚状体顺利长成小植株，人工种皮应该具有的有效成分是：适量的养分、无机盐、有 机碳源以及农药、抗生素、益生菌等；为了促进胚状体正常生长发育，还可以向人工种皮中 加入一些植物生长调节剂（2）作物新品种的培育单倍体育种原理：染色体变异突变体的利用：外植体（脱分化） 一愈伤组织（人工诱变）一突变体（筛选）一新品种； 此过程利用了愈伤组织分裂旺盛，易人工诱变的特点（3）细胞产物的工厂化生产：将外植体培养至愈伤组织阶段，再提取细胞产物（如人参皂其干粉）植物组织培养不一定都

14、要培养形成植株，还可能培养至愈伤组织阶段（二）动物细胞工程（包括动物细胞培养、动物细胞融合、动物细胞核移植、单克隆抗体制备等技术）1.动物细胞培养（是其他动物细胞工程技术的基础）（1）原理：细胞增殖（动物细胞培养最终不能得到动物个体）（2）过程：略（课本 p45）细胞贴壁：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁接触抑制：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区分原代培养和传代培养：a.第一次用胰蛋白酶处理为原代培养，第二次处理为传代培养；b.分瓶培养前为原代培养，分瓶培养后为传代培养细胞株：传代培养至10-50代时，细胞增殖缓慢甚至停止，此时部分细胞的核型可能发生改

15、变细胞系：少部分细胞获得不死性，可以无限增值，等同于癌细胞（遗传物质发生改变）因此，目前使用或冷冻保存的细胞通常为 10代以内的细胞，以保持细胞正常的二倍体核型（3）动物细胞培养的条件无菌、无毒的环境：通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中杂菌污染。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：由于人们对细胞所需的营养物质还没有完全弄清楚，因此在使用合成培养基时（糖、氨基酸、无机盐、 促生长因子、微量元素 等），通常还需加入血清、血浆等天然成分*在研究动物细胞培养所需的培养液成分时，可以采用无血清培养适宜的温度和 ph值：哺乳动物多是 36.5 c上0.5 c

16、; ph： 7.27.4。气体环境：95溢气+ 5%co co的主要作用是维持培养液的 ph值1 4）动物细胞培养技术的应用：生产生物制品：如干扰素、疫苗等；应用于基因工程：动物细胞是基因工程常用的受体细胞；检测有毒物质；临床医学研究2 .动物体细胞核移植技术和克隆动物（1）分类：胚胎细胞核移植（分化程度低，成功率高）和体细胞核移植（分化程度高，成功率低）（2）选用去mii中期卵母细胞的原因：体积大，容易操作，营养丰富；且含有促进细胞核全能性表达的物质；（去核目的：使克隆动物的核遗传物质全部来自供体细胞）（3）体细胞核移植的过程是：（略 课本p48）去核的方法：显微操作去核法一一用微型吸管一并

17、吸出细胞核与第一极体(还可采用紫外线照射或化学物质处理使核 dna变性，从而达到去核的目的)用物理或化学方法(如钙离子载体等)激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程(4)体细胞核移植技术的应用：加速家畜遗传改良进程，促进良畜群繁育；保护濒危物种；生产珍贵的医用蛋白；作为异种移植的供体；用于组织器官的移植等。(5)体细胞核移植技术存在的问题：大多数克隆动物存在健康问题、表现出遗传和生理缺陷等3 .动物细胞融合(1)原理：细胞膜的流动性，(2)方法：常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等(灭活病毒诱导融合的原理：灭活的病毒使细胞膜上蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合)

18、(3)意义：主要是用于单克隆抗体的制备(使动物远缘杂交成为可能)4 .单克隆抗体(1)原理：b细胞与骨髓瘤细胞融合后，既能大量增殖，又能产生大量的特异性抗体(2)制备单克隆抗体过程中有两次筛选，其目的是：第一次筛选：用选择性培养基筛选出成功融合的杂交瘤细胞(b细胞、骨髓瘤细胞、自身融合的b细胞、自身融合的骨髓瘤细胞不能增殖)第二次筛选：(在多孔培养基上培养做克隆化培养和抗体阳性检测)选择出能产生特定所需抗体的杂交瘤细胞杂交瘤细胞除了在体外培养，还可以注射到小鼠腹腔内增殖，从小鼠腹水中提取单克隆抗体(3)单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高、可大量制备(4)单克隆抗体的应用： 作为诊断试剂，能高

19、效快速地识别抗原；用于治疗疾病和运载药物，如制作生物导弹=单克隆抗体+药物(单克隆抗体起导向作用，将药物定向带到癌细胞 所在的位置)还可以将无限增殖基因导入浆细胞来生产单克隆抗体(基因工程)专题3胚胎壬神胚胎工程概念：对动物 早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养、早期胚胎培养等技术（一）体内受精和早期胚胎发育1 .精子和卵子的发生场所：睾丸的曲细精管时间：从初情期开始，到生殖机能衰退精子的发生细胞核一精子头部的主要部分变形高尔基体一头部的顶体中心体一精子的尾i线粒体一尾基部的线粒体鞘广场所:卵巢时间：胎儿时期（性别分化以后）形成初级卵母细

20、胞；排卵从初情期开始卵子的发生t 1 ）卵原细胞一初级卵母细胞（胎儿时期在卵巢中完成）过程1 2 ） mi分裂：时期-排卵前后；场所：卵巢或输卵管i 3） mii分裂：时期-精卵结合过程中；场所：输卵管注意：卵子的形成是不连续的；排卵：卵子从卵泡中排出2 .受精（精子和卵子结合形成受精卵的过程）（1）场所：输卵管（2）过程： 精子获能：在雌性生殖道中发生相应变化后，才能受精准备阶段 1卵子必须发育至 mii分裂中期，才能受精顶体反应：精子释放顶体酶（由高尔基体分泌）穿越放射冠和透明带 受精阶段透明带反应：阻止多精入卵的第一道屏障（精子与卵细胞膜接触的瞬间）（三个反应，1卵细胞膜反应：阻止多精入

21、卵的第二道屏障（精子入卵后）两道屏障）雌雄原核形成，配子结合形成受精卵（雌原核略小于雄原核）注意：在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体，是判断是否受精的重要标志受精完成的标志：雌、雄原核的融合。受精过程的完成标志着胚胎发育的开始3 .胚胎发育（1）卵裂期：分裂方式：有丝分裂（在透明带中分裂）；特点：细胞数量增多、胚胎总体 积略有减小、有机物含量减少、种类增多（2）桑棋胚：细胞数目为 32个左右；这一阶段前的每一个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能（3）囊胚：此时期细胞开始分化，形成内细胞团（细胞较大）和滋养层细胞（细胞较小）内细胞团：发育成胎儿的各种组织；滋养层细胞：发育成胎膜和胎盘（提供营养）孵

22、化：胚胎（囊胚）从透明带中伸展出来囊胚内部还有一个充满液体的囊胚腔（4）原肠胚：分化形成外胚层、内胚层（还有中胚层）。含有囊胚腔和原肠腔注意：细胞分化从囊胚时期开始；囊胚的内细胞团、桑棋胚及以前的细胞都属于全能细胞 （二）体外受精和早期胚胎培养1.试管动物：生殖方式：有性生殖；涉及技术：体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植超数排卵处理法：用促性腺激素处理后，从输卵管中冲取卵子卵母细胞 从活体动物卵巢中采集（工具：超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜）的采集从屠宰母畜卵巢中采集（从输卵管中冲取得卵子可直接参与受精,i从卵巢中采集的卵母细胞要培养至mii中期）体外受精 2”实例：桑基鱼塘主要遵循了系统的结构决

23、定功能原理（还遵循了物质循环再生原理、物种 多样性原理） ； 互利共生的生物能保持高效的生产力是因为遵循了系统整体性原理。如珊瑚礁中的藻类和珊瑚虫4. 几种常见的生态工程所遵循的原理：农村综合发展型生态工程：物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理小流域综合治理生态工程：整体性原理、协调与平衡原理、系统学和工程学原理大区域生态系统恢复工程：物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理湿地生态系统恢复工程：协调与平衡原理、整体性原理高中生物记忆方法举例一、理解记忆： 理解了才记得准，记得牢。即“先懂后记”。这是最基本的记忆方法。二、联系实际记忆： 常说“学以致用”，反过来“用也可促学”。把生活

24、实践中的经验知识应用到学习中来，激发学习积极性的同时，也会记得更牢固。例如： “管理农作物时进行松土，可以促肥”记“植物的根部吸收矿质元素离子需要氧气促进根的有氧呼吸”。三、形象记忆： 把知识形象化能帮助记忆。例如： t （像胸前的十字架）胸腺嘧啶； dna 的结构特点可以借助dna的实物模型或多媒体形象显示帮助记忆。四、英汉互译记忆： 抽象的生物字符借助英语记起来就方便易懂。例如：hhear （can t hear 听不懂，h 区受损表现为“听觉性失语症”）sspeak （can t speak 不能讲，s 区受损表现为“运动性失语症”）五、口诀记忆： 将生物学知识编成“顺口溜”，生动有趣，印象深刻，不易遗忘。大量元素他（c）请（h）杨（o）丹