高中生物选修三知识点填空形式

现代生物科技的飞速发展，正深刻改变着我们的世界，也为人类面临的诸多挑战提供了新的解决方案。高中生物选修三《现代生物科技专题》系统介绍了基因工程、细胞工程、胚胎工程等核心内容。本文旨在以填空形式，帮助同学们梳理和巩固这部分知识，希望能对大家的学习有所助益。一、基因工程（基因拼接技术或DNA重组技术）基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。（一）基因工程的基本工具1.限制性核酸内切酶（限制酶）：主要从______中分离纯化得到，能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的______断开。限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：______和______。2.DNA连接酶：分为两类，一类是从______中分离得到的E·coliDNA连接酶，另一类是从______中分离出来的T4DNA连接酶。后者还可以连接平末端，但连接效率较______。3.载体：常用的载体有______、______和______等。作为基因工程的载体，通常需要具备以下条件：能够在宿主细胞中______并稳定保存；具有多个______，以便与外源基因连接；具有某些______，便于进行筛选。其中，______是基因工程中最常用的载体，它是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。（二）基因工程的基本操作程序1.目的基因的获取：目的基因主要是指编码蛋白质的______，也可以是一些具有______的因子。获取方法包括：从基因文库中获取、利用______扩增目的基因（该技术需要______酶）、以及______（适用于已知核苷酸序列的较小基因）。2.基因表达载体的构建：这是基因工程的核心步骤。一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有______、______以及______等。______是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。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______。3.将目的基因导入受体细胞：*将目的基因导入植物细胞常用的方法有______（最常用，适用于双子叶植物和裸子植物）、______和______。*将目的基因导入动物细胞常用的方法是______，此方法的受体细胞多为______。*将目的基因导入微生物细胞常用的方法是：先用______处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态（这种细胞称为______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。4.目的基因的检测与鉴定：*分子水平的检测：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，常用的方法是______技术；其次要检测目的基因是否转录出了mRNA，常用的方法是______技术；最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，常用的方法是______技术。*个体水平的鉴定：如抗虫或抗病的接种实验等。（三）基因工程的应用1.植物基因工程：主要用于提高农作物的______能力（如抗虫、抗病、抗逆等），以及改良农作物的______和利用植物生产______等。例如，转基因抗虫棉是导入了______基因。2.动物基因工程：可以用于提高动物的生长速度、改善畜产品的品质、用转基因动物生产______、以及作为______等。3.基因工程药物：如利用转基因工程菌生产______、______等。4.基因治疗：是指把______导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，这是治疗______的最有效的手段。基因治疗分为______和______两种。二、细胞工程细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或细胞器水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。根据操作对象的不同，可分为植物细胞工程和动物细胞工程。（一）植物细胞工程1.植物组织培养技术：*原理：植物细胞的______。*过程：离体的植物器官、组织或细胞（称为______）经过______形成愈伤组织，愈伤组织经过______形成根或芽等器官，进而发育成完整的植株。*关键步骤：需要在______条件下进行，并需要添加适当的植物激素（主要是______和______）来调控脱分化和再分化过程。*应用：微型繁殖（快速繁殖）、作物脱毒（常用______作为外植体）、人工种子、单倍体育种（常与______配合使用，可明显缩短育种年限）、以及细胞产物的工厂化生产等。2.植物体细胞杂交技术：*概念：将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成______，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。*关键步骤：用______酶和______酶去除细胞壁，获得具有活力的______；诱导原生质体融合的方法有______（如离心、振动、电激等）和______（如聚乙二醇PEG）。*意义：克服了不同生物______的障碍。（二）动物细胞工程1.动物细胞培养：*概念：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成______，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。*过程：取动物组织块→用______或______处理分散成单个细胞→制成______→转入培养瓶中进行______培养（细胞贴壁生长，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，这种现象称为______）→贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，称为______培养。*条件：无菌、无毒的环境；营养（包括糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，通常还需加入______等天然成分）；适宜的温度和pH；气体环境（主要是______和______，后者的作用是维持培养液的pH）。*应用：生产生物制品（如疫苗、干扰素等）、检测有毒物质、用于医学研究等。2.动物细胞核移植技术：*概念：将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的______中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。用核移植的方法得到的动物称为______动物。*种类：包括______细胞核移植和______细胞核移植，其中______细胞核移植的难度更高。*应用：加速家畜遗传改良进程、保护濒危物种、生产医用蛋白、作为异种移植的供体、用于组织器官的移植等。3.动物细胞融合（细胞杂交）：*概念：两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程，融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为______。*诱导方法：与植物原生质体融合类似，常用的诱导因素有______、______、______等。*最重要的应用是制备______。4.单克隆抗体：*制备过程：将已免疫的______细胞与______细胞融合，通过特定的选择培养基筛选出______细胞，该细胞既能______，又能产生______。然后对该细胞进行克隆化培养和______检测，从中筛选出能产生所需特异性抗体的细胞群，最后进行大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。*优点：______强、______高，并可大量制备。*应用：作为诊断试剂（最广泛）、用于治疗疾病和运载药物（如“生物导弹”）等。三、胚胎工程胚胎工程是指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，如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。（一）动物胚胎发育的基本过程1.受精：是______和______结合形成合子（受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下，受精是在______内完成的。2.胚胎发育：受精卵经过______（细胞分裂方式，细胞数量增加，胚胎总体积不增加）形成______（细胞数目为32个左右，形似桑椹），继续发育形成______，该时期的胚胎中出现了______和______，______将来发育成胎儿的各种组织，______将来发育成胎膜和胎盘。（二）胚胎工程的应用及前景1.体外受精：主要包括______的采集和培养、______的采集和获能、______等几个主要步骤。2.胚胎移植：是指将雌性动物的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中，提供胚胎的个体称为______，接受胚胎的个体称为______。胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。3.胚胎分割：是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术。其主要仪器设备为______和______。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将______均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。4.胚胎干细胞（ES或EK细胞）：是由______或______中分离出来的一类细胞。具有______性，即可以分化为成年动物体内任何一种组织细胞；在体外培养的条件下，可以______而不发生分化。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：主要包括______安全、______安全和______安全三个方面的争论。2.克隆人的伦理问题：中国政府的态度是______（填“禁止”或“支持”）生殖性克隆人，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。但是，中国不反对______克隆。3.设计试管婴儿：在植入前对胚胎进行______诊断，有选择性地把胚胎植