生物選修三考點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)

1、 專題一第一節(jié)1、基因工程的概念基因工程是在DNA分子水平上進(jìn)行，又叫做DNA重組技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)包括目的性強(qiáng)、定向改造生物的性狀、克服遠(yuǎn)源雜交的不親和性。2、基因工程的基本工具包括限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶、載體3、限制性核酸內(nèi)切酶（1）來(lái)源：主要是從原核生物中分離純化出來(lái)的。（2）功能：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。（3）結(jié)果：形成兩種形式DNA片段末端：黏性末端和平末端。4、DNA連接酶的功能是縫合兩個(gè)DNA片段之間的磷酸二酯鍵，與DNA聚合酶作用的異同:DNA聚合酶只能將單個(gè)核苷酸加到已有的核苷酸片

2、段的末端，形成磷酸二酯鍵。5、載體（1）載體具備的條件：能在受體細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。具有一至多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源DNA片段插入。具有標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。（2）載體包括質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒，最常用的載體是質(zhì)粒，主要來(lái)自細(xì)菌，它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的雙鏈環(huán)狀DNA分子。第二節(jié)1、基因工程的基本操作程序包括目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)2、目的基因的獲?。?）目的基因是指:編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)基因（2）目的基因的來(lái)源包括從自然物種直接分離獲得，人工合成獲得。主要是人工合成。（3）基因文庫(kù)包括基因組文庫(kù)和部分基因文庫(kù)（4）

3、PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因1）PCR的含義：是一項(xiàng)在生物體外復(fù)制特定DNA片段的核酸合成技術(shù)。2）目的：獲取大量的目的基因3）原理：DNA雙鏈復(fù)制4）過程： 第一步：加熱至9095，DNA解鏈為單鏈；第二步：冷卻到5560，引物與兩條單鏈DNA結(jié)合；第三步：加熱至7075，Taq酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。5）特點(diǎn)：指數(shù)形式擴(kuò)增6）材料：目的基因的兩條鏈，引物、Taq酶、四種脫氧核糖核苷酸3、基因表達(dá)載體的構(gòu)建基因表達(dá)載體的組成包括啟動(dòng)子、目的基因、終止子、標(biāo)記基因。其中啟動(dòng)子：是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。 4、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞_（1）轉(zhuǎn)化的概念：是目的基因進(jìn)

4、入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。（2）常用的轉(zhuǎn)化方法：將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞：采用最多的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法等。將目的基因?qū)雱?dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)。受體細(xì)胞多是受精卵。將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：原核生物作為受體細(xì)胞的原因是繁殖快、多為單細(xì)胞、遺傳物質(zhì)相對(duì)較少 ，最常用的原核細(xì)胞是大腸桿菌，其轉(zhuǎn)化方法是：先用Ca2+處理細(xì)胞，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子。（3）篩選含有基因表達(dá)載體受體細(xì)胞的依據(jù)是標(biāo)記基因是否表達(dá)。4、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)DNA分子雜交(DNA-DNA)技術(shù)，檢測(cè)目的基因；DNA分子雜交(DNA

5、-RNA)技術(shù)檢測(cè)轉(zhuǎn)錄出mRNA；抗原抗體雜交技術(shù)檢測(cè)翻譯成蛋白質(zhì)；接種實(shí)驗(yàn)進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定1.植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。2.動(dòng)物基因工程：提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度、改善畜產(chǎn)品品質(zhì)、用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)藥物（生物反應(yīng)器）。3.基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮作用。4. 基因診斷：又稱為DNA診斷，是采用基因檢測(cè)的方法來(lái)判斷患者是否出現(xiàn)了基因異?；驍y帶病原體。第三節(jié)1、蛋白質(zhì)工程的概念蛋白質(zhì)工程通過基因修飾或基因合成，對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)。（基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)）2、蛋白質(zhì)工程的程序?qū)?/p>

6、題二第一節(jié)1.細(xì)胞工程是通過細(xì)胞水平和細(xì)胞器水平操作，定向改變細(xì)胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)，分為 植物細(xì)胞工程和動(dòng)物細(xì)胞工程1.細(xì)胞全能性的概念：細(xì)胞具有發(fā)育為完整生物體的潛能。根本原因是細(xì)胞具有本物種全部遺傳信息。不同細(xì)胞的細(xì)胞全能性的大小是不同的 ，一般依次是受精卵>生殖細(xì)胞>植物體細(xì)胞。植物細(xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞核具有全能性。2.細(xì)胞分化：一個(gè)細(xì)胞通過分裂分化成一群形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能具有穩(wěn)定性差異的細(xì)胞群（組織）的過程。具有持久性和不可逆轉(zhuǎn)性，根本原因是遺傳信息在不同時(shí)間和空間中表達(dá)（基因選擇性表達(dá)）。3.植物組織培養(yǎng)技術(shù)（1）流程圖（2）條件：離體無(wú)菌、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素、適宜溫度、PH、陽(yáng)光、

7、蔗糖（維持滲透壓、提供營(yíng)養(yǎng)）4.植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（1）概念：用兩個(gè)來(lái)自不同物種植物的體細(xì)胞融合成一個(gè)雜種細(xì)胞，且把雜種細(xì)胞培育成新的 植物體的方法。 (2) 植物體細(xì)胞雜交流程圖（3）去細(xì)胞壁的方法是酶解法，用纖維素酶、果膠酶。融合的原生質(zhì)體類型有3種，要選擇出雜種原生質(zhì)體，誘導(dǎo)融合的方法包括物理方法（離心、振動(dòng)、電刺激）、化學(xué)方法（PEG），新細(xì)胞形成的標(biāo)志是新細(xì)胞壁的形成。獲得細(xì)胞產(chǎn)物，雜種細(xì)胞培養(yǎng)到愈傷組織，獲得雜種植株，要經(jīng)過植物組織培養(yǎng)技術(shù)。技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性。（4）雜交細(xì)胞出現(xiàn)的標(biāo)志是新細(xì)胞壁的出現(xiàn)4.植物細(xì)胞工程的實(shí)際應(yīng)用包括三大應(yīng)用： 植物繁殖新途徑（微型繁殖、作

8、物脫毒、人工種子），作物新品種的培養(yǎng)、細(xì)胞產(chǎn)物工廠化（1）微型繁殖保持優(yōu)良品種的遺傳特性、高效快速地實(shí)現(xiàn)種苗的大量繁殖（2）作物脫毒常取根尖、莖尖進(jìn)行組織培養(yǎng)獲得（3）人工種子的結(jié)構(gòu)包括人工薄膜、胚狀體或不定芽或頂芽或腋芽（4）作物新品種的培養(yǎng)包括單倍體育種和突變體的利用。單倍體育種的特點(diǎn)是后代穩(wěn)定遺傳,都是純合體; 明顯縮短育種年限第二節(jié)1. 動(dòng)物細(xì)胞工程包括1）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)(基礎(chǔ)）2）核移植技術(shù)3)動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(基礎(chǔ)）(1)概念：從動(dòng)物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)細(xì)胞，然后，放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長(zhǎng)和繁殖(2) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)流程圖1）取材：動(dòng)物胚胎

9、或幼齡動(dòng)物個(gè)體的器官或組織，細(xì)胞分裂能力強(qiáng)單細(xì)胞獲?。阂鹊鞍酌?、膠原蛋白酶2）相關(guān)問題細(xì)胞貼壁：貼附在瓶壁上的現(xiàn)象接觸抑制：貼壁的細(xì)胞相互接觸時(shí)，細(xì)胞停止有絲分裂原代培養(yǎng)：1-10代，遺傳物質(zhì)沒有改變傳代培養(yǎng)：10代以后，50代后細(xì)胞繼續(xù)分裂的可能發(fā)生基因突變獲得不死性，遺傳物質(zhì)改變（3）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的原理:細(xì)胞有絲分裂，結(jié)果：獲得細(xì)胞群（4）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的條件無(wú)菌、無(wú)毒（抗生素）（定期更換培養(yǎng)液，清除代謝廢物）營(yíng)養(yǎng)：糖、氨基酸、生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素（血清、血漿）溫度和pH：36.5±0.5，7.2-7.4氣體：95%空氣，5%CO2（5）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用1）制備：病毒疫

10、苗、干擾素、單克隆抗體等。2）獲得大量自身的皮膚細(xì)胞，用于植皮。3）用于檢測(cè)有毒物質(zhì)4）用于生理、病理、藥理等方面的研究，3、動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物（1）哺乳動(dòng)物核移植的類型可以分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。（2）選用去核卵(母)細(xì)胞的原因：卵(母)細(xì)胞比較大，容易操作；卵(母)細(xì)胞質(zhì)激發(fā)體細(xì)胞核的全能性。（3）體細(xì)胞核移植的大致過程如右圖：原理是: 動(dòng)物體細(xì)胞核具有全能性,“多莉”是無(wú)性繁殖的結(jié)果.其遺傳特性與白綿綿羊更相似（4）體細(xì)胞核移植技術(shù)的應(yīng)用：加速家畜遺傳改良進(jìn)程，促進(jìn)良畜群繁育；保護(hù)瀕危物種，增大存活數(shù)量；生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白；作為異種移植的供體；用于組織器官的移植等。

11、（5）體細(xì)胞核移植技術(shù)存在的問題：克隆動(dòng)物存在著健康問題、表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等。4.動(dòng)物細(xì)胞融合（1）動(dòng)物細(xì)胞融合也稱細(xì)胞雜交，是指兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)物細(xì)胞結(jié)合形成一個(gè)細(xì)胞的過程。融合后形成的具有原來(lái)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞遺傳信息的單核細(xì)胞，稱為雜交細(xì)胞。(2)動(dòng)物細(xì)胞融合的流程圖如右1)誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法有物理法(離心、振動(dòng)、電激)、化學(xué)法(PEG)、生物法(滅活病毒)（滅活病毒法動(dòng)物細(xì)胞才有）2)雜交細(xì)胞形成的標(biāo)志是出現(xiàn)單核3)技術(shù)基礎(chǔ)是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù),用胰蛋白酶分散細(xì)胞（3）動(dòng)物細(xì)胞融合的意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性5.單克隆抗體（1）抗體：一種B淋巴細(xì)胞只分泌一種特異性抗體。從血清中分離出的抗

12、體產(chǎn)量低、純度低、特異性差。由漿細(xì)胞合成分泌,與核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等細(xì)胞器有關(guān)（2）單克隆抗體通過動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)制備,由雜交瘤細(xì)胞合成分泌,優(yōu)點(diǎn)是大量制備、靈敏度高、特異性強(qiáng)(3)單克隆抗體制備的原理1)利用已免疫的B淋巴細(xì)胞能合成分泌抗體2)利用骨髓瘤細(xì)胞在體內(nèi)體外均能大量繁殖3)通過動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)將B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞4)雜交瘤細(xì)胞既能合成分泌單抗抗體也能體外大量繁殖(4)流程圖如右1)小鼠免疫,目的使小鼠產(chǎn)生了漿細(xì)胞；2)提取B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞；3)常用滅活病毒誘導(dǎo)細(xì)胞融合4) 選擇培養(yǎng)基上篩選出融合的雜種細(xì)胞5)2次專一抗體陽(yáng)性檢測(cè) 6) 體外培

13、養(yǎng)體內(nèi)培養(yǎng)7)提取大量的單克隆抗體。（5）單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特異性強(qiáng)，靈敏度高，并能大量制備。（6）單克隆抗體的作用：作為診斷試劑：準(zhǔn)確識(shí)別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異，并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)。用于治療疾病和運(yùn)載藥物：主要用于治療癌癥治療，可制成“生物導(dǎo)彈”，也有少量用于治療其它疾病。專題三胚胎工程胚胎工程的概念：(1)包括的主要技術(shù)有體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)(2)操作對(duì)象: 早期胚胎配子第一節(jié)1.精子的發(fā)生(1) 精原細(xì)胞先進(jìn)行有絲分裂后進(jìn)行減數(shù)分裂；變形形成精子(2)精細(xì)胞變形為精子,細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變化頂體(高爾基體)頭

14、部(細(xì)胞核)尾部(中心體)線粒體鞘(線粒體)等2.精子獲能3. 卵子的發(fā)生(1) 在胎兒時(shí)期，卵原細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂演變成初級(jí)卵母細(xì)胞,形成卵泡. 減數(shù)分裂第二次分裂是在受精過程中完成的。形成一個(gè)卵子和三個(gè)極體.(2)排卵 (不成熟的卵)(3)排出的卵子要在輸卵管中進(jìn)一步成熟到減數(shù)分裂第二次分裂中期才具備受精能力(4)獲能精子與減數(shù)分裂第二次分裂中期卵子受精,標(biāo)志是出現(xiàn)兩個(gè)極體(5)受精過程的反應(yīng)包括頂體反應(yīng)、透明帶反應(yīng)（防止多精入卵）、卵細(xì)胞膜反應(yīng)。4.早期胚胎發(fā)育(1)胚胎發(fā)育的過程包括受精卵、卵裂期胚、桑椹胚、囊胚、原腸胚(2)胚胎移植一般采用桑椹胚囊胚(3) 囊胚包括外胚層、內(nèi)胚層、囊胚

15、腔,由內(nèi)細(xì)胞團(tuán)細(xì)胞,滋養(yǎng)層細(xì)胞組成. 內(nèi)細(xì)胞團(tuán)將來(lái)發(fā)育成胎兒的各種組織；而滋養(yǎng)層細(xì)胞將來(lái)發(fā)育成胎膜和胎盤.原腸胚包括外胚層、內(nèi)胚層、原腸腔.5. 胚胎的早期培養(yǎng)：。(1)培養(yǎng)液成分：無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等(2)當(dāng)胚胎發(fā)育到適宜的階段時(shí)，可將其取出向受體移植或冷凍保存。第二節(jié)1.體外受精(1)卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng): 促性腺激素處理、超數(shù)排卵、沖卵、活體采卵,培養(yǎng)到減數(shù)分裂第二次分裂中期(2)精子采集和獲能：通過假陰道法、手握法、電刺激法采集精子,采用培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法誘導(dǎo)精子獲能.(3)體外受精(4)胚胎的早期培養(yǎng),一般在桑椹胚、囊胚進(jìn)行胚胎移植.第三節(jié)1. 胚胎移

16、植概念：將雌性動(dòng)物的早期胚胎移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動(dòng)物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體的技術(shù)。是生產(chǎn)胚胎的供體和孕育胚胎的受體共同繁殖后代的過程.是胚胎工程最后一道工序.2. 意義:可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力3. 胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)：同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的（對(duì)供體和受體進(jìn)行同期發(fā)情處理）；早期胚胎形成后處于游離狀態(tài)，為胚胎的收集提供可能；受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；移入受體的供體胚胎的遺傳特性孕育過程中不受影響。4.流程圖如右5.胚胎移植的程序：對(duì)供、受體母牛進(jìn)行選擇，用激素進(jìn)行同期發(fā)情處理；對(duì)供體母牛用促性腺激素，做超數(shù)排卵處理；

17、選擇同種優(yōu)秀公牛配種（有性生殖過程）；對(duì)胚胎進(jìn)行收集（此時(shí)胚胎處于游離桑椹胚或囊胚狀態(tài)）；對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查；胚胎移植（或冷凍保存）；檢查受體母牛是否受孕；產(chǎn)下胚胎移植的犢牛。6.胚胎分割概念：用機(jī)械方法將桑椹胚或囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)切割成2、4、8均等分，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)（可看作是動(dòng)物無(wú)性繁殖或克隆）7. 胚胎干細(xì)胞的移植（1）胚胎干細(xì)胞的含義：由早期胚胎或原始性腺中分離出來(lái)的一類細(xì)胞，又叫ES或EK細(xì)胞。（2）特征：形態(tài)上體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯；功能上具有發(fā)育的全能性，即可分化為成年動(dòng)物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。（體外培養(yǎng)下，ES細(xì)胞可以只增殖不分化）（3）應(yīng)用：用于治療人類疾病，

18、研究體外細(xì)胞分化的材料,用于器官移植專題四生物技術(shù)的安全性和倫理問題第一節(jié)轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭(zhēng)論：包括食物安全、生物安全、環(huán)境安全 。1.基因生物與食物安全：反方觀點(diǎn)：反對(duì)“實(shí)質(zhì)性等同”、出現(xiàn)滯后效應(yīng)、出現(xiàn)新的過敏原、營(yíng)養(yǎng)成分改變正方觀點(diǎn)：有安全性評(píng)價(jià)、科學(xué)家負(fù)責(zé)的態(tài)度、無(wú)實(shí)例無(wú)證據(jù)2.轉(zhuǎn)基因生物與生物安全：對(duì)生物多樣性的影響反方觀點(diǎn)：擴(kuò)散到種植區(qū)之外變成野生種類、成為入侵外來(lái)物種、重組出有害的病原體、成為超級(jí)雜草、有可能造成“基因污染”正方觀點(diǎn)：生命力有限、存在生殖隔離、花粉傳播距離有限、花粉存活時(shí)間有限3.轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全：對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響反方觀點(diǎn)：打破物種界限、二次污染、重組出

19、有害的病原微生物、毒蛋白等可能通過食物鏈進(jìn)入人體正方觀點(diǎn)：不改變生物原有的分類地位、減少農(nóng)藥使用、保護(hù)農(nóng)田土壤環(huán)境第二節(jié)1.克隆人：如生殖性克隆,治療性克隆 中國(guó)政府的態(tài)度：禁止生殖性克隆，不反對(duì)治療性克隆。四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實(shí)驗(yàn)。2.試管嬰兒：設(shè)計(jì)試管嬰兒 3.基因身份證：DNA全部的堿基序列 第三節(jié)1.種類：致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過基因重組的致病菌。2.散布方式：吸入、誤食、接觸帶菌物品、被帶菌昆蟲叮咬等。3.特點(diǎn)：致病力強(qiáng)、多數(shù)具傳染性、傳染途徑多、污染面廣、有潛伏期、不易被發(fā)現(xiàn)、危害時(shí)間長(zhǎng)等。4.禁止生物武器公約及中國(guó)政府的態(tài)度：在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲(chǔ)存生物武器，并反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。專題五生態(tài)工程1.生態(tài)工程建設(shè)的目的：達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和的生態(tài)效益同步發(fā)展。2.生態(tài)經(jīng)濟(jì)：通過實(shí)行循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原則，使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物能夠成為本