生物選修三知識(shí)清單

1、選修3知識(shí)點(diǎn)總結(jié)專題1基因工程基因工程：基因工程是在dna分子水平上進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，又叫做dna重組技術(shù)。操作水平：dna分子水平原理：基因重組優(yōu)點(diǎn):1.突破物種界限2.定向改造生物的遺傳特性（一）基因工程的基本工具1. “分子手術(shù)刀” _一限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）（1）來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。（2）功能：能夠識(shí)別特定的核甘酸序列，并在特定的切點(diǎn)切割,因此具有&一性。（3）作用的化學(xué)鍵：磷酸二酯鍵（4）結(jié)果：通常形成兩種dna片段末端有形式：黏性末端和平末端。2. “分子縫合針” 一一dm連接酶（1）作用：將兩個(gè)具有相同粘性末端的dna片段連接起來,形成重組dna（

2、2）連接的化學(xué)鍵：磷酸一酯鍵（3）與dna聚合酶作用的異同：dna聚合酚只能將單個(gè)核昔酸加到已有的核昔酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。dna連接酶是連接兩個(gè)dna片段的末端，形成磷酸二酯鍵。3. “分子運(yùn)輸車”一一運(yùn)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。 具有一個(gè)或多個(gè)限制酶切點(diǎn)，供外源dna片段插入。 具有標(biāo)記基因。（2）最常用的載體是質(zhì)粒。（3）其它載體：噬菌體、動(dòng)植物病毒（二）基因工程的基本操作程序第_步：目的基因的獲取1. 從基因文庫屮獲取2. 人工合成。常用方法有：（1）反轉(zhuǎn)錄法（已經(jīng)獲得mra的情況下釆用）（2）化學(xué)合成法（知道目的基因的核昔酸序列、基因比較小的情況

3、下采用）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：變性，加熱至9095°cdna解鏈為單鏈第二步：復(fù)性，冷卻到5560°c,引物與兩條單鏈dna結(jié)合第三步：延伸，加熱至7075°c,熱穩(wěn)定dna聚合酶從引物起始進(jìn)行互補(bǔ)鏈的合成。（5）特點(diǎn)：指數(shù)（2”）形式擴(kuò)增第二步：基因表達(dá)載體的構(gòu)建（核心）1. 目的：使目的基因在受體細(xì)胞屮穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使日的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。2. 組成：目的基因+啟動(dòng)子+終止子+標(biāo)記基因標(biāo)

4、記基因的作用：鑒定受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來。常用的標(biāo)記基因是抗 生素基因。第三步：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)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： 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 農(nóng)桿菌上的ti質(zhì)粒上的t-dna可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并可整合到受體細(xì)胞的dna上。目的基因的遺傳特性是否能得以穩(wěn)定維持和表達(dá)的關(guān)鍵在于目的基因是否已插入植物細(xì)胞小染色體的dna上。 基因槍法（單子葉） 花粉管通道法（我國獨(dú)創(chuàng)，經(jīng)濟(jì)）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)。將h的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞：ca2+參與的轉(zhuǎn)化方法，ca2

5、+增大了細(xì)胞壁的通透性，使其成為感受態(tài)細(xì)胞。第四步：目的基因的檢測和表達(dá)1. 首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物的染色體dna上是否插入了目的基因，方法是采用da分子雜交（dna-dna）技術(shù)。2. 其次還要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出nirna,方法是采用分子雜交（dna-rna）技術(shù)。3. 最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法是采用抗原一抗體雜交技術(shù)。4. 有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如生物抗蟲或抗病的鑒定等。（三）基因工程的應(yīng)用基因治療是把竝基因?qū)氩∪说捏w內(nèi)，這是治療遺傳病最有效的手段。（四）蛋白質(zhì)工程基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)工程分千設(shè)計(jì)預(yù)期功能生物功能中心法則蛋白質(zhì)工稈

6、與基因工稈區(qū)別蛋白質(zhì)工程基因工程實(shí)質(zhì)通過改誥基因，以定向改造天然蛋白 質(zhì)，甚至創(chuàng)造自然畀不存在的蛋白質(zhì)將目的基因從供體轉(zhuǎn)移到受體細(xì) 胞，并在受體細(xì)胞中表達(dá)結(jié)果合成自然界不存在的蛋白質(zhì)只能生產(chǎn)自然畀已存在的蛋白質(zhì)聯(lián)系蛋白質(zhì)工程杲在基因工程基礎(chǔ)上，延伸出的第二代基因工程專題2細(xì)胞工程（一）植物細(xì)胞工程1. 植物組織培養(yǎng)技術(shù)（1）原理：植物細(xì)胞的全能性全能性表達(dá)的難易程度：受精卵生殖細(xì)胞干細(xì)胞體細(xì)胞；植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞（2）過程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞（脫分化卜愈傷組織 週盤g 胚狀體幼苗常用的植物激素生長素和2. 植物體細(xì)胞雜交技術(shù)（1）原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性、植物細(xì)胞的全能性脫叫愈傷組織咄化暮種

7、植株（皿：需鷲囂:沖叫僵沁去壁的方法：酶解法;誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括離心、振動(dòng)、電激等?；瘜W(xué)法是用聚乙二（peg）作為誘導(dǎo)劑。（3）意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。（二）動(dòng)物細(xì)胞工程1.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)（1）原理：細(xì)胞增殖（2）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的流程：取動(dòng)物組織塊（動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織）一剪碎一用胰蛋白酶或膠原蛋白 酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞一制成細(xì)胞懸液一轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)一貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶或膠 原蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)。（3）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要滿足以下條件 無菌、無毒的環(huán)境 營養(yǎng)：合成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長因子、無機(jī)鹽、微量元素等。通常需加入血清等天

8、然成分。 適宜溫度和pile 氣體壞境：02是細(xì)胞代謝所必需的，c02的主要作用是維持培養(yǎng)液的pll。2. 動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物（1）哺乳動(dòng)物核移植可以分為胚胎細(xì)胞核移植（比較容易）和體細(xì)胞核移植（比較難）。（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)胞細(xì)胞質(zhì)多，營養(yǎng)豐富。卵細(xì)胞的細(xì) 胞質(zhì)可使體細(xì)胞細(xì)胞核全能性得到表達(dá)。3. 動(dòng)物細(xì)胞融合（1）動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的原理基本相同，誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的方法與植物原生質(zhì)體融合的方法類 似，常用的誘導(dǎo)因素有聚乙二醇、滅活的病毒、電刺激等。（2）動(dòng)物細(xì)胞融合的意義：克服了遠(yuǎn)緣雜交的不親和性。4. 單克隆抗

9、體（1）抗體：一個(gè)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體產(chǎn)量低、純度低、特異性差。（2）單克降抗體的制備過程：兩次篩選:第一次篩選出雜交瘤細(xì)胞，第二次篩選出能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。（3）雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體。（4）單克隆抗體的優(yōu)點(diǎn)：特界性強(qiáng)，靈敏度高，并能大量制備。（5）在腹腔內(nèi)增殖的優(yōu)點(diǎn)：不需要特定的培養(yǎng)基，不需要嚴(yán)格的外界條件。（6）篩選的時(shí)候用：特定的選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行篩選。專題3胚胎工程3.1體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育受精前的準(zhǔn)備階段1：精子獲能受精前的準(zhǔn)備階段2：卵子的準(zhǔn)備（到減數(shù)第二次分裂屮期，具備與精子受精的能力）早期胚胎發(fā)育卵裂期：細(xì)

10、胞在透明帶中進(jìn)行有絲分裂，細(xì)胞數(shù)不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，或略減小。桑棋胚：胚胎細(xì)胞達(dá)32個(gè)左右，每一個(gè)細(xì)胞都是全能細(xì)胞囊胚：有囊胚腔，出現(xiàn)孵化過程。開始出現(xiàn)分化：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來發(fā)育成胎兒的各種組織。滋養(yǎng)層發(fā)育成胎膜和胎 盤。3.2體外受精和早期胚胎培養(yǎng)試管動(dòng)物技術(shù)：通過人工操作使卵子和精子在體外成熟和受精，并通過培養(yǎng)發(fā)育為早期胚胎（桑戲胚或囊胚） 后，再經(jīng)移植產(chǎn)生后代的技術(shù)。卵母細(xì)胞的采集方法一：用促性腺激素處理，使其超數(shù)排卵（針對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，家畜豬、羊等）精子的獲能：方法有培養(yǎng)法（通過獲能培養(yǎng)液）、化學(xué)誘導(dǎo)法（通過肝素或鈣離子載體a23187）胚胎早期培養(yǎng)條件：受精卵在發(fā)育培養(yǎng)液中培

11、養(yǎng)，其成分有血清3.3胚胎工程的應(yīng)用及前景胚胎分割意義：來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，屬于無性繁殖。操作程序1）選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑扌甚胚或囊胚，移入盛有操作液的培養(yǎng)皿2）用分割針或分割刀切開胚胎，分割囊胚時(shí)要將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。胚胎干細(xì)胞概念：由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞。簡稱es或ek細(xì)胞。特點(diǎn)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，增殖而不發(fā)生分化專題4生物技術(shù)的安全性和倫理問題 中國政府的態(tài)度：禁止生殖性克降，不反對(duì)治療性克降。專題5生態(tài)工程項(xiàng)目理論基礎(chǔ)意義實(shí)例物質(zhì)循環(huán)再生原 理物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境污染及影響 系統(tǒng)的穩(wěn)定和發(fā)展無廢棄物農(nóng)業(yè)物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的 穩(wěn)定性生物多樣性程度髙，可提尚 系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性“三北”防護(hù)林建設(shè)中的單 純林問題，珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng) 的生物多樣性問題協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境 的協(xié)調(diào)與平 衡可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營養(yǎng)化問題整體性原理社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、 自然 復(fù)合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系 統(tǒng)的平衡