選修 現(xiàn)代生物科技 知識點(diǎn)

選修3現(xiàn)代生物科技第一章基因工程1.基因工程誕生的理論基礎(chǔ)：DNA是生物遺傳物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)、DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)、遺傳信息傳遞方式的認(rèn)定。2.基因工程操作過程中涉及的工具是：限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶、質(zhì)粒載體；其中工具酶指的是：DNA連接酶和限制性核酸內(nèi)切酶3.限制性核酸內(nèi)切酶酶的功能是：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定位點(diǎn)的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。經(jīng)此酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：粘性末端和平末端。4.載體具備的條件：①能在宿主細(xì)胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存；②具有一至多個(gè)限制酶切割位點(diǎn)，供外源DNA片段插入；③具有標(biāo)記基因，供重組DNA的鑒定和選擇。質(zhì)粒是基因工程最常用的載體,它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單的、獨(dú)立于細(xì)菌染色體之外，并具有自我復(fù)制能力的雙鏈環(huán)狀DNA分子。最常用的質(zhì)粒是大腸桿菌的質(zhì)粒?；蚬こ痰妮d體除了質(zhì)粒外，還有噬菌體、動物病毒、植物病毒。5.基因工程的基本原理是讓人們感興趣的基因（即目的基因）在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定和高效地表達(dá)。6.基因工程的操作步驟分為五步，分別是：①獲取目的基因；②形成重組DNA分子；③將重組DNA分子導(dǎo)入受體細(xì)胞；④篩選含目的基因的受體細(xì)胞；⑤目的基因的表達(dá)。7.基因工程的核心是形成重組DNA分子。8.獲取目的基因的方法有：如果目的基因的序列是已知的，我們可以用化學(xué)方法合成目的基因，或者用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）擴(kuò)增目的基因；如果目的基因的序列是未知的，我們可以建立一個(gè)包含目的基因在內(nèi)的基因文庫。9.要想獲得重組DNA分子，必須先用相同的限制性核酸內(nèi)切酶分別切割目的基因和載體DNA，以便形成相同（或互補(bǔ)）的粘性末端；然后再用DNA連接酶將目的基因和載體DNA連接在一起。10.目的基因在宿主細(xì)胞中表達(dá)，就能產(chǎn)生人們需要的功能物質(zhì)，如轉(zhuǎn)入了人胰島素原基因的大腸桿菌，可以合成胰島素原，經(jīng)進(jìn)一步加工后，可獲得具有生物活性的胰島素。11.轉(zhuǎn)基因動物是指轉(zhuǎn)入了外源基因的動物。12.基因治療是指向目標(biāo)細(xì)胞中引入正常功能的基因，以補(bǔ)償或糾正基因的缺陷，達(dá)到治療的目的。13.1990年，美國正式開始首例重度免疫缺陷癥的臨床基因治療，患者是一個(gè)小女孩，因?yàn)樗幋a的腺苷酸脫氨酶（簡稱ADA）基因發(fā)生了突變。研究人員先克隆了人體正常的腺苷酸脫氨酶基因（ada）,然后將其轉(zhuǎn)入患者有缺陷的T淋巴細(xì)胞，經(jīng)過培養(yǎng)、轉(zhuǎn)化后的T淋巴細(xì)胞能產(chǎn)生ADA，最后將成千上萬的這種轉(zhuǎn)基因細(xì)胞轉(zhuǎn)入患者的骨髓組織。第二章克隆技術(shù)1.研究表明，生物的克隆需要以下基本條件：（1）具有包含物種完整基因組的細(xì)胞核的活細(xì)胞；（2）能有效調(diào)控細(xì)胞核發(fā)育的細(xì)胞質(zhì)物質(zhì)；（3）完成胚胎發(fā)育的必要的環(huán)境條件。2.植物克隆的技術(shù)基礎(chǔ)是植物組織培養(yǎng)。3.跟生活的植株相似，植物組織塊切口處的細(xì)胞在傷口的刺激下發(fā)生脫分化，成為可以分裂的細(xì)胞，并且可以繼續(xù)不斷地進(jìn)行分裂增殖。4.植物組織培養(yǎng)過程：離體的植物組織_愈傷組織幼根和芽或胚狀體完整植株。5.經(jīng)液體懸浮培養(yǎng)的植物單個(gè)細(xì)胞，具有細(xì)胞質(zhì)豐富、液泡小、細(xì)胞核大的特性，這種單細(xì)胞被稱為胚性細(xì)胞。6.植物原生質(zhì)體的獲得方法：在0.5~0.6mol/L的甘露醇溶液環(huán)境（較高滲透壓）下用纖維素酶和果膠酶混合液處理根尖、葉片、愈傷組織或懸浮培養(yǎng)細(xì)胞，將細(xì)胞壁消化除去，獲得球形的原生質(zhì)體。7.動物細(xì)胞培養(yǎng)就是從動物機(jī)體中取出相關(guān)的組織，將它分散成單個(gè)的細(xì)胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細(xì)胞生長和繁殖。8.動物細(xì)胞培養(yǎng)的流程：取動物組織塊（動物胚胎或幼齡動物的器官或組織）→剪碎→用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞→制成細(xì)胞懸浮液→轉(zhuǎn)入細(xì)胞培養(yǎng)瓶（即卡氏瓶）中進(jìn)行原代培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細(xì)胞重新用胰蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞→繼續(xù)進(jìn)行傳代培養(yǎng)。9.懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上，稱為細(xì)胞貼壁。細(xì)胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互抑制時(shí)，細(xì)胞就會停止分裂增殖，這種現(xiàn)象稱為細(xì)胞的接觸抑制。10.哺乳動物核移植可以分為胚胎干細(xì)胞核移植（比較容易）和體細(xì)胞核移植（比較難）。11.未經(jīng)克隆化的細(xì)胞系具有異質(zhì)性。12.理論上各種培養(yǎng)細(xì)胞都可被克隆，但原代培養(yǎng)細(xì)胞和有限細(xì)胞系克隆起來有實(shí)際困難；相反，無限細(xì)胞系、轉(zhuǎn)化細(xì)胞系和腫瘤細(xì)胞系等比較容易克隆。這是因?yàn)橹挥袑ε囵B(yǎng)環(huán)境有較較大適應(yīng)范圍和具有較強(qiáng)獨(dú)立生存能力的細(xì)胞，才容易做細(xì)胞克隆。13.提高細(xì)胞克隆形成率的措施有：選擇適宜的培養(yǎng)基、添加血清、以滋養(yǎng)細(xì)胞支持生長、激素（胰島素）刺激、使用CO2培養(yǎng)箱調(diào)節(jié)pH等。14.根據(jù)分子細(xì)胞生物學(xué)機(jī)理可以說明克隆羊獲得成功的部分原因：重組卵細(xì)胞在第1次分裂時(shí)雖然復(fù)制了DNA，但基因的轉(zhuǎn)錄并未開始；同時(shí)，供體核DNA開始丟失來源于乳腺細(xì)胞的調(diào)節(jié)蛋白，而正是這些蛋白最初阻止了核基因的表達(dá)；在重組卵細(xì)胞開始第3次分裂時(shí)，原乳腺細(xì)胞的調(diào)節(jié)蛋白便全部被卵細(xì)胞質(zhì)中的蛋白因子替換了。因此，在克隆羊的培育過程中，選擇分裂3次的細(xì)胞進(jìn)行移植。15.細(xì)胞融合是指兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞融合成一個(gè)細(xì)胞的現(xiàn)象。動物細(xì)胞在一定的物質(zhì)（如滅活的仙臺病毒、聚乙二醇等）介質(zhì)下可以相互融合，也可用電融合技術(shù)。16．基因型不同的細(xì)胞間的融合就是細(xì)胞雜交，由于該過程中染色體容易丟失，利用雜交細(xì)胞檢測特定染色體丟失與特定基因產(chǎn)物（蛋白質(zhì)）減少的對應(yīng)關(guān)系可以進(jìn)行基因定位。17.細(xì)胞融合最重要的應(yīng)用是單克隆抗體的制備。18.雜交瘤技術(shù)制備單抗的基本方法是：（1）用外界抗原刺激動物，使其發(fā)生免疫反應(yīng)，使B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體；（2）利用仙臺病毒或聚乙二醇等做介導(dǎo)，使經(jīng)免疫的動物的脾細(xì)胞與可以無限傳代的骨髓瘤細(xì)胞融合；（3）經(jīng)過篩選、克隆培養(yǎng)，獲得來自單一細(xì)胞的既能產(chǎn)生特異抗體、又能無限增殖的雜交瘤細(xì)胞克隆。19．單克隆抗體比一般抗血清優(yōu)越的原因是一般抗血清中的抗體以一群識別不同抗原部位的抗體混合物，而單抗純度高，靈敏性強(qiáng)。可以用單抗作為特異探針，研究相應(yīng)抗原蛋白的結(jié)構(gòu)、細(xì)胞學(xué)分布及其功能。第三章胚胎工程1．多細(xì)胞動物個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)是__受精卵_。同種動物精卵表面有_特異性識別的蛋白_，這是它們能結(jié)合的原因之一。2．胚胎發(fā)育過程包括：受精卵→_卵裂球__→_桑葚胚_(dá)→囊胚→__原腸胚_(dá)_→組織器官形成→幼體。3．當(dāng)卵裂球含2-8個(gè)細(xì)胞時(shí)，其中的每一個(gè)細(xì)胞都具有全能性。（對，錯(cuò)）4．囊胚外表為一層扁平細(xì)胞，稱_滋養(yǎng)層_，胚胎的附屬結(jié)構(gòu)或_胚外_結(jié)構(gòu)如胚盤就由此發(fā)育而來。5．囊胚內(nèi)部的細(xì)胞團(tuán)不斷增殖分化，將發(fā)育成完整的胚胎。（對，錯(cuò)）6．囊胚細(xì)胞為胚胎干細(xì)胞，具有發(fā)育全能性，能分化出成體動物的所有組織和器官。（對，錯(cuò)）7．胚胎工程研究的的對象主要限定于_高等脊椎動物_，特別是哺乳動物。8．體外受精就是采集雌性動物的卵細(xì)胞和雄性動物的精子，使其在__試管_中受精。其過程是：（1）將成熟的精子放入__培養(yǎng)液__中培養(yǎng)，使其達(dá)到_獲能_狀態(tài)。（2）采集卵母細(xì)胞：卵巢經(jīng)_超數(shù)排卵_處理后，取出卵母細(xì)胞，并人工培養(yǎng)促其成熟。（3）獲能的精子和成熟后的卵細(xì)胞在體外受精。（4）培養(yǎng)受精卵至發(fā)育到_8細(xì)胞__以上的胚胎，移植到代孕母子宮中。（5）經(jīng)分娩產(chǎn)仔就得到“_試管動物_”。9．胚胎體外培養(yǎng)過程中，所用的培養(yǎng)液在不同時(shí)期成分是完全相同的。（對，錯(cuò)）10．目前，只能對少數(shù)物種不同階段的胚胎進(jìn)行培養(yǎng)，尚無從受精卵到新生兒的全體外胚胎培養(yǎng)技術(shù)。（對，錯(cuò)）11．胚胎移植是胚胎工程中獲得后代的唯一方法。（對，錯(cuò)）12．為使供體母畜超數(shù)排卵，實(shí)際操作過程中可以采用注射雌激素的方法。（對，錯(cuò)）13．胚胎移植的基本過程是：一頭母畜（供體）發(fā)情排卵并經(jīng)__配種_后，在一定時(shí)間內(nèi)從其生殖器官中（_輸卵管_或子宮角）取出早期胚胎，然后分別把它們移植到另外一頭與供體_同期發(fā)情_但未經(jīng)配種的母畜（受體）的相應(yīng)部位。這個(gè)來自供體的胚胎能夠在受體的子宮_著床_并繼續(xù)生長發(fā)育，最后產(chǎn)下供體的后代。14．胚胎分割是指借助__顯微操作_技術(shù)將早期胚胎切割成幾等份，在移植到代孕母子宮中發(fā)育，產(chǎn)生__同卵多仔__后代的技術(shù)。15．胚胎分割的基本過程是：將發(fā)育良好的胚胎移入含有__培養(yǎng)液__的培養(yǎng)皿中，在__顯微鏡_下用切割針（刀）將胚胎分割開，或采用_酶__處理等方式將_卵裂球__中的細(xì)胞分散開，分割的胚胎或_細(xì)胞_直接移植給受體，或在體外培養(yǎng)到_囊胚_(dá)階段，再移植到手體內(nèi)，著床發(fā)育產(chǎn)仔。16．當(dāng)受精卵發(fā)育成囊胚時(shí)，__內(nèi)細(xì)胞團(tuán)__的細(xì)胞為胚胎干細(xì)胞。17．培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞的關(guān)鍵是需要一種培養(yǎng)體系，這種體系必須能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的生長，同時(shí)還要抑制其_分化_。在培養(yǎng)胚胎干細(xì)胞時(shí)，首先要在培養(yǎng)皿底部制備一層細(xì)胞，稱為__飼養(yǎng)層_，這層細(xì)胞一般是__胚胎成纖維細(xì)胞__。18．胚胎干細(xì)胞可以有以下應(yīng)用：（1）直接利用胚胎干細(xì)胞_核移植_，可以提高克隆動物的成功率，獲得與核供體極為相似的“復(fù)制品”。（2）對胚胎干細(xì)胞進(jìn)行__基因敲除_，可以獲得適合人體移植的豬器官，減弱或消除排斥反應(yīng)。（3）利用胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，結(jié)合遺傳工程，可以在試管改良并創(chuàng)造動物__新品種__。第五章生態(tài)工程1.根據(jù)中國大量的樸素的生態(tài)工程實(shí)踐，歸納出“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的生態(tài)工程原理，并明確生態(tài)工程學(xué)的研究對象是社會—經(jīng)濟(jì)—自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。2.在我國，生態(tài)工程的種類主要是：A.農(nóng)業(yè)生態(tài)工程；B.物質(zhì)循環(huán)利用的生態(tài)工程；C.節(jié)水廢水處理與應(yīng)用的生態(tài)工程；D.山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程；E.清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程3.請先填空，再判斷下列各項(xiàng)措施分別屬于哪種生態(tài)工程？（1）將城市生活垃圾進(jìn)行減量化、無害化、資源化處理，將生活垃圾中有機(jī)部分、人畜的糞便等轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)生態(tài)復(fù)合肥。屬于A（2）農(nóng)村地區(qū)發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，將農(nóng)作物秸稈“過腹還田”，利用禽畜糞便與作物秸稈培養(yǎng)食用菌后再培養(yǎng)蚯蚓，蚓糞殘?jiān)僮鳛榉柿?，既減少或避免了田間燒草給環(huán)境帶來的污染，又增加了產(chǎn)值。屬于B（3）糖廠利用廢棄的糖蜜制酒精。屬于C（4）造紙廠利用廢液回收鈣粉、木質(zhì)素等物質(zhì)。屬于C（5）屠宰場利用廢血提取生產(chǎn)凝血酶、血紅蛋白等。屬于C（6）我國的三北、長江中上游防護(hù)林工程。屬于D（7）利用農(nóng)作物秸稈、生活垃圾等發(fā)酵處理，生產(chǎn)沼氣。屬于E（8）利用本地生態(tài)資源，建設(shè)能耗低、廢棄物就地資源化的住宅。屬于F（9）在荒山、荒坡、灘涂、濕地以及礦山廢棄地發(fā)展草業(yè)、牧業(yè)或林業(yè)的工程。屬于G（10）不消耗、不破壞當(dāng)?shù)刈匀宦糜钨Y源，旅游設(shè)施盡量生態(tài)化，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的工程。屬于H（11）研制和生產(chǎn)各種可自然降解、對環(huán)境無害且可循環(huán)利用的包裝材料、洗滌劑、化妝品等。屬于I（12）幫助保護(hù)區(qū)居民合理開發(fā)、持續(xù)利用本地豐富的生物多樣性資源，促進(jìn)保護(hù)區(qū)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益同步增長。屬于J4.請判斷下列措施分別是套種、輪種和間種技術(shù)中的哪一種？（1）在小麥生長后期，在小麥畦中間播種玉米。屬于套種（2）在桑園中種植大豆，在果園中種植蔬菜。屬于間種（3）在同一塊地上輪流種植玉米、大豆，可以恢復(fù)或提高土壤肥力。屬于輪種5.農(nóng)業(yè)生態(tài)工程以生態(tài)學(xué)原理為依據(jù)，將種植、養(yǎng)殖、水產(chǎn)、園藝與林業(yè)、副業(yè)、加工業(yè)等進(jìn)行優(yōu)化，將農(nóng)業(yè)廢棄物的轉(zhuǎn)化、再生及資源化等綜合起來，將節(jié)能、應(yīng)用清潔能源、生態(tài)建筑以及人口控制、生物多樣性保護(hù)結(jié)合起來。6.目前，因人類自身過于頻繁的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動而產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)有：農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用使得更多的土地成為可耕地，然而，水土流失現(xiàn)象越來越嚴(yán)重；人工肥料的引入大大提高了單位面積農(nóng)作物的產(chǎn)量，然而，過量使用又導(dǎo)致了環(huán)境的破壞和土壤肥力的下降；農(nóng)藥的使用在消滅害蟲的同時(shí)，也污染了水、空氣和土壤等無機(jī)環(huán)境，更為嚴(yán)重的是