高考生物選修3知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、高考生物選修3知識(shí)點(diǎn)總結(jié)專題一 基因工程一、基因工程的基本工具1、“分子手術(shù)刀”限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）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。結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。2、“分子縫合針”DNA連接酶（1）兩種DNA連接酶（E·coliDNA連接酶和T4DNA連接酶）的比較：相同點(diǎn)：都縫合磷酸二酯鍵。區(qū)別：E·coliDNA連接酶只能連接黏性末端；T4DNA連接酶能縫合兩種末端，但效率較低。3、“分子運(yùn)輸車”運(yùn)載體（1）載體具備的條件：能在受

2、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）最常用的載體是:質(zhì)粒，它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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。（3）其它載體：噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒二、基因工程的基本操作程序1、目的基因的獲取從基因文庫(kù)中獲得、人工合成、PCR擴(kuò)增。人工合成目的基因的常用方法有反轉(zhuǎn)錄法_和化學(xué)合成法_。（了解基因組文庫(kù)和CDNA文庫(kù)？；如何從基因文庫(kù)中提取目的基因？）2、基因表達(dá)載體的構(gòu)建（關(guān)鍵步驟）組成：目的基因啟動(dòng)子終止子標(biāo)記基因（1）啟動(dòng)子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端

3、，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，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。（2）終止子：也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的尾端。（3）標(biāo)記基因的作用：是為了鑒定受體細(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。3、將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞_（1）常用的轉(zhuǎn)化（導(dǎo)入）方法：導(dǎo)入植物細(xì)胞：常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法（雙子葉植物），其次還有基因槍法和花粉管通道法等。導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)。此方法的受體細(xì)胞多是受精卵。導(dǎo)入微生物細(xì)胞：感受態(tài)細(xì)胞法。先用Ca2+處理細(xì)胞，使其成為感受態(tài)細(xì)胞，再將重組表達(dá)載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合

4、，在一定的溫度下促進(jìn)感受態(tài)細(xì)胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程。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。（2）重組細(xì)胞導(dǎo)入受體細(xì)胞后，篩選含基因表達(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)檢測(cè)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DNA分子雜交技術(shù)。檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，方法是采用用標(biāo)記的目的基因作探針與mRNA雜交。檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，提取蛋白質(zhì)，用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原抗體雜交。有時(shí)還需進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定。如轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲性狀。三、蛋白質(zhì)工程的概念蛋白質(zhì)工程是指以蛋白

5、質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，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)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。（基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)）專題2 細(xì)胞工程一、植物細(xì)胞工程1、理論基礎(chǔ)（原理）：植物細(xì)胞全能性2、植物組織培養(yǎng)技術(shù)（1）過程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞愈傷組織試管苗植物體（2）用途：微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單倍體育種、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。（3）地位：是培育轉(zhuǎn)基因植物、植物體細(xì)胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。3、植物體細(xì)胞雜交技術(shù)誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括離心、振動(dòng)、電刺激等?；瘜W(xué)法用聚乙二醇（PEG）作誘導(dǎo)劑。原理

6、：細(xì)胞膜的流動(dòng)性。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）取動(dòng)物組織塊（動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物的器官或組織）剪碎用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個(gè)細(xì)胞制成細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)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)。（2）細(xì)胞貼壁：懸液中分散的細(xì)胞很快就貼附在瓶壁上。接觸抑制：細(xì)胞數(shù)目不斷增多，當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長(zhǎng)到表面相互抑制時(shí)，會(huì)停止分裂增殖。（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：培養(yǎng)液應(yīng)進(jìn)行無菌處理。通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，以防培養(yǎng)過程中的污染。此外，應(yīng)定期更換培養(yǎng)液，防止代謝產(chǎn)物積累對(duì)細(xì)胞

7、自身造成危害。營(yíng)養(yǎng)：糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無機(jī)鹽、微量元素等。需加入血清、血漿等天然成分。溫度：適宜溫度：哺乳動(dòng)物多是36.50.5；pH：7.27.4。氣體環(huán)境：95%空氣5%CO2。O2是細(xì)胞代謝所必需的，CO2作用是維持培養(yǎng)液的pH。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(yíng)養(yǎng)豐富。3、動(dòng)物細(xì)胞融合（1）原理級(jí)方法：細(xì)胞膜的流動(dòng)性。誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括離心、振動(dòng)、電刺激等?；瘜W(xué)法用聚乙二醇（PEG）作誘導(dǎo)劑。還可以用滅活的

8、病毒誘導(dǎo)。（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。項(xiàng)目細(xì)胞融合的原理細(xì)胞融合的方法誘導(dǎo)手段用法植物體細(xì)胞雜交細(xì)胞膜的流動(dòng)性去除細(xì)胞壁后誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合物理法、化學(xué)法克服遠(yuǎn)緣雜交不親和性，獲得雜種植株動(dòng)物細(xì)胞融合細(xì)胞膜的流動(dòng)性使細(xì)胞分散后誘導(dǎo)細(xì)胞融合物理法、化學(xué)法、滅活的病毒誘導(dǎo)制備單克隆抗體的技術(shù)之一4、單克隆抗體（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）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。（3）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。（4）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)

9、微差異，并跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速。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3 胚胎工程一、動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程1、胚胎工程是指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如胚胎移植、體外受精、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性動(dòng)物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。2、動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過程（1）精子的發(fā)生：細(xì)胞核為精子頭的主要部分，高爾基體發(fā)育為頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈?，線粒體在尾基部形成線粒體鞘膜，其他物質(zhì)濃縮為原生質(zhì)滴直至脫落。（2）卵子的發(fā)生：在胎兒時(shí)期，卵原

10、細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂演變成初級(jí)卵母細(xì)胞，減一分裂在排卵前后完成，形成次級(jí)卵母細(xì)胞和第一極體進(jìn)入輸卵管；減二分裂是在受精過程中完成的。（3）受精：精子獲能（在雌性動(dòng)物生殖道內(nèi)）；卵子的準(zhǔn)備（排出的卵子要在輸卵管中進(jìn)一步成熟到減二中期才具備受精能力）；受精階段：透明帶反應(yīng)：防止多精子入卵受精的第一道屏障。卵黃膜的封閉作用：它是防止多精子入卵受精的第二道屏障。受精標(biāo)志是第二極體的形成；受精完成標(biāo)志是雌雄原核融合成合子。受精場(chǎng)所是母體的輸卵管上段。（4）胚胎發(fā)育：卵裂期桑椹胚（全能細(xì)胞）囊胚：開始出現(xiàn)分化（該時(shí)期細(xì)胞的全能性仍比較高）。聚集在胚胎一端個(gè)體較大的細(xì)胞稱為內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，將來發(fā)育成胎兒的各種組織。中

11、間的空腔稱為囊胚腔。原腸胚：有了三胚層的分化，具有囊胚腔和原腸腔。二、體外受精1、卵母細(xì)胞的采集和培養(yǎng)：對(duì)體型小的動(dòng)物用促性腺激素處理，從輸卵管沖取卵子（可直接受精）；對(duì)體型大的動(dòng)物從卵巢中采集卵母細(xì)胞（要在體外培養(yǎng)成熟）2、精子的采集和獲能：對(duì)嚙齒動(dòng)物、兔、豬等的精子用培養(yǎng)法（放入人工配制的獲能液中）；對(duì)牛、羊等精子用化學(xué)法（放在肝素或鈣離子載體溶液中）三、胚胎移植1、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。通過轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精獲得的胚胎必須移植給受體才能獲得后代。2、優(yōu)勢(shì)：可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，縮短供體本身的繁殖周期

12、。3、胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)：動(dòng)物發(fā)情排卵后，同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。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)移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)；為胚胎在受體的存活提供了可能。供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，遺傳特性在孕育過程中不受影響。4、胚胎移植的程序：對(duì)供、受體母牛進(jìn)行選擇，用促性腺激素進(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。選擇同種優(yōu)秀公牛配種；對(duì)胚胎進(jìn)行收集此時(shí)胚胎處于游離狀態(tài)；對(duì)胚胎進(jìn)行質(zhì)量檢查此時(shí)胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚；胚胎移植；檢查受體母牛是否受孕；產(chǎn)下胚胎移

13、植的犢牛。四、胚胎分割1、概念：將早期胚胎切割成2、4、8等分等，經(jīng)移植獲得同卵雙胎或多胎的技術(shù)。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。2、操作要點(diǎn)：選擇發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。內(nèi)細(xì)胞團(tuán)要均等分割，否則會(huì)影響胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。五、胚胎干細(xì)胞的移植（識(shí)記）1、含義：由早期胚胎囊胚或胎兒的原始性腺中分離出來的一類細(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，如利用ES細(xì)胞誘導(dǎo)其分化成新的組織細(xì)胞特性，移植ES細(xì)胞可使壞

14、死或退化的部位得以修復(fù)。專題五 生態(tài)工程的原理（識(shí)記）1、對(duì)象：以破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)和重建2、基本原理：物質(zhì)循環(huán)再生原理如無廢棄物農(nóng)業(yè)物種多樣性原理提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性協(xié)調(diào)與平衡原理處理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，考慮環(huán)境容納量整體性原理考慮自然系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)的統(tǒng)一系統(tǒng)性和工程學(xué)原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構(gòu)，通過改變和優(yōu)化結(jié)構(gòu)，達(dá)到改善系統(tǒng)功能的目的；系統(tǒng)整體性原理：實(shí)現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果相關(guān)考題：一、 一對(duì)表現(xiàn)型正常的夫婦，生了一個(gè)鐮刀型細(xì)胞貧血癥（常染色體隱性遺傳?。┗純?。在他們欲生育第二胎時(shí)，發(fā)現(xiàn)妻子的雙側(cè)輸卵管完全堵塞，不能完成體

15、內(nèi)受精。醫(yī)生為該夫婦實(shí)施了體外受精和產(chǎn)前基因診斷，過程如下圖。請(qǐng)回答：（1）過程是指在體外進(jìn)行的_處理，從而使精子與卵子結(jié)合形成受精卵；過程稱為_。（2）在對(duì)胎兒進(jìn)行鐮刀形細(xì)胞貧血癥的產(chǎn)前基因診斷時(shí)，要先從羊水中的胎兒細(xì)胞提取物質(zhì)_進(jìn)行PCR擴(kuò)增。然后用Mst 對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行切割，產(chǎn)生多個(gè)片段的酶切產(chǎn)物。據(jù)此判斷，Mst 是一種_酶。（3）不同長(zhǎng)度的酶切產(chǎn)物在電泳時(shí)移動(dòng)的速率不同，形成不同的電泳條帶。該家庭成員的鐮刀型細(xì)胞貧血癥基因分析的電泳帶譜如，據(jù)此判斷胎兒為_（填“正?！薄ⅰ盎颊摺被颉皵y帶者”）。二、自1981年Evans和Kaufman首次成功分離小鼠胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞），醫(yī)學(xué)界對(duì)其

16、的研究雖頗有爭(zhēng)議但也如火如荼，下圖表示利用胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)所做的一系列研究，請(qǐng)據(jù)圖分析回答：(1)過程將胚胎干細(xì)胞置于用射線滅活的鼠胎兒成纖維細(xì)胞的飼養(yǎng)層上，并加入動(dòng)物血清、抗生素等物質(zhì)，維持細(xì)胞不分化的狀態(tài)。在此過程中，飼養(yǎng)層提供干細(xì)胞增殖所需的_，加入抗生素是為了_，這對(duì)于研究細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡的機(jī)理具有重要意義。(2)過程將帶有遺傳標(biāo)記的ES細(xì)胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織化學(xué)染色，用于研究動(dòng)物器官形成的時(shí)間、發(fā)育過程以及影響的因素，這項(xiàng)研究利用了胚胎干細(xì)胞具有_的特點(diǎn)。在哺乳動(dòng)物早期發(fā)育過程中，囊胚的后一個(gè)階段是_。(3)過程中目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞最常用的方法是_，將獲得的目

17、的基因轉(zhuǎn)入胚胎干細(xì)胞前需構(gòu)建基因表達(dá)載體，其目的是_ (4)過程得到的小鼠畸胎瘤里面全是軟骨、神經(jīng)管、橫紋肌和骨骼等人類組織和器官。實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須用X射線照射去除胸腺的小鼠，獲得免疫缺陷小鼠，其目的是_該過程研究的意義在于解決_問題。三、胚胎工程技術(shù)包含的內(nèi)容很豐富，如圖是胚胎工程技術(shù)研究及應(yīng)用的相關(guān)情況，其中供體1是良種荷斯坦高產(chǎn)奶牛，供體2是黃牛，請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：(1)應(yīng)用1中獲得的小牛，其遺傳物質(zhì)來源于，細(xì)胞B的名稱是。(2)應(yīng)用2中牛完成體內(nèi)受精的場(chǎng)所是_，剛種植在子宮內(nèi)的胚胎其發(fā)育程度一般為，胚胎種植后可以通過_從母體獲得正常發(fā)育所需要的物質(zhì)。這種試管牛的產(chǎn)生，采用的胚胎工程技術(shù)有 （至少答出2種）等。(3)應(yīng)用3中細(xì)胞C取自牛胎兒的，或細(xì)胞。(4)應(yīng)用4中通過技術(shù)獲得二分胚和，得到兩只小牛，可以通過PCR技術(shù)進(jìn)行小牛早期胚胎性別鑒定；也可以在細(xì)胞水平