高考生物選修3知識點總結(jié)

師中學(xué)2015屆高三生物科組二輪復(fù)習(xí)選修資料PAGE回歸課本，注重基礎(chǔ)！謙虛、淡定！善于思考，勤于總結(jié)！高考生物選修3知識點總結(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T4—DNA連接酶）的比較：①相同點：都縫合磷酸二酯鍵。②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、“分子運輸車”——運載體（1）載體具備的條件：①能在受體細胞中復(fù)制并穩(wěn)定保存。②具有一至多個限制酶切點，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。（2）最常用的載體是:質(zhì)粒，它是一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單的、獨立于細菌染色體之外，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中獲得、人工合成、PCR擴增。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_。（了解基因組文庫和CDNA文庫？；如何從基因文庫中提取目的基因？？）2、基因表達載體的構(gòu)建（關(guān)鍵步驟）組成：目的基因＋啟動子＋終止子＋標(biāo)記基因（1）啟動子：是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(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：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細胞篩選出來。常用的標(biāo)記基因是抗生素基因。3、將目的基因?qū)胧荏w細胞_（1）常用的轉(zhuǎn)化（導(dǎo)入）方法：導(dǎo)入植物細胞：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)入動物細胞：最常用的方法是顯微注射技術(shù)。此方法的受體細胞多是受精卵。導(dǎo)入微生物細胞：感受態(tài)細胞法。先用Ca2+處理細胞，使其成為感受態(tài)細胞，再將重組表達載體DNA分子溶于緩沖液中與感受態(tài)細胞混合，在一定的溫度下促進感受態(tài)細胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程。原核生物作為受體細胞的原因是繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少，最常用的原核細胞是大腸桿菌。（2）篩選含基因表達載體受體細胞標(biāo)記基因是否表達4、目的基因的檢測和表達是否插入了目的基因DNA分子雜交技術(shù)是否轉(zhuǎn)錄mRNA是否翻譯抗原－抗體雜交個體生物學(xué)水平是否出現(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，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，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細胞工程一、植物細胞工程1、理論基礎(chǔ)（原理）：植物細胞全能性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、植物體細胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。3、植物體細胞雜交技術(shù)誘導(dǎo)融合的方法：物理法包括離心、振動、電刺激等?；瘜W(xué)法用聚乙二醇（PEG）作誘導(dǎo)劑。原理：細胞膜的流動性。意義：克服了遠緣雜交不親和的障礙。二、動物細胞工程1、動物細胞培養(yǎng)（1）取動物組織塊（動物胚胎或幼齡動物的器官或組織）→剪碎→用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞→制成細胞懸液→轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進行原代培養(yǎng)→貼滿瓶壁的細胞重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：①對供、受體母牛進行選擇，用促性腺激素進行同期發(fā)情處理；對供體母牛用促性腺激素做超數(shù)排卵處理。②選擇同種優(yōu)秀公牛配種；③對胚胎進行收集[此時胚胎處于游離狀態(tài)]；對胚胎進行質(zhì)量檢查[此時胚胎應(yīng)發(fā)育到桑椹胚或囊胚]；④胚胎移植；⑤檢查受體母牛是否受孕；產(chǎn)下胚胎移植的犢牛。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：選擇發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。內(nèi)細胞團要均等分割，否則會影響胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。五、胚胎干細胞的移植（識記）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胞，又叫ES或EK細胞。2、特征：形態(tài)上體積小、細胞核大、核仁明顯；功能上具有發(fā)育的全能性，即可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞。[體外培養(yǎng)下，ES細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細胞誘導(dǎo)其分化成新的組織細胞特性，移植ES細胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)。專題五生態(tài)工程的原理（識記）1、對象：以破壞的生態(tài)系統(tǒng)進行修復(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)濟系統(tǒng)和社會系統(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)，達到改善系統(tǒng)功能的目的；系統(tǒng)整體性原理：實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果]相關(guān)考題：一對表現(xiàn)型正常的夫婦，生了一個鐮刀型細胞貧血癥（常染色體隱性遺傳?。┗純?。在他們欲生育第二胎時，發(fā)現(xiàn)妻子的雙側(cè)輸卵管完全堵塞，不能完成體內(nèi)受精。醫(yī)生為該夫婦實施了體外受精和產(chǎn)前基因診斷，過程如下圖。請回答：（1）過程①是指在體外進行的__________處理，從而使精子與卵子結(jié)合形成受精卵；過程②稱為_______________。（2）在對胎兒進行鐮刀形細胞貧血癥的產(chǎn)前基因診斷時，要先從羊水中的胎兒細胞提取物質(zhì)③__________進行PCR擴增。然后用MstⅡ?qū)U增產(chǎn)物進行切割，產(chǎn)生多個片段的酶切產(chǎn)物。據(jù)此判斷，MstⅡ是一種______酶。（3）不同長度的酶切產(chǎn)物在電泳時移動的速率不同，形成不同的電泳條帶。該家庭成員的鐮刀型細胞貧血癥基因分析的電泳帶譜如④，據(jù)此判斷胎兒為_____________（填“正?！?、“患者”或“攜帶者”）。二、自1981年Evans和Kaufman首次成功分離小鼠胚胎干細胞（ES細胞），醫(yī)學(xué)界對其的研究雖頗有爭議但也如火如荼，下圖表示利用胚胎干細胞(ES細胞)所做的一系列研究，請據(jù)圖分析回答：(1)過程Ⅰ將胚胎干細胞置于用γ射線滅活的鼠胎兒成纖維細胞的飼養(yǎng)層上，并加入動物血清、抗生素等物質(zhì)，維持細胞不分化的狀態(tài)。在此過程中，飼養(yǎng)層提供干細胞增殖所需的________，加入抗生素是為了________，這對于研究細胞分化和細胞凋亡的機理具有重要意義。(2)過程Ⅱ?qū)в羞z傳標(biāo)記的ES細胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過組織化學(xué)染色，用于研究動物器官形成的時間、發(fā)育過程以及影響的因素，這項研究利用了胚胎干細胞具有________的特點。在哺乳動物早期發(fā)育過程中，囊胚的后一個階段是________。(3)過程Ⅲ中目的基因?qū)肱咛ジ杉毎畛Ｓ玫姆椒ㄊ莀_______，將獲得的目的基因轉(zhuǎn)入胚胎干細胞前需構(gòu)建基因表達載體，其目的是__________________(4)過程Ⅳ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。實驗時，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，細胞B的名稱是。(2)應(yīng)用2中牛完成體內(nèi)受精的場所是____________，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中細胞C取自牛胎兒的，或細胞。(4)應(yīng)用4中通過技術(shù)獲得二分胚①和②，得到兩只小牛，可以通過PCR技術(shù)進行小牛早期胚胎性別鑒定；也可以在細胞水平上通過對___________的分析進行性別鑒定。答案：一、（1）精子獲能胚胎移植（2）DNA限制性核酸內(nèi)切（3）正常(1)營養(yǎng)物質(zhì)防止雜菌污染(2)發(fā)育的全能性原腸胚(3)顯微注射法