高中生物選修三基礎(chǔ)知識鞏固

選修三?專題一基因工程.基因工程是指按照人們的愿望，進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計，并通過 和等技術(shù)，賦予生物以新的，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。由于基因工程是在 水平上進(jìn)行設(shè)計和施工的，因此又叫技術(shù)?；蚬こ痰脑硎??；蚬こ痰膶嵸|(zhì)是將一種生物的 轉(zhuǎn)移到另一種生物體內(nèi)，使后者產(chǎn)生前者的，進(jìn)而表現(xiàn)出新的性狀。.實施基因工程的第一步是 。目的基因主要是指 的基因，可以從中分離出來，也可以用的方法合成。目前常用的方法有從中獲取，利用技術(shù)擴(kuò)增和通過 合成儀用一方法直接人工合成，只是最后一種方法適合于比較 ， 已知的基因。.基因工程的核心是 ，其目的是使 在受體中存在，并能遺傳、表達(dá)和發(fā)揮作用。一個 的組成，除了目的基因外，還必須有、以及等。RNA聚合酶能識別并結(jié)合，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)錄；也是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，能終止轉(zhuǎn)錄；標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有，從而將含有的細(xì)胞篩選出來。因受體細(xì)胞的不同，的構(gòu)建上也會有所 ，是千篇一律的。在目的基因表達(dá)的過程中，mRNA上的和分別能起始和終止翻譯過程。.將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞是實施基因工程的第 步。進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持和的過程，稱為轉(zhuǎn)化。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞采用最多的方法是 法，其原理是 的 上有T-DNA，將插入到的T-DNA上，經(jīng) 化合物誘導(dǎo)，通過 的轉(zhuǎn)化作用，就可以使 進(jìn)入植物細(xì)胞，并插入到植物細(xì)胞中染色體的DNA上，再經(jīng)過 過程，就可以培育出轉(zhuǎn)基因植株。這個方法比較適合植物和植物。將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法還有 法和法等。.迄今為止，技術(shù)是轉(zhuǎn)基因動物中采用最多，也是最為有效的一種將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞的方法。一般來講，是將目的基因通過顯微注射儀注射到 中，培養(yǎng)成或后，移植到雌性動物的 或內(nèi)，使其發(fā)育成具有新性狀的轉(zhuǎn)基因動物。選修三?專題一.由于原核生物具有 、、等特點，因此，早期的基因工程操作都用原核生物作為受體細(xì)胞，其中以 應(yīng)用最為廣泛。用處理大腸桿菌細(xì)胞使其成為感受態(tài)細(xì)胞，然后將 溶于緩沖液中與感受態(tài)細(xì)胞混合，在一定溫度下完成轉(zhuǎn)化過程。.基因工程的第四步是 。這也是檢查基因工程是否做成功的一步，包括檢測和個體生物學(xué)水平的鑒定。檢測轉(zhuǎn)基因生物的DNA上是否插入了目的基因，采用分子雜交技術(shù)，用放射性同位素標(biāo)記的作探針；檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出YmRNA，采用分子雜交技術(shù)，用放射性同位素標(biāo)記的 作探針；這兩個檢測的原理都是 ；檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，采用雜交技術(shù)，原理是 ；以上這些都是 水平的檢測。對轉(zhuǎn)基因抗蟲或抗病植物，做 或 的接種實驗，就是個體生物學(xué)水平的鑒定。.提高農(nóng)作物的抗鹽堿和抗干旱能力，目的基因是調(diào)節(jié)細(xì)胞 的基因。.科學(xué)家將藥用蛋白基因與 基因的啟動子等調(diào)控組件重組在一起，通過 等方法導(dǎo)入哺乳動物的中，由其發(fā)育而來的轉(zhuǎn)基因動物進(jìn)入泌乳期后，可以通過分泌的乳汁來生產(chǎn)所需要的藥物，因而稱為 。.科學(xué)家正試圖利用方法對豬的器官進(jìn)行改造，采用的方法是將器官供體基因組導(dǎo)入某種調(diào)節(jié)因子，以抑制 基因的表達(dá)，或設(shè)法除去 基因，再結(jié)合技術(shù)，培育出沒有免疫排斥反應(yīng)的豬器官。.基因治療是把 基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因的 發(fā)揮功能，從而達(dá)到治療疾病的目的，這是治療 的最有效手段。直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治病方法叫做 基因治療。.基因工程在原則上只能生產(chǎn) 的蛋白質(zhì)。而蛋白質(zhì)工程是以蛋白質(zhì)分子的 及其與的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過 或，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行，或一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。蛋白質(zhì)工程的基本途徑是：從預(yù)期的 出發(fā)一設(shè)計預(yù)期的-推測應(yīng)有的 序列一找到相對應(yīng)的序列，這樣就獲得 ，再經(jīng)過基因工程，得到所需蛋白質(zhì)。選修三?專題二細(xì)胞工程.細(xì)胞工程是指應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)的原理和方法，通過 水平或水平上的操作，按照人的意愿來改變細(xì)胞內(nèi)的 或獲得細(xì)胞 的一門綜合科學(xué)技術(shù)。.理論上，具有某種生物全部 的任何一個細(xì)胞，都具有發(fā)育成 的潛能，即每個生物細(xì)胞都具有的特點。但是，在生物的生長發(fā)育過程中，細(xì)胞并不會表現(xiàn)出 ，而是分化成各種組織和器官。這是因為在特定的 和條件下，細(xì)胞中的基因會 。.植物組織培養(yǎng)就是在和控制條件下，將 的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的，先誘導(dǎo)其 產(chǎn)生 ，再誘導(dǎo)其形成胚狀體或叢芽，最終發(fā)育成完整的植株。.植物體細(xì)胞雜交就是將不同種的 ，在一定條件下誘導(dǎo)融成，再經(jīng)技術(shù)培養(yǎng)成的技術(shù)。誘導(dǎo)融合的方法有法和法，用聚乙二醇誘導(dǎo)是 法。但是在誘導(dǎo)融合之前，要用酶和酶去除 ，獲得具有活力的，誘導(dǎo)融合的原理是?！胺?馬鈴薯”雜種植株并沒有如科學(xué)家想象的那樣，地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯，原因可能是 。.人們形象地把用于 繁殖優(yōu)良品種的技術(shù)，叫做植物的微型繁殖技術(shù)。其特點是不僅實現(xiàn)了高效快速繁殖，還可以保持優(yōu)良品種的 。.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)植物附近的病毒極少，甚至無病毒，所以切取一定大小的 進(jìn)行組織培養(yǎng)，可獲得脫毒苗，從而增加產(chǎn)量。.人工種子就是將以得到的胚狀體、不定芽等經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。這屬于（填“有性”或“無性”）繁殖。.動物細(xì)胞培養(yǎng)就是就是從動物體中取出相關(guān)的組織，用 分散成單個細(xì)胞。然后，放在適宜的培基中，讓這些細(xì)胞 和。.培養(yǎng)貼附性細(xì)胞時，要求培養(yǎng)瓶或培養(yǎng)皿的內(nèi)表面 、，易于貼附。當(dāng)貼壁細(xì)胞分裂生長到表面相互接觸時，細(xì)胞就會 ，這種現(xiàn)象稱為。人們通常將動物組織消化后的初次培養(yǎng)稱為 培養(yǎng)；貼滿瓶壁的細(xì)胞需要重新用等處理，然后分瓶繼續(xù)培養(yǎng)，讓細(xì)胞繼續(xù) ，這樣的培養(yǎng)過程通常被稱為培養(yǎng)。目前使用的或冷凍保存的正常細(xì)胞通常為 代以內(nèi)，以保持正常的。選修三?專題二.一般來說，動物細(xì)胞體外培養(yǎng)需要滿足以下條件：①、的環(huán)境。通常為了防止培養(yǎng)過程中的污染，還要在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的；為了防止代謝產(chǎn)物積累對細(xì)胞自身造成傷害，應(yīng)定期更換 。②營養(yǎng)條件，在使用合成培養(yǎng)基時，通常需加入 、等一些天然成分。③溫度和PH，哺乳動物細(xì)胞體外培養(yǎng)的適宜溫度多以℃為宜，多數(shù)細(xì)胞生存的適宜PH為。④氣體環(huán)境，細(xì)胞培養(yǎng)所需氣體主要有 和，是細(xì)胞代謝所必需的，的主要作用是維持培養(yǎng)液的PH。.動物細(xì)胞與植物細(xì)胞不同，動物細(xì)胞的全能性會隨著動物細(xì)胞 程度的提高而逐漸受到，逐漸變?nèi)?。動物核移植是將動物的一個細(xì)胞的 ，移入一個已經(jīng)去掉的細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，最終發(fā)育為_動物。哺乳動物核移植可以分為 核移植和核移植，其中，核移植難度較高。人的核移植胚胎干細(xì)胞經(jīng)過誘導(dǎo)分化，形成相應(yīng)的 、后，可用于。.動物細(xì)胞融合也稱 ，是指兩個或 個動物細(xì)胞結(jié)合形成一個細(xì)胞的過程，結(jié)果是形成，原理是 。常用的誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合的因素除了聚乙二醇、電激外，還有 。.細(xì)胞融合技術(shù)突破了的局限，使成為可能。.動物在免疫反應(yīng)的過程中，體內(nèi)產(chǎn)生的特異性抗體種類多達(dá)百萬種以上，但是每個B淋巴細(xì)胞只分泌一種。.單克隆抗體的制備過程：給小鼠注射 ，然后從小鼠中分離提取出相應(yīng)的細(xì)胞，誘導(dǎo)其與小鼠的 細(xì)胞融合，再用特定的培養(yǎng)基篩選出 細(xì)胞，這種細(xì)胞的特點是既能 ，又能產(chǎn)生 的抗體，還需對其進(jìn)行培養(yǎng)和檢測，經(jīng)多次篩選，獲得足夠數(shù)量的能產(chǎn)生特定 的細(xì)胞，再經(jīng) 條件下大規(guī)模培養(yǎng)，或注射到小鼠 內(nèi)增殖，就能提取得到大量的 。.單克隆抗體最主要的特點在于它的 強(qiáng)，高，并可能。單克隆抗體的主要用途有：作為 及用于和。選修三?專題三胚胎工程.胚胎工程是指對動物 或所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如體外受精、、、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。目前生產(chǎn)上應(yīng)用較多的是家畜的、和體外生產(chǎn)胚胎技術(shù)。是胚胎工程其他技術(shù)的最后一道“工序”。.哺乳動物精子的產(chǎn)生從開始，在內(nèi)完成。不同種動物精子的形態(tài)，大小，與動物的體型大小。.精子的發(fā)生過程：第一階段，精原細(xì)胞經(jīng) 分裂產(chǎn)生大量的精原細(xì)胞，部分精原細(xì)胞進(jìn)一步形成細(xì)胞；第二階段，細(xì)胞連續(xù)進(jìn)行兩次分裂產(chǎn)生_細(xì)胞；第三階段，圓形的經(jīng)過變形形成精子，其中的變?yōu)榫宇^的主要部分，高爾基體發(fā)育為頭部的，中心體演變?yōu)榫拥?，聚集在尾的基部形成鞘，細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)濃縮為球狀，叫做 ，最后脫落。.卵子發(fā)生的過程：卵子的發(fā)生開始于 期以后，卵原細(xì)胞的增殖以及初級卵母細(xì)胞的形成是在內(nèi)完成的；減數(shù)第一次分裂是在雌性動物 前后完成的，其結(jié)果產(chǎn)生一個 和，進(jìn)入，準(zhǔn)備與精子受精；減數(shù)第二次分裂是在的過程中完成的，細(xì)胞經(jīng)分裂產(chǎn)生一個成熟的和第二極體。當(dāng)在卵細(xì)胞膜的透明帶的間隙可以觀察到兩個 時，說明卵子已經(jīng)完成了受精，這是判斷 的重要標(biāo)志。.受精是精子與卵子結(jié)合成的過程。在自然條件下，受精是在雌性動物的 內(nèi)完成。在受精前，精子必須 ，即在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)的生理變化后，獲得。卵子在受精前，要在內(nèi)進(jìn)一步成熟，當(dāng)達(dá)到期時，才具備與精子受精的能力。.哺乳動物的受精過程主要包括：精子穿越和，進(jìn)入 ，雄雌 形成和融合。防止多精入卵的第一道屏障是 反應(yīng)，防止多個精子進(jìn)入 ；防止多精入卵的第二道屏障是 反應(yīng)，拒絕其他精子進(jìn)入 。.受精卵形成后即在 內(nèi)進(jìn)行分裂，開始發(fā)育。胚胎發(fā)育的早期有一段時間是在 內(nèi)進(jìn)行的，稱為卵裂期，這一階段的特點是：細(xì)胞的數(shù)量 ，但胚胎的總體積或 。在 期，胚胎從中伸展出來，把這一過程叫做孵化。.當(dāng)胚胎的細(xì)胞數(shù)目達(dá)到個左右時，形成致密的細(xì)胞團(tuán)，形似桑椹，叫做桑椹胚，這一階段之前的每個細(xì)胞都屬于 細(xì)胞。桑椹胚進(jìn)一步發(fā)育，細(xì)胞開始分化，分化出具有內(nèi)細(xì)胞團(tuán)和的囊胚，其中將來發(fā)育成胎兒的各種組織，一將來發(fā)育成胎膜和胎盤，其內(nèi)部含有液體的囊腔叫做 。囊胚進(jìn)一步發(fā)育，形成具有三個胚層的，由內(nèi)胚層包圍的囊腔叫。.試管動物技術(shù)是指通過人工操作使 和在體外條件下和，并通過培養(yǎng)發(fā)育為后，再經(jīng) 產(chǎn)生后代的技術(shù)。.哺乳動物的體外受精主要包括 ,和等幾個主要步驟，以的體外受精技術(shù)水平最高。.采集卵母細(xì)胞時，對于小鼠、兔、羊等采用的主要方法是：用 激素處理，使其排出更多的卵子，然后，從 中沖取卵子，直接與的精子在體外受精；選修三?專題三對于牛等大型家畜或大型動物，采用的主要方法是：從屠宰場已屠宰母畜的 中采集卵母細(xì)胞，也可以直接從活體動物的中吸取卵母細(xì)胞，得到的卵母細(xì)胞都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟，即達(dá)到期，才能與獲能的精子受精。.收集精子的方法有 法、法和法等。通常采用的精子體外獲能的方法有法和法兩種。法，即將精子放在人工配制的中培養(yǎng)；對于牛、羊等家畜的精子常采用 法，即將精子放在一定濃度的或溶液中，用化學(xué)藥物誘導(dǎo)精子獲能。.獲能的精子和培養(yǎng)成熟的卵子，一般情況下都可以在 溶液或?qū)Ｓ玫娜芤褐型瓿墒芫^程。精子和卵子一般要放在 內(nèi)共同培養(yǎng)一段時間才能完成受精。在體外完成受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查 和受精卵的—能力。哺乳動物胚胎的培養(yǎng)液成分比較復(fù)雜，除一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需要添加 素和素、氨基酸和酸等營養(yǎng)成分，以及等物質(zhì)。.胚胎移植是指將雌性動物體內(nèi)的或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎移植到的、相同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為—的技術(shù)。其中提供的個體稱為“供體”，接受的個體稱為“受體”。胚胎移植實際上是 的供體和的受體共同繁殖后代的過程。進(jìn)行胚胎移植的優(yōu)勢是可以充分發(fā)揮 的繁殖潛力。.胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)：①哺乳動物發(fā)情排卵后，不管是否妊娠，同種動物的供受體生殖器官的 相同。這就為供體胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。②哺乳動物早期胚胎形成后，在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系，而是處于狀態(tài)，這就為早期胚胎的 提供了可能。③受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生 反應(yīng)，這為胚胎在受體內(nèi)的一提供了可能。④供體胚胎可與受體子宮建立正常的 和聯(lián)系，但移入受體的供體胚胎的，在孕育過程中不受任何影響。.胚胎移植的基本程序：主要包括對 的選擇和處理，配種或進(jìn)行 ，對胚胎的、檢查、培養(yǎng)或 ，對胚胎進(jìn)行 ，以及后的檢查等。.胚胎分割可以看做動物繁殖或克隆的方法之一。最常見的是經(jīng)分割產(chǎn)生的同卵—胎，同卵多胎成功的比例都很。進(jìn)行胚胎分割時，應(yīng)選擇發(fā)育 、形態(tài)的胚或胚。在對階段的胚胎進(jìn)行分割時，要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會影響分割后胚胎的 和進(jìn)一步。.哺乳動物的胚胎干細(xì)胞簡稱 或細(xì)胞，是由 或中分離出來的一類細(xì)胞，在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積，細(xì)胞核，核仁；在功能上，具有，即可以分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞。在體外培養(yǎng)條件可以只不分化。.胚胎干細(xì)胞的應(yīng)用價值：可以用于治療人類的 ；通過體外誘導(dǎo)分化，還可以培育出人造 ，用于器官移植；還可以作為研究 的理想材料。選修三?專題五生態(tài)工程.生態(tài)工程是指人類應(yīng)用生態(tài)學(xué)和系統(tǒng)學(xué)等學(xué)科的 和方法，通過 、調(diào)控和，對已被破壞的生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行 ，對造成環(huán)境污染和破壞的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式進(jìn)行，并提高生態(tài)系統(tǒng)的，從而促進(jìn)人類社會和自然環(huán)境的發(fā)展。.生態(tài)工程建設(shè)的目的就是遵循自然界 的規(guī)律，充分發(fā)揮資源的，防止，達(dá)到效益和效益的同步發(fā)展。與傳統(tǒng)工程相比，生態(tài)工程是的優(yōu)點是少，多，可 。.生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過實行“”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或另一個系統(tǒng)的，從而實現(xiàn)廢棄物的。實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一就是 。.生態(tài)工程所遵循的基本原理有：原理、原理、原理、原理以及學(xué)和學(xué)原理。.“無廢棄物農(nóng)業(yè)”主要體現(xiàn)了原理；過度放牧主