高三一輪復(fù)習(xí)生物-選修三知識點復(fù)習(xí)課件

選修三知識點復(fù)習(xí)

一、基因工程、安全性及倫理問題1、基因工程的工具3類型來源功能相同點差別E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶大腸桿菌T4噬菌體恢復(fù)磷酸二酯鍵只能連接黏性末端能連接黏性末端和平末端(效率較低)載體的作用載體的必要條件載體的種類1）必需有一個或多個限制酶的切割位點2）必須具備自我復(fù)制能力3）必須有標記基因，以便重組后進行篩選4）對受體細胞無害5）大小應(yīng)適合，以便提取和體外操作。1）作為運載工具，將目的基因?qū)胧荏w細胞中2）在受體細胞內(nèi)對目的基因進行大量復(fù)制①細菌的質(zhì)粒②病毒：λ噬菌體衍生物、動植物病毒等。

有標記基因的存在，可用含青霉素的培養(yǎng)基鑒別。有切割位點能復(fù)制并帶著插入的目的基因一起復(fù)制質(zhì)?！懵兜?、結(jié)構(gòu)簡單的、獨立于細菌擬核之外，并具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。最常用運載體——質(zhì)粒

實際上在基因工程操作中，真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進行過人工改造的。

一、基因工程、安全性及倫理問題2、基因工程的基本操作程序基因工程基本操作的四個步驟1、目的基因的獲取2、基因表達載體的構(gòu)建3、目的基因?qū)胧荏w細胞4、目的基因的檢測與鑒定獲取目的基因的常用方法：（1）從基因文庫中獲?。?）利用PCR技術(shù)擴增（3）人工合成限制性核酸內(nèi)切酶基因組DNA基因重組轉(zhuǎn)化細菌導(dǎo)入受體菌基因組文庫對比基因組文庫與cDNA文庫基因重組反轉(zhuǎn)錄酶目的基因的mRNAcDNA（互補DNA)轉(zhuǎn)化細菌cDNA文庫國家圖書館某市或某單位圖書館基因的結(jié)構(gòu)（補充知識）非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)與RNA聚合酶結(jié)合位點啟動子終止子1、編碼區(qū)：能轉(zhuǎn)錄相應(yīng)的信使RNA，能編碼蛋白質(zhì)的序列。2、非編碼區(qū)：調(diào)控遺傳信息表達的核苷酸序列(啟動子、終止子），不編碼蛋白質(zhì)。一、原核細胞的基因結(jié)構(gòu)

啟動子是在非編碼區(qū)內(nèi)，基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。

終止子是在非編碼區(qū)內(nèi)，基因的尾端，它能阻礙RNA聚合酶的移動，并使其從DNA模板鏈上脫離下來，使轉(zhuǎn)錄終止。二、真核細胞的基因結(jié)構(gòu)編碼區(qū)非編碼區(qū)非編碼區(qū)

內(nèi)含子

外顯子

啟動子終止子基因的結(jié)構(gòu)（補充知識）與RNA聚合酶結(jié)合位點1、編碼區(qū)2、非編碼區(qū)：調(diào)控遺傳信息表達的核苷酸序列(啟動子、終止子），不編碼蛋白質(zhì)。外顯子：能編碼蛋白質(zhì)的序列內(nèi)含子：不能編碼蛋白質(zhì)的序列基因的結(jié)構(gòu)非編碼區(qū)非編碼區(qū)編碼區(qū)RNA聚合酶結(jié)合位點外顯子內(nèi)含子終止子啟動子原核真核部分基因可以可以物種之間的基因交流某種生物的全部基因某種生物的部分基因基因多少有無基因中內(nèi)含子有無基因中啟動子大小文庫大小基因組文庫cDNA文庫文庫類型①概念：PCR全稱為_______________，是一項在生物____復(fù)制___________的核酸合成技術(shù)③條件：_______________________________、________________________、_______________、

_________________.②原理：_______________④特點：以_____方式擴增，即____（n為擴增循環(huán)的次數(shù)）⑤結(jié)果：多聚酶鏈式反應(yīng)體外特定DNA片段DNA復(fù)制四種脫氧核苷酸（原料）2種引物熱穩(wěn)定DNA聚合酶(Taq酶)指數(shù)2n在短時間內(nèi)大量擴增目的基因2.利用PCR技術(shù)擴增目的基因已知目的基因的核苷酸序列（DNA模板）高溫（90-95℃）變性

DNA解鏈低溫（55-60℃）復(fù)性引物結(jié)合中溫（70-75℃）延伸互補鏈的合成⑥PCR基本操作過程：注意：雙鏈DNA是在高溫條件下解鏈為單鏈DNA的，因此整個過程不需要解旋酶。3.人工合成法

在基因較小，核苷酸序列已知的情況下，可以利用DNA合成儀人工合成。蛋白質(zhì)的氨基酸序列mRNA的核苷酸序列基因的核苷酸序列目的基因化學(xué)合成推測推測思考：化學(xué)法合成的目的基因含內(nèi)含子、啟動子和終止子嗎？合成的目的基因不含內(nèi)含子、啟動子、終止子人工合成法反轉(zhuǎn)錄法目的基因的信使RNA目的基因單鏈DNA合成化學(xué)合成法肽鏈氨基酸序列信使RNA序列基因的核苷酸序列目的基因合成推測推測基因表達載體的構(gòu)建——基因工程的核心1、目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。2、基因表達載體的組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因+復(fù)制原點2、將目的基因直接導(dǎo)入受體細胞不是更簡便嗎？如果這么做，結(jié)果會怎樣？（P11尋根問底）

如果將一個生物中的總DNA導(dǎo)入受體細胞，沒有進行表達載體的構(gòu)建，這種方法針對性差，完全靠運氣，也無法確定什么基因?qū)肓耸荏w植物。此法目前爭議頗多，嚴格來講不算基因工程。1、目的基因與載體兩種DNA片段連接形成的的產(chǎn)物有幾種？載體就是表達載體嗎?思考與討論目的基因-目的基因、目的基因-載體、載體-載體。含有目的基因的載體才是表達載體。轉(zhuǎn)化：方法將目的基因?qū)胫参锛毎麑⒛康幕驅(qū)雱游锛毎ㄊ芫眩⒛康幕驅(qū)胛⑸锛毎r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法基因槍法花粉管通道法——顯微注射法——Ca2+

處理法目的基因進入_________內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持_____和_____的過程受體細胞穩(wěn)定表達三、將目的基因?qū)胧荏w細胞1、鑒定——分子水平的鑒定轉(zhuǎn)基因生物的DNA探針15N15N（1）檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA上是否插入了目的基因基因探針：放射性同位素等標記的含有目的基因的DNA分子方法：DNA分子雜交技術(shù)變性變性出現(xiàn)雜交帶（堿基互補配對原則），表明目的基因已插入染色體DNA中15N15N四、目的基因的檢測與鑒定1、鑒定——分子水平的鑒定變性方法：分子雜交技術(shù)（2）檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA探針15N15N轉(zhuǎn)基因生物的mRNA出現(xiàn)雜交帶，表明目的基因轉(zhuǎn)錄出了mRNA15N15N方法：抗原—抗體雜交相應(yīng)的抗體轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)（3）檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)出現(xiàn)雜交帶（表明目的基因已形成蛋白質(zhì)產(chǎn)品）2、鑒定——個體水平的鑒定抗蟲或抗病接種實驗活性比較實驗（基因工程產(chǎn)品與天然產(chǎn)品功能進行活性比較，以確定轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的功能活性是否與天然產(chǎn)品相同。）

一、基因工程、安全性及倫理問題3、基因工程的應(yīng)用植物基因工程技術(shù)主要應(yīng)用：1.提高農(nóng)作物的抗逆能力（如抗除草劑、抗蟲、抗病、抗干旱和抗鹽堿等）2.改良農(nóng)作物的品質(zhì)3.利用植物生產(chǎn)藥物等方面蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)氨基酸序列多肽鏈基因DNA預(yù)期功能DNA合成分子設(shè)計mRNA生物功能轉(zhuǎn)錄翻譯折疊圖1-29蛋白質(zhì)工程流程圖

一、基因工程、安全性及倫理問題4、蛋白質(zhì)工程

二、細胞工程（一）植物細胞工程1、植物組織培養(yǎng)：原理、流程2、植物體細胞雜交技術(shù)植物組織培養(yǎng)技術(shù)的流程簡圖。外植體（消毒）脫分化無菌接種、誘導(dǎo)愈傷組織再分化誘導(dǎo)試管苗（胚狀體或叢芽，進而發(fā)育成小植株）移栽到大田,培養(yǎng)成正常植株雜種植株融合的原生質(zhì)體AB再生出細胞壁脫分化愈傷組織再分化1、過程植物細胞的融合植物組織培養(yǎng)植物細胞A原生質(zhì)體B原生質(zhì)體A雜種細胞AB去壁去壁人工誘導(dǎo)方法？促進融合的方法？融合完成的標志植物細胞B二、植物體細胞雜交技術(shù)思考：體細胞融合成功后，培養(yǎng)基中有幾種類型的細胞？全部類型的細胞都符合要求嗎？比較植物組織培養(yǎng)植物體細胞雜交技術(shù)原理步驟意義聯(lián)系細胞全能性①脫分化②再分化保持優(yōu)良性狀繁殖速度快、大規(guī)模生產(chǎn)提高經(jīng)濟效益雜交技術(shù)應(yīng)用了組織培養(yǎng)克服不同種生物遠緣雜交不親和障礙①去除細胞壁②融合形成雜種細胞③組織培養(yǎng)細胞膜流動性細胞全能性

二、細胞工程（二）動物細胞工程1、動物細胞培養(yǎng)（基礎(chǔ)）2、動物細胞核移植3、動物細胞融合4、單克隆抗體動物胚胎或幼齡動物的組織、器官細胞懸液10代細胞50代細胞傳代培養(yǎng)無限傳代單個細胞加培養(yǎng)液原代培養(yǎng)胰蛋白酶剪碎過程：細胞株細胞系遺傳物質(zhì)未改變遺傳物質(zhì)已改變（三）動物細胞培養(yǎng)條件能否用胃蛋白酶代替胰蛋白酶？1、無菌、無毒的環(huán)境對培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進行無菌處理；在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素;定期更換培養(yǎng)液。2、營養(yǎng)葡萄糖、氨基酸、無機鹽、促生長因子、微量元素等。動物血清、血漿。3、溫度和pH溫度36.5±0.5度，pH7.2～7.4。4、氣體環(huán)境O2和CO2（95%空氣和5%CO2

）。O2是細胞代謝所必需的。CO2維持培養(yǎng)液的pH。供體細胞（供核）細胞培養(yǎng)體細胞卵巢卵母細胞（MⅡ中期：供質(zhì)）去核無核卵母細胞注入細胞融合重組細胞構(gòu)建重組胚胎胚胎移植代孕母體生出與供體奶牛遺傳物質(zhì)基本相同的犢牛歸納:1.共分成兩大階段：核移植和胚胎移植2.取卵母細胞作受體細胞的原因是:它是最大的細胞,易操作,它發(fā)育可直接表達性狀。核移植過程激活受體細胞

二、細胞工程（二）動物細胞工程3、動物細胞融合4、單克隆抗體細胞膜的流動性滅活的病毒、PEG、電激等誘導(dǎo)的手段？融合后細胞的類型？AB雜交細胞遺傳物質(zhì)有什么特點？三種AA、AB、BB（A、B）含兩種生物的遺傳物質(zhì)過程原理？BB

、B瘤、瘤瘤（B、瘤）（一選）選擇性培養(yǎng)基：只有雜交瘤細胞才能存活獲得產(chǎn)生相應(yīng)抗體的B淋巴細胞（漿細胞）（二選）：選能產(chǎn)生所需專一抗體的雜交瘤細胞√體外培養(yǎng)小鼠腹腔內(nèi)培養(yǎng)雜交瘤細胞特點：既能產(chǎn)生特異性抗體，又能大量增殖。單克隆抗體：單一B淋巴細胞克隆后產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強的抗體思考：1、制備過程中進行了哪些篩選？2、篩選的目的是什么？3、雜交瘤細胞的特點是什么？4、單克隆抗體可以從哪些地方提?。?、試著歸納單克隆抗體的概念。3、單克隆抗體的應(yīng)用1、診斷試劑——最廣泛應(yīng)用單克隆抗體最主要的優(yōu)點：特異性強，靈敏度高，并能大量制備。準確、高效、簡易、快速“生物導(dǎo)彈”＝單克隆抗體＋藥物單抗導(dǎo)向作用2、治療疾病和運載藥物主要用于治療癌癥治療，單克隆抗體作為載體，運載抗癌藥物，形成“生物導(dǎo)彈”，準確殺傷癌變細胞。

三、胚胎工程1、精子和卵子的形成、受精作用與早期胚胎培養(yǎng)項目精子發(fā)生卵子發(fā)生區(qū)別場所時間過程特點結(jié)果相同點睪丸卵巢﹑輸卵管初情期后性別分化后開始，排卵前后完成MⅠ，

MⅡ是在精子和卵子的結(jié)合過程中完成的。1、MⅠ和MⅡ是連續(xù)的，需變形2、細胞質(zhì)均等分配1、MⅠ和MⅡ是不連續(xù)的，不需變形2、細胞質(zhì)不均等分配形成4個精子細胞形成一個卵子和3個極體1.原始生殖細胞的增殖為有絲分裂2.生殖細胞的成熟為減數(shù)分裂3.成熟過程中均經(jīng)一次染色體復(fù)制和兩次減數(shù)分裂，子細胞中染色體數(shù)目減半過程受精前的準備階段受精階段準備階段1：精子獲能準備階段2：卵子的準備精子在雌性動物生殖道內(nèi)發(fā)生相應(yīng)生理變化后，才能獲得受精能力的現(xiàn)象。卵子在輸卵管內(nèi)達到減數(shù)第二分裂中期（MⅡ）時，才具備受精能力。精、卵相遇頂體反應(yīng)頂體酶釋放頂體酶溶解透明帶接觸透明帶穿越放射冠溶解卵丘細胞（放射冠）穿越透明帶接觸卵細胞膜產(chǎn)生透明帶反應(yīng)形成第一道屏障（作用）精子被微絨毛抱合精子外膜與卵細胞膜融合精子進入卵精子進入卵后變化①變化②變化③產(chǎn)生卵細胞膜反應(yīng)形成第二道屏障（作用？）尾部脫離核膜破裂形成雄原核形成雌原核激活卵子完成減數(shù)第二次分裂，排出第二極體發(fā)育移動接觸合并形成受精卵受精完成的標志是雌雄原核的融合區(qū)分受精的標志和受精完成的標志

當在卵黃膜和透明帶的間隙可以觀察到兩個極體時，說明卵子已經(jīng)受精而受精完成的標志是雌雄原核形成合子，才是受精完成的標志。受精作用意義

維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定

；對于生物的遺傳和變異十分重要。受精卵卵裂期桑椹胚囊胚（內(nèi)含囊胚腔）原腸胚（內(nèi)含原腸腔）胎兒形成外胚層中胚層內(nèi)胚層原腸腔：在透明帶內(nèi)進行有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎總體積并不增加，或略有減少。：由具有全能性細胞構(gòu)成，細胞數(shù)在32個左右，排列緊密，形似桑椹內(nèi)細胞團：發(fā)育成胎兒各組織滋養(yǎng)層細胞：發(fā)育成胎膜和胎盤：最初在輸卵管進行有絲分裂開始孵化開始分化卵裂期的特點：細胞分裂方式為_______細胞數(shù)目____每個細胞體積_____每個細胞核內(nèi)遺傳質(zhì)

、胚胎總體積_____或略有___胚胎DNA數(shù)目_____有機物總量_____有機物種類_____有絲分裂增加不增加縮小減小減少增加增加不變囊胚期滋養(yǎng)層：發(fā)育成胎膜、胎盤，胚胎可通過這些組織從母體中獲得正常發(fā)育所需的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)內(nèi)細胞團細胞：即胚胎干細胞，是一種未分化的細胞，具有全能性，能發(fā)育成胎兒的各種組織，形成完整的胚胎滋養(yǎng)層內(nèi)細胞團囊胚的形成注意：囊胚進一步擴大，導(dǎo)致透明帶的破裂，胚胎

。孵化細胞開始分化囊胚腔胚胎移植采集卵母細胞體外培養(yǎng)采集精子體外獲能體外受精早期胚胎培養(yǎng)受體牛（時期：）

1）超數(shù)排卵

2）活體取卵

3）從屠宰的卵巢取卵方法①②③（受精溶液成分？）（培養(yǎng)條件、移植時期）成熟的卵子獲能的精子MII中期方法胚胎的體外早期培養(yǎng)2.發(fā)育過程要點：應(yīng)及時檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力。1.培養(yǎng)液的成分：無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等。3.適時移植或冷凍保存。

三、胚胎工程2、胚胎移植選擇供體母牛受體母?！诎l(fā)情處理……超數(shù)排卵供體公牛配種沖卵質(zhì)量檢查、培養(yǎng)胚胎移植妊娠檢查分娩（胚胎移植的犢牛）

胚胎移植實質(zhì)：

是早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)移。胚胎分割操作注意事項：

①對囊胚階段的胚胎進行分割時，要將內(nèi)細胞團均等分割。

原因：內(nèi)細胞團一般到囊胚階段才出現(xiàn)，它是發(fā)育為胚胎本身的基礎(chǔ)細胞，其他細胞為滋養(yǎng)細胞，只為胚胎和胎兒發(fā)育提供營養(yǎng)。若分割時不能將內(nèi)細胞團均等分割，會出現(xiàn)含內(nèi)細胞團多的部分正常發(fā)育的能力強，少的部分發(fā)育受阻或發(fā)育不良，甚至不能發(fā)育等問題。②胚胎分割的份數(shù)越多，操作的難度會越大，移植的成功率也越低。

早期胚胎的體積很小，只有在顯微鏡下才能看到；再者，細胞數(shù)目是有限的。分割的份數(shù)越多，不但難以做到均等分割，每一份的細胞數(shù)會越少，而且作為囊胚期的胚胎內(nèi)細胞團細胞所受的影響會更大。因此，分割的份數(shù)越多，技術(shù)的難度會越大，移植后的恢復(fù)和發(fā)育的難度會越大，移植成功率自然會降低。胚胎干細胞1.概念：簡稱ES或EK細胞，是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞。2.特點:1)形態(tài)：體積小、細胞核大、核仁明顯。2)功能：具有全能性；3）在體外培養(yǎng)的條件下，ES細胞可以增殖而不發(fā)生分化。對它可以進行冷凍保存，也可以進行遺傳改造。3.主要用途(1)治療人類的某些頑癥(2)培育出人造組織器官，用于器官移植(3)研究體外細胞分化的理想材料四、生態(tài)工程生態(tài)工程基本原理1、物質(zhì)循環(huán)再生原理

地球以有限的空間和資源，長久維持著眾多生物的生存、繁衍和發(fā)展，奧秘就在于物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)往復(fù)，分層分級利用，從而達到取之不盡，用之不竭的效果。理論基礎(chǔ):物質(zhì)循環(huán)無廢棄物農(nóng)業(yè)——我國古代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的輝煌成就之一，是生態(tài)工程最早和最生動的一種模式。2、物種多樣性原理單一的樟子松林被松毛蟲害死食物鏈短而單調(diào)，缺少松毛蟲、天牛的天敵。成片單一的林木又為其提供了豐富的食物來源，因而會導(dǎo)致了樹林的毀壞。理論基礎(chǔ)：生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性生物多樣性很高的珊瑚礁維持的很好珊瑚礁區(qū)的生物多樣性高，食物鏈復(fù)雜，不同的生物占據(jù)了不同的時間位、空間位和資源位，因而充分利用了珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境。3、協(xié)調(diào)與平衡原理由于周邊城市、工業(yè)和農(nóng)田的排水中氮、磷的濃度較高，使太湖水體中的水葫蘆和藻類瘋長理論基礎(chǔ)：生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡

西北地區(qū)年降雨量450nm，只適宜種植灌木和草的地區(qū)，卻被硬性規(guī)定種植屬于喬木的楊樹，“楊家將”因為不適應(yīng)長成了“小老頭“防護林變成了殘敗的”灰色長城“

提示：抗寒、耐旱，適應(yīng)性強的沙棘，耐鹽堿力較強的沙棗等植物。

P111資料分析問題討論從協(xié)調(diào)與平衡原理出發(fā)，想一想，在我國西北地區(qū)進行防護林建設(shè)時，應(yīng)選擇哪些特征的樹種？如果在該地區(qū)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)，你認為應(yīng)該注意什么問題？提示：

西北畜牧養(yǎng)殖應(yīng)該注意牲畜數(shù)量不能超過草地的承載量。針對公共草地的過度放牧問題，應(yīng)該實行草地承包，調(diào)動個人的管理積極性，減少過度放牧現(xiàn)象；另外，可以在有條件的地方，人工種植牧草，增加牧草產(chǎn)量。4、整體性原理

進行生態(tài)工程建設(shè)時，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，更