高考生物選修3知識(shí)點(diǎn)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(shí)點(diǎn)總結(jié) 專(zhuān)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(kāi)，因此具有專(zhuān)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(diǎn)：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(yùn)輸車(chē)”——運(yùn)載體（1）載體具備的條件：①能在受體細(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。（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，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(lái)。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，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(guò)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）篩選含基因表達(dá)載體受體細(xì)胞標(biāo)記基因是否表達(dá)4、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)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(gè)體生物學(xué)水平是否出現(xiàn)抗蟲(chóng)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(guò)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(mǎn)足人類(lèi)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(zhuān)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(guò)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：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(mǎn)瓶壁的細(xì)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(duì)移入子宮的外來(lái)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(guò)程中不受影響。4、胚胎移植的程序：①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。②選擇同種優(yōu)秀公牛配種；③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]；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(lái)自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，屬于無(wú)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(lái)的一類(lèi)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(lèi)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)胞可使壞死或退化的部位得以修復(fù)。專(zhuān)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(wú)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(guò)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（常染色體隱性遺傳病）患兒。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(guò)程如下圖。請(qǐng)回答：（1）過(guò)程①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(guò)程②稱(chēng)為_(kāi)______________。（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)③__________進(jìn)行PCR擴(kuò)增。然后用MstⅡ?qū)U(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，MstⅡ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④，據(jù)此判斷胎兒為_(kāi)____________（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(xì)胞（ES細(xì)胞），醫(yī)學(xué)界對(duì)其的研究雖頗有爭(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(guò)程Ⅰ將胚胎干細(xì)胞置于用γ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(guò)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(guò)程Ⅱ?qū)в羞z傳標(biāo)記的ES細(xì)胞注入早期胚胎的囊胚腔，通過(guò)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(guò)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(guò)程中，囊胚的后一個(gè)階段是________。(3)過(guò)程Ⅲ中目的基因?qū)肱咛ジ杉?xì)胞最常用的方法是________，將獲得的目的基因轉(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(guò)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(lèi)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(guò)程研究的意義在于解決___________________問(wèn)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(wèn)題：(1)應(yīng)用1中獲得的小牛，其遺傳物質(zhì)來(lái)源于，細(xì)胞B的名稱(chēng)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(guò)__________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(guò)技術(shù)獲得二分胚①和②，得到兩只小牛，可以通過(guò)PCR技術(shù)進(jìn)行小牛早期胚胎性別鑒定；也可以在細(xì)胞水平上通過(guò)對(duì)___________的分析進(jìn)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(yíng)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