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高中生物选修3浙科版知识点总结

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第一章基因工程

一、工具酶的发现和基因工程的诞生

1、基因工程的概念:

(1)广义的遗传工程:泛指把一种生物的遗传物质(细胞核、染色体脱氧核糖核酸等)移到另一种生物的细胞中去,并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。(2)基因工程:

就是把一种生物的基因转入另一种生物体中,使其产生我们需要的基因产物,或者让它获得新的遗传性状。基因工程的核心是构建重组DNA分子。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫做DNA重组技术。

(3)基因工程诞生的理论基础:

DNA是遗传物质的发现过程、DNA双螺旋结构的确立、遗传信息传递方式的认定。

2、基因工程的基本工具

(1)“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)

①来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。

②功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并能切割(使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开),因此具有专一性。

例如:某种限制性核酸内切酶能识别的序列是GAATTC,能在G和A之间切割DNA,如下图所示。

黏性末端

黏性末端

③结果:能将DNA分子切割成许多不同的片段。

备注:不同DNA分子用同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端都相同;同一个DNA分子用不同限制性核酸内切酶切割,产生的黏性末端一般不相同。

(2)“分子缝合针”——DNA连接酶

①作用:将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起(缝合磷酸二酯键)形成的D NA分子称为重组DNA分子。

因此,DNA连接酶具有缝合DNA片段的作用,可以将外源基因和载体DNA连接在一起。

(3)“分子运输车”——载体——质粒

①载体具备的条件:

1)能在受体细胞中复制并稳定保存。

2)具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。

3)具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。

②最常用的载体——质粒:

质粒在细菌中以独立于拟核之外的方式

存在,是一种特殊的遗传物质,并具

有自我复制能力的双链环状DNA分子。

最常用的质粒是大肠杆菌的质粒。

③其它载体:噬菌体的衍生物、动植物

病毒

二、基因工程的原理和技术

1、基因工程的基本原理:

是让人们感兴趣的基因(即目的基因)在宿主细胞中稳定和高效地表达。

为了实现基因工程的母版,通常要有多种工具酶、目的基因、载体和宿主细胞等基本要素,并按照一定的程序进行操作:目的基因的获得、重组DNA的形成、重组DNA导入受体细胞(宿主细胞),筛选含有目的基因的受体细胞、基因表达。

2:目的基因的获得:

即获得我们所需要的基因,如人的胰岛素基因。

(1)目的基因:是指能编码蛋白质的结构基因。

(2)获得目的基因的两种方法:

①目的基因的序列已知:用化学方法合成目的基因。如胰岛素基因

或用聚合酶链式反应(PCR)扩增目的基因

②目的基因的序列未知:建立一个包括目的基因在内的基因文库,从基因文库中找到

目的基因

3、形成重组DNA分子:

就是将目的基因与载体DNA连接在一起。

通常是用相同的限制性核酸内切酶分别切割目的基因和载体DNA(如质粒),就会在目的基因和载体DNA的两端形成相同的黏性末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体DNA 连接在一起,形成重组DNA分子。

4、将重组DNA分子导入受体细胞

用适当的方法将形成的重组DNA分子转移到合适的受体细胞中。

常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、酵母菌和动植物细胞等。如用质粒作载体,宿主细胞应选择大肠杆菌,用氯化钙处理大肠杆菌,增加大肠杆菌细胞壁的通透性,使含有目的基因的重组质粒进入大肠杆菌宿主细胞。

5、筛选含有目的基因的受体细胞:

并不是所有细胞都接纳了重组DNA分子,因此需要筛选含有目的基因的受体细胞。

采用选择性培养基筛选。

6、目的基因的表达:

目的基因在宿主细胞中表达,能产生人们需要的功能物质。

三:本章总结:

基因工程就是把一种生物的基因转入另一种生物体中,使其产生我们需要的基因产物,或者让它获得新的遗传性状。基因工程的核心是构建重组DNA分子。DNA是遗传物质的发现过程、DNA双螺旋结构的确立和遗传信息传递方式的认定是基因工程诞生的理论基础,而限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒载体的发现与应用,又为基因工程的创建提供了技术上的保障。

基因工程的操作一步包括:目的基因的获得、重组DNA的形成、重组DNA导入受体细胞(也称宿主细胞)、筛选含有目的基因的受体细胞核母妃基因表达。

第二章克隆技术

一、什么是克隆

1、繁殖的方式:

(1)有性繁殖:经过异性生殖细胞的结合,产生合子,再由合子发育成下一代个体的繁殖方式。

(2)无性繁殖:不经过异性生殖细胞的结合,直接由母体产生下一代个体的繁殖方式。

无限繁殖产生的个体保持了亲本的遗传性状,一次产生后代的数量可以很大,可以迅速扩大其种群的数量。

2、无性繁殖系:个体通过无性繁殖可连续传代并形成群体,这样的群体称为无性繁殖系。

克隆就是指无性繁殖系。

3、克隆技术:

是指才众多的基因或细胞群体中通过无性繁殖和选择获得目的基因或特定类型细胞的操作技术。

在分子水平上,基因克隆是指某种目的基因的复制、分离的过程;

在细胞水平上,细胞克隆技术在利用杂交瘤制备单克隆抗体的技术中得到应用;

在个体水平上,克隆技术就是一种通过单个细胞,特别是来自特定活体的单个体细胞进行无性繁殖从而产生新个体的过程或技术。

基因克隆和细胞克隆是现代生物技术中的关键技术。

从理论上说,由于细胞核具有基因组合全套遗传信息,生物的体细胞有潜力直接发育成胚胎和形成与核供体完全相同的个体克隆。

二、植物的克隆:

1、细胞全能性

(1)植物细胞全能性:指植物体的每个活细胞都具有遗传上的全能性,因而都具有发育成完整植株的潜能。

原因:从理论上讲,每个细胞都包含该物种的全部遗传物质(全部基因),所以每个活细胞都应具有全能性 。

(2)植物细胞全能性的体现:

全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞 ① 植物细胞全能性表达能力强:

实践表明,植物体的几乎所有组织(如根、茎、叶、花药、子房及幼胚等组织)的细胞,通过诱导都可再生新植株。即植物体的每个活细胞,即使是已经高度成熟和分化的细胞,都保持了恢复到分生状态的能力,都具有遗传上的全能性。所以植物的组织培养比动物更方便。

② 不同植物或同种植物不同基因型个体的细胞全能性有差异:

由于不同种类植物或同种植物的不同基因型个体之间遗传性的差异,细胞全能性的表达程度大不相同。如拟南芥、烟草和番茄等能在多个世代中保持细胞全能性的表达;而小麦、要么和水稻等在多次继代培养后会丧失细胞全能性的表达能力。

③ 长期培养中,细胞全能性表达能力下降的原因:

1)遗传物质不可逆改变:

染色体畸变、细胞核变异或非整倍体产生,且其结果不可逆;

2)生长发育条件变化:

细胞或组织中激素平衡被打破,或细胞对外源生长物质的敏感性发生改变;

3)由于其他原因产生了缺乏成胚性的细胞系。

④植物克隆成功所需的条件:

1)深入探讨特定植物细胞全能性的表达条件(激素配比);

2)在植物克隆实验中,选择性状优良、细胞全能性表达充分的基因型。

2.植物组织培养程序

(1) 概念:

植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下,将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上,给予适宜的培养条件,诱导其产生愈伤组织、生芽,最终形成完整的植株。

(2) 培养过程:

离体的植物器官、组织或细胞 ―→愈伤组织 ―→试管苗 ―→植物体

???→???→??→脱分化再分化离体的植物器官、组织、细胞愈伤组织根芽植物体

愈伤组织:一种相对没有分化的活的薄壁细胞团组成的新生组织。(细胞排列疏松、无规则)

脱分化:已经高度分化的植物细胞,经过诱导重新恢复了分裂能力,产生愈伤组织的过程,又称去分化。

再分化:脱分化产生的愈伤组织经培养,重新分化根或芽等器官的过程。

组织培养具体过程:

① 配制含有适当营养物质和植物生长调节剂的半固体培养基(灭菌);

②从消毒的根、茎或叶上切取一些小组织块;

③将组织块放在培养基上培养,获得愈伤组织;(无需光)

植物组织切口处的细胞在创伤的刺激下发生脱分化称为分裂的细胞,不断进行分裂增殖,在创伤表面形成一种由相对没有分化的活的的薄壁细胞团组成的新生组织,即愈伤组织。

④以适当配比的营养物质和生长调节剂诱导愈伤组织,直到再生出新植株。(需要光)

(3)培养基的营养成分:

无机营养成分:水、矿质元素(全部),如硝酸盐、铵盐

有机营养成分:1)碳源:蔗糖

2)含N物质:氨基酸、维生素

3)琼脂:0.7%—1%,起支持作用

植物生长调节剂:细胞分裂素、生长素

PH值:5.0-6.0

3、植物的克隆:

(1)理论基础:植物细胞的全能性

(2)技术基础:植物组织培养

(3)主要技术:植物细胞培养;植物器官培养;原生质体培养

4、植物细胞培养

(1)概念:

指以单个游离细胞为外植体的离体无菌培养。其目的是通过大规模的细胞培养以获得人类所需的细胞次级代谢产物。

(2)采用技术:悬浮细胞培养:

通过液体悬浮培养使愈伤组织分散成单细胞,经适宜培养基中成分的诱导,可从单细胞依次到细胞团、球形胚、心形胚和胚状体,最后而形成新植株。

5、器官培养:

(1)概念:指以植物的根、茎、叶、花、果等器官为外植体的离体无菌培养。

(2)如何实现器官发生和形态建成:

主要通过平衡的植物激素配比进行调控。

1)诱导芽的分化:细胞分裂素>生长素(激动素)

2)诱导根的分化:生长素(IAA(吲哚乙酸)>细胞分裂素

(3)细胞培养和器官培养的意义:

细胞培养和器官培养时,植物克隆的结果,不一定是植物,也可以是器官,甚至是细胞群(愈伤组织)。人们要的可以是植物,也可以是细胞或者是细胞代谢产物。

6、原生质体培养:

(1)概念:用纤维素酶或果胶酶水解细胞壁,获得球形的植物细胞原生质体(细胞中有代谢活性的原生质部分,包括质膜、细胞质和细胞核),用适当方法进行原生质体培养,也可获得新植株。

(2)植物原生质体的获得方法:

在0.5—0.6mol/L的甘露醇溶液环境(较高渗透压)下用纤维素酶和果胶酶混合液处理根尖、叶片、愈伤组织或悬浮培养细胞,将细胞壁消化除去,获得球形的原生质体。

问题:为什么要加较高渗透压的甘露醇?

原因:防止原生质体吸水胀破。

7、植物体细胞杂交技术

在原生质体培养成功的基础上,形成了体细胞杂交技术(原生质体融合)。

(1)概念:

植物体细胞杂交是指将来自两个不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并把杂种细胞培育成新的植物体的方法。

(2)过程:

(3)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(P EG)作为诱导剂。

(4)融合完成的标志:新细胞壁的形成。

(5)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。

8、植物细胞工程:

(1)概念:

培养植物细胞(包括原生质体),借助基因工程方法,将外源遗传物质(DNA)导入受体细胞(包括原生质体)中或通过细胞融合、显微注射等将不同来源的遗传物质重新组合,再通过对这些转基因细胞或重组细胞进行培养,获得具有特定性状的新植株。

9、植物组织培养的应用:

试管苗的快速繁殖、无病毒植物的培育、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产、转基因植物的培育等。

练习:

(1)为什么体内细胞没有表现出全能性,而是分化成为不同的组织、器官?

答:基因在特定空间和时间条件下选择性表达的结果。在个体发育的不同时期,生物体不同部位的细胞表达的基因是不同的,合成的蛋白质也不一样,从而形成了不同的组织和器官。

(2)在植物组培过程中,为什么要进行一系列的消毒,灭菌,并且要求无菌操作?

答:避免杂菌在上面迅速生长消耗营养,且有些杂菌会危害培养物的生长。

(3)列举植物克隆的成就:

答:1)细胞培养:如人工种子的制造,细胞产物的工厂化生产

2)器官培养:如无病毒植物的培育,试管苗快速繁殖

3)原生质体培养和植物细胞工程:转基因植物培养、培养作物新品种

三、动物的克隆

1、动物细胞、组织培养

(1)动物细胞培养:就是从动物机体中取出相关的组织,经过机械消化或胰酶消化,使其分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生存、生长和繁殖。

在某种程度上像体内一样呈现一定的组织特性。

(2)动物组织培养:体外培养动物组织,使其维持生活状态或生长特性。可以伴随组织分化,但最终成为细胞培养。

2、动物细胞培养过程:

(1)培养条件:

①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,

以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物

积累对细胞自身造成危害。

②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入

血清(能促进细胞的生长、增殖和贴附)、血浆等天然成分。

③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。

④气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。

(2)动物细胞培养的过程:

取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。

(3)培养过程中的几点说明:

①用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞:动物组织细胞间隙中含有一定量的胶原纤维蛋白质,将细胞网络形成具有一定弹性和韧性的组织和器官。用蛋白酶可使其消化,从而使细胞相互分离。

②原代培养和传代培养需要在CO2保养箱中保温培养:

通过在培养箱内模拟形成一个类似细胞或组织在生物体内的生长环境,如恒定的pH值(7.2-7.4)、稳定的温度(37°C)、较高的相对湿度(95%)、稳定的CO2水平(5%),来对细胞或组织进行体外培养的一种装置。

③原代培养:从机体取出后立即进行的细胞、组织培养。

④传代培养:将原代培养细胞分成若干份,接种到若干份培养基中,使其继续生长、增殖。

⑤传代培养的原因:如果不进行传代培养,就会因细胞密度过大和代谢消耗引起营养枯竭,不能正常生长。

(4)离体动物细胞的生长特性:

①细胞贴壁:悬浮液中分散的细胞紧贴培养瓶内壁才能生长。

②接触抑制:当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂。

③正常的生命活动:生长、分裂、有规律的衰老、死亡等现象,但不分化。

(5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养

医学研究的各种细胞。

3、细胞系、细胞株:

条件适合时,可以由传代细胞建成细胞系或细胞株。

(1)细胞系:指可连续传代的细胞。原代培养物在首次传代时就成为细胞系。

???连续细胞系:能连续培养的细胞系。如异倍体核型细胞

细胞系有限细胞系:不能连续培养的细胞系。如二倍体细胞

连续细胞系:遗传物质改变,不死性

有的连续细胞系是恶性细胞系,具有异体致瘤性;有的连续细胞系获得了不死性,但

保留接触抑制现象,不致癌。

(2)细胞株:通过一定的选择或纯化方法,从原代培养物或细胞系中获得的具有特殊性质的细胞系。如:单抗细胞株

细胞株一般具有恒定的染色体组型、同工酶类型、病毒敏感性和生化特性等。遗传物

质未改变。???一类基因:维持生存,各种细胞中都处于活动状态

动物基因组一类基因:随着组织器官和发育阶段不同而选择性表达

???

有限细胞株:传代次数有限的细胞株细胞株连续细胞株:可连续多次传代的细胞株 细胞系泛指可传代的细胞,细胞株指具有特殊性质的细胞系。

4.克隆培养法(细胞克隆):

(1)概念: 把一个单细胞从群体中分离出来单独培养,使之繁衍成一个新的细胞群体的技术,叫克隆培养法或细胞克隆。

????→克隆培养异质性细胞系纯系(克隆)

(2)特点:遗传性状均一、表现的性状相似,便于研究

(3)细胞克隆的最基本要求:保证所建成的克隆来源于单个细胞

(4)适合于克隆的细胞:对环境有较大适应范围和具有较强独立生存能力的细胞

群体细胞 > 单细胞

无限细胞系、转化或肿瘤细胞系>原代细胞、有限细胞系

(5)提高细胞克隆形成率的措施:

? 选择适宜的培养基

? 添加血清 (胎牛血清) (能促进细胞的生长、增殖和贴附)

? 以滋养细胞支持生长(经射线照射的小鼠成纤维细胞)

? 激素刺激(胰岛素等)

? 使用CO2培养箱,调节PH

(6)细胞克隆的主要途径

从普通细胞系中分离出缺乏特殊基因的突变细胞系。

用于研究细胞的遗传规律和生理特性。

5、细胞融合与细胞杂交:

(1)细胞融合:指用自然或人工方法,使两个或多个不同的细胞融合成一个细胞的过程。(2)诱导融合的方法:1)生物法:灭活的仙台病毒诱导融合,是动物细胞融合所特有的 2)化学法:聚乙二醇诱导融合

3)物理法:电融合技术:效率很高

(3)细胞杂交:基因型不同的细胞间的融合称为细胞杂交。

(4)动物细胞融合技术的应用

由于细胞杂交中染色体容易丢失,因此利用杂交细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物减少的对应关系,可以进行基因定位。

(5)动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和性,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。

(6)动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较:

动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物

6、杂交瘤技术和单克隆抗体制备:

(1)杂交瘤技术:

将抗体生成细胞同瘤细胞进行杂交的技术。该技术解决了抗血清的异质性问题。(2)杂交瘤技术制备单抗体:

①抗体:一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、

纯度低、特异性差。

②杂交瘤技术制备单抗体的基本方法:

1)用外界抗原刺激动物(如小鼠),使其发生免疫反应,使B淋巴细胞产生抗体;

2)利用仙台病毒或聚乙二醇等作介导,使经免疫的动物的脾细胞与可以无限传代的骨髓瘤细胞融合;

3)经过筛选、克隆培养,获得来自单一细胞的既能产生特异抗体、又能无限增殖的杂交瘤细胞克隆。

③单克隆抗体的制备过程:

④制备过程中的相关问题:

1)单克隆抗体的制备运用了哪些动物细胞工程技术?

答:动物细胞培养、动物细胞融合

2)制备过程中进行了几次筛选?每次筛选的目的是什么?

答:两次筛选:在细胞融合后选出杂交瘤细胞;对杂交瘤细胞进行培养后选出能产生特定抗体的细胞群,继续培养。

(3)杂交瘤细胞的特点:既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。

(4)杂交瘤技术制备单克隆抗体的优点:可以从特异抗原成分比例极少的抗原混合物中

获得单抗。特异性强,灵敏度高。

(5)单克隆抗体的作用:

①作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,

具有准确、高效、简易、快速的优点。

②用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量

用于治疗其它疾病。

7、动物细胞全能性的表现程度:

受精卵→二分裂球→四分裂球→八分裂球→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织、器官→幼体

①动物的受精卵,卵裂球含有2-8个细胞时,每个细胞具有全能性。

②随着胚胎发育的继续,有的细胞只具有分化出各种组织细胞的潜能,这样的细胞叫多能干细胞。

③有的细胞只能分化为一种细胞,叫单能干细胞。

在动物体内,已经分化的细胞不再分化为其他细胞,甚至终生不再分裂,如高度分化的神经细胞

④ 动物细胞全能性的表现程度

受精卵>胚胎干细胞>多能干细胞>单能干细胞>体细胞

低等动物细胞:全能性一般容易体现。

癌细胞:仍能逆转为正常细胞。

无论分化还是癌变,变化的都是表现型,基因组成的完整性可以保留。

8、动物难以克隆的根本原因:

基因的选择性表达(差异表达),使得细胞中合成了专一的蛋白质,即动物细胞已经发生了分化。分化的细胞,其细胞核中物种的基因组完整,具有全能性,但其基因组中的基因不同时进行活动,有的基因开放,有的基因关闭(如哺乳动物的红细胞),不能像受精卵那样发挥细胞的全能性,以此为起点进行细胞克隆,难度很大。

???一类基因:维持生存,各种细胞中都处于活动状态动物基因组一类基因:随着组织器官和发育阶段不同而选择性表达

9、细胞核移植实验和动物的克隆繁殖:

(1)核移植概念:就是利用一个细胞的细胞核(核供体)来取代另一细胞中的细胞核,形成一个重建的“合子”。

(2)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。

(3)选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。

(4)体细胞核移植的大致过程是:

核移植

胚胎移植

(5)多莉的培育用到了哪些技术?

答:核移植、动物细胞培养、胚胎移植

(6)体细胞克隆羊的培育成功,证明了什么?

答:1)高度分化细胞经一定技术处理,也可回复到类似受精卵时期的功能。

2)在胚胎和个体发育中,细胞质具有调控细胞核(包括异源的细胞核)发育的作用。(7)体细胞克隆羊成功的分子细胞生物学机理有哪些?

答:1)重组卵细胞最初分裂时虽然复制了DNA,但转录并未开始

2)重组卵细胞的供体核DNA丢失了来源于乳腺细胞的阻止核基因表达的调节蛋白。

3)重组卵细胞开始第三次分裂时,原乳腺细胞的调节蛋白全部被卵细胞质中的蛋白因子替换了,核DNA被重新编排,胚细胞开始表达自己的基因,进而调控胚在代孕母亲子宫中的进一步发育。。

4)核移植前对乳腺细胞的营养限制性培养(调节牛血清浓度)和电脉冲细胞融合技术,有利于核的变化和细胞融合后基因表达分子开关启动。

(8)体细胞核移植技术的应用:

①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;②保护濒危物种,增大存活数量;

③生产珍贵的医用蛋白;④作为异种移植的供体;

⑤用于组织器官的移植等。

(9)体细胞核移植技术存在的问题:

克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。

(10)动物克隆成功的条件:

1)具有包含本物种完整基因组的细胞核的活细胞。如:乳腺上皮细胞;

2)能有效调控细胞核发育的细胞质物质。如:去核卵的细胞质;

3)完成胚胎发育的必要的环境条件。

如:诱导重组细胞生长、分化的实验条件和怀胎母体的子宫环境

10、练习:

(1)用于动物细胞培养的组织和细胞大都取自胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织,其主要原因是这样的组织细胞()

A、容易产生各种变异

B、具有更强的全能性

C、取材十分方便

D、分裂增殖的能力强

(2)下列为有关动物细胞培养的叙述,其中不正确的是()

A.用于培养的细胞大都取自胚胎或幼龄动物的器官或组织

B.将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理使其分散成单个细胞

C.在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离,制成悬浮液

D.动物细胞培养只能传50代左右,所培养的细胞全部衰老死亡

(3)用动、植物成体的体细胞进行离体培养,下列叙述正确的是()

A.都需用CO2培养箱 B.都须用液体培养基

C.都要在无菌条件下进行 D.都可体现细胞的全能性

(4)动物细胞克隆是指()

A.一个单细胞培养成一个新的细胞群的技术

B.一个重组细胞经分裂、分化发育成一个动物个体的技术

C.几个同种动物的细胞培养成一个新的细胞群的技术

D.一个卵裂球经胚胎分割发育成四个细胞群的技术

(5)某研究小组为测定药物对体外培养细胞的毒性,准备对某种动物的肝肿瘤细胞(甲)和正常肝细胞(乙)进行动物细胞培养。下列说法正确的是 ( )

A.在利用两种肝组织块制备肝细胞悬液时,也可用胃蛋白酶处理

B.细胞培养应在含5%CO2的恒温培养箱中进行,CO2的作用是刺激细胞的呼吸

C.甲、乙细胞在持续的原代培养过程中,乙会出现停止增殖的现象

D.仅用该培养液也能用来培养乙肝病毒

(6)下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是 ( )

A.培养中的人效应T细胞能产生单克隆抗体

B.培养中的人B细胞能够无限地增殖

C.人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株

D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞

(7)世界上第一只克隆绵羊“多莉”的培育等程序如图

所示。请仔细看右图后回答问题:

1)图中a过程为__________。通过a过程形成的重组

细胞核遗传物质与质遗传物质各来自哪里?__________

2)实施a时,所需的受体细胞大多采用动物卵细胞的

原因是:__________。

3)b过程细胞分裂的方式是__________,此过程是否进

行细胞分化?__________(答“有”或“无”)

4)图中c所指过程为__________ ,图中d指的是克隆

绵羊“多莉”经过在母体子宫内__________后__________。

5)“多莉”面部的毛色和性别与 __________绵羊相同,请根据遗传学原理说明判断依据:__________ 。

6)若不考虑环境因素影响,多莉的性状是否全部像以上绵羊?为什么?

7)植物组织培养之后,克隆绵羊培育成功,证明动物__________。

8)图中技术具有多种用途,但是不能()

A.有选择地繁殖某一性别的家畜

B.繁殖家畜中的优良个体

C.用于保存物种

D.改变动物的核基因

(9)在现有技术条件下,还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体,而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体,你认为原因最可能是()

A.卵细胞大,便于操作

B.卵细胞含有的营养物质多

C.卵细胞的细胞质可使体细胞核全能性得到表达

D.重组细胞才具有全能性

答案:(1)D;(2)D (3)A (4)A (5)C (6)D

(7):1)细胞核移植;2)具有调控细胞核发育的细胞质物质;3)有丝分裂;有;

4)胚胎移植;妊娠;出生;5)白面;“多莉”绵羊的核基因和性染色体全部来自白面

绵羊;6)卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状;7)细胞核也具有全能性;

8)D;(9)C

四、本章总结

生命的基本特征之一是自我复制和自我繁殖。个体通过无性繁殖可连续传代并形成群体,这样的群体称无性繁殖系。克隆就是指无性繁殖系。在分子水平上,基因克隆是指某种目的基因的复制、分离过程;在细胞水平上,细胞克隆技术在利用杂交瘤制备单克隆抗体的技术中得到充分运用;在个体水平上,克隆技术就是一种通过单个细胞,特别是来自特定活体的单个体细胞进行无性繁殖从而产生新个体的过程或技术。

克隆技术在分子细胞核个体水平上都得到很大发展。从理论上讲,细胞(主要是包含遗传物质的细胞核)具有的发育全能性是生物克隆的基本条件。实际研究表明,生物(特别是高等动物)的克隆需要以下基本条件:具有包含物种完整基因组的细胞核的活细胞、能有效调控细胞核发育的细胞质物质、完成胚胎发育的必要的环境条件。

植物克隆的技术基础是植物的细胞核组织培养,理论基础是植物细胞的全能性。植物克隆可用于植物细胞培养植物器官培养,在植物的细胞培养中,原生质体的分离与培养在解决整体植株上研究植物性状及其遗传特性的困难中,起到了重要作用。原生质体培养成功后,植物细胞工程技术得以发展,即在原生质体培养的基础上,由原生质体融合(体细胞杂交)和转基因技术结合的技术。植物组织培养和克隆的研究及时间经历了一个世纪的发展,解决了人类生存的关键问题(粮食问题)。

动物克隆的技术基础是动物的细胞和组织培养。动物细胞培养可以获得需要的细胞株系,把一个单细胞从群体中分离出来单独培养,使之繁殖成一个新的细胞群体的克隆培养技术可以获得纯系细胞。动物细胞工程的主要技术手段是细胞培养和细胞融合,通过其发展起来的单克隆抗体技术带来了细胞免疫学中的一次革命。由于动物个体发育过程中基因的选择性表达,使得动物难以通过克隆进行繁殖。胚胎细胞克隆技术和体细胞核移植技术已经成功实现了部分动物的克隆繁殖。

第三章胚胎工程

一、从受精卵谈起:

1、受精作用:

(1)概念:成熟的精卵融合成为受精卵的过程。

(2)场所:输卵管

(3)过程:

精卵识别精子附着于卵膜精卵质膜融合精卵核融合受精卵→→→→

(4)结果:形成受精卵

(5)相关问题:

①为什么只有同种动物精卵才能结合?

答:同种动物精子、卵细胞表面有特异性相互识别的蛋白,这是同种动物精卵才能结合的原因之一。

② 受精作用完成的标志是什么?

答:在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体时,说明卵子已经完成受精。

2、胚胎发育的过程

受精卵是动物个体发育的起点。

(1)胚胎发育过程:

受精卵→卵裂球(包括包括2细胞期、4细胞期、8细胞、16细胞期、32细胞期)

→囊胚期→原肠胚期(包括内、中、外三胚层和原肠腔)→幼体

(2)各发育时期的特点:

① 卵裂期:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。当卵裂球含2—8个细胞时,每个细胞都具有全能性,均可以发育成一个完整的个体。

② 桑椹胚:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。仍处于卵裂期,是全能细胞。

③ 囊胚:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高,也可用于胚胎分割):

1)个体较小的滋养层细胞:位于囊胚外表,发育成胚胎的附属结构或胚外结构,胚胎可通过这些组织从母体中获得正常发育所需的氧气和营养物质。

2)聚集在胚胎一端个体较大的细胞:称为内细胞团,即胚胎干细胞,是一种未分化的细胞,具有发育全能性,将来发育成胎儿的各种组织。

3)中间的空腔称为囊胚腔。

④ 原肠胚:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。原肠胚的内、中、外三个胚层逐渐分化形成各种器官原基。 ⑤ 器官的形成:

?????

外胚层:表皮及其附属结构;神经系统和感觉器官中胚层:脊索;真皮;肌肉;内脏器官的外膜;循环、排泄和生殖系统内胚层:消化道、呼吸道上皮和腺体(如肝和胰腺) 3、总结:

1)受精卵是新生命的第一个细胞,全能性最高。细胞全能性随发育的深化而降低。

2)发育中的细胞分裂均为有丝分裂,产生的是体细胞;原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段,但应注意细胞分化贯穿整个个体发育过程。

二、胚胎工程

1、胚胎工程概念:泛指在动物胚胎发育过程中所进行的各种胚胎操作技术。

胚胎工程的研究对象主要限定于高等脊椎动物,特别是哺乳动物。研究的重点内容有:体外受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等。

2、体外受精和胚胎体外培养:

(1)体外受精概念:就是采集雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子,使其在试管中受精。

(2)体外受精步骤:

① 卵母细胞的采集和培养:

主要方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后用穿刺针吸取卵泡液,取出卵母细胞,在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。

②精子的采集和获能:在体外受精前,要将成熟的精子放入培养液中培养,对精子进行获能处理。

③受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。

(3)胚胎的体外培养:精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时,可进行植入或着床。通常移植的最适宜时期是发育到8细胞以上的胚胎,如早期囊胚。

3、胚胎移植

(1)概念:也称“借腹怀胎”

将经济价值较高、遗传性状优秀的母畜,经过激素处理,使其超数排卵后受精,然后将发育的早期胚胎分别移植到同期发情的代孕母的子宫内,通过代孕母妊娠产仔的技术。

供体:提供胚胎的个体。良种雌性动物

受体:接受胚胎的个体。一般品种的雌性动物。

(2)胚胎移植的基本程序:

①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。

②配种或人工授精。

③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。

④对胚胎进行移植。

⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。

(3)胚胎移植地位:如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。

(4)胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖

能力。

(5)胚胎移植的生理学基础:(看一下即可)

①移动到任何一头动物子宫内都能发育吗?

答:应是同种动物。动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

②为什么能收集到胚胎?

早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。

③供体和受体会不会发生排斥?

同种动物的受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。

④移植的胚胎能否保留供体双亲的特性,是否具有受体的性状?

供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。

(6)胚胎移植成功与否要有两个关键条件

?①胚胎移植一般应在同种的雌性供体和受体之间进行。

?②进行胚胎移植的供体和受体的生理状态要相同。

4、胚胎分割

(1)概念:指借助显微操作技术(采用机械方法)将早期胚胎切割成几等份(如2等份、4等份等),再移植到代孕母子宫,产生同卵多仔后代的技术。

(2)胚胎分割基本过程:

①将发育良好的胚胎移入含培养液的培养皿中;

②在显微镜下用切割针或切割刀分割胚胎,或用酶处理将卵裂球中的细胞分开;

③分割的胚胎或细胞直接移植给受体,或在体外培养到囊胚阶段再移植到受体内,着床发育产仔。

(3)意义:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,属于无性繁殖。可成倍增加胚胎数量,可以快速繁殖良种畜。

(4)材料:发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。(桑椹胚至囊胚的发育过程中,细胞开始分化,但其全能性仍很高,可用于胚胎分割。)

(5)问题:对囊胚阶段的胚胎进行分割时。为什么要将内细胞团均等分割?

内细胞团一般到囊胚阶段才出现,它是发育为胚胎本身的基础细胞,其他细胞为滋养细胞,只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割,会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强,少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题

5、胚胎干细胞

(1)概念:(简称ES或EK细胞),是由早期胚胎(囊胚)的内细胞团分离出来的一类细胞。

(2)特点:

1)形态:体积小、细胞核大、核仁明显.

2)功能:具有发育的全能性和二倍体核型,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。

3)体外培养ES细胞可以增殖而不分化。对它可以进行冷冻保存,也可以进行遗传改造。

(3)胚胎干细胞的培养:

①培养关键:

需要一种能促进胚胎干细胞的生长,但抑制其分化的一种培养体系。(胚胎成纤维细胞)

②培养过程:

1)制备饲养层(胚胎成纤维细胞):培养皿底部;

2)培养液中培养胚胎到内细胞团突出饲养层;

3)酶消化或机械剥离内细胞团;

4)酶消化为单个细胞。

5)加饲养层继续培养。

(4)胚胎干细胞核移植:

①概念:将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中,经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物的技术。

利用该技术,可以培养出与细胞核

供体极为相似的“复制品”

②过程:细胞核移植;胚胎培养;胚

胎移植。

(5)胚胎干细胞的主要用途是:

①基因敲除,获得移植器官

②培育出人造组织器官,用于器官

移植

③改良创造动物新品种。

三、本章总结:

胚胎工程通常指各种胚胎操作技术。

其研究对象主要限定于高等脊椎动物,特

别是哺乳动物。研究的重点内容有:体外

受精、胚胎体外培养、胚胎移植、胚胎分

割、胚胎干细胞培养等。这些技术都是在

胚胎发育过程中进行的。

动物的胚胎发育开始于受精卵的分

裂。受精后受精卵开始卵裂产生卵裂球,

之后细胞继续分裂成为中空的囊泡或胚泡,囊胚内细胞团不断增值分化,逐渐分为三胚层:内胚层、中胚层和外胚层。内、中、外三个胚层逐渐分化形成各器官原基,最终分化为成体的各种组织和器官。

体外受精和胚胎体外培养可以获得试管动物。体外受精就是采取雌性动物的卵细胞和雄性动物的精子,使其在体外受精;胚胎体外培养是应用人工创造的环境,对获取的早期胚胎进行体外培养。

目前由于无法进行全体外胚胎培养,胚胎移植称为胚胎工程中获得后代的唯一方法。胚胎移植技术是指将经济价值较高、遗传性状优秀的母畜,经过激素处理,使其超数排卵后受精,然后将发育的早期胚胎分别移植到同期发情的代孕母的子宫内,通过代孕母妊娠产仔的技术。

指借助显微操作技术(采用机械方法)将早期胚胎切割成几等份(如2等份、4等份等),再移植到代孕母子宫,产生同卵多仔后代的技术。胚胎分割可成倍增加胚胎数量,是一种快速繁殖种畜的方法。

胚胎干细胞是才早期胚胎的内细胞团中分离出来的尚未分化的胚胎细胞,具有很强的分化能力。由于胚胎干细胞具有全能性,在适当条件下,胚胎干细胞可被诱导分化为多种细胞、组织、器官,具有重要的生产和临床医学价值。

第五章生态工程

一、生态工程的主要类型:

1、生态工程概念:

是从系统思想出发,按照生态学、经济学和工程学的原理,运用现代科技成就、现代管理手段和专业技术组装起来的,以期获得较高的经济、社会、生态效益的现代生产工艺系统。

2、生态工程的原理:整体、协调、循环、再生

3、生态工程研究对象:社会—经济—自然复合生态系统。

4、生态工程主要类型:

(1)物质循环利用的生态工程

城市:生活垃圾进行减量化、无害化、资源化处理,将生活垃圾中有机部分、人畜的粪便等转化为优质生态复合肥。

农村:发展养殖业,将农作物秸秆“过腹还田”,利用禽畜粪便与作物秸秆培养食用菌后再培养蚯蚓,蚓烘残渣再作为肥料,既减少或避免了田间烧草给环境带来的污染,又增加了产值。

(2)节水和废水处理与应用的生态工程

节水:西北干旱地区:雨水和地表水收集;农业区:节水灌溉技术;城市、工业节水系统的开发等

废水处理与应用:造糖厂:糖蜜制酒精;造纸厂:废液回收钙粉、木质素;

屠宰场:废血提取凝血酶、血红蛋白

(3)山区小流域综合治理与开发的生态工程

(4)清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程

沼气、太阳能、风能的开发和利用

问题:“沼气工程”是我国农村普遍存在的一种生态工程,它遵循的主要原理是什么?

答:物质循环、再生原理。

(5)其他类:住宅、小区和城镇建设生态工程;

荒山、荒坡、滩涂、湿地以及矿山废弃地生态恢复工程;生态旅游和绿色化学工程;生物多样性保护和持续利用工程等

二、生态工程在农业中的应用:

1、农业生态工程的概念:

以生态学原理为依据,将种植、养殖、水产、园艺与林业、副业、加工业等进行

优化,将农业废弃物的转化、再生及资源化等综合起来,将节能、应用清洁能源、生态建筑以及人口控制、生物多样性保护等结合起来。

2、农业生态工程的意义:

有效地促进了物质循环、能量流动、信息流动的畅通,人与环境和谐相处,经济、生态环境和社会效益的同步发展,是实现农业现代化过程中保证农业可持续发展的一种生产方式。

3、农业生产中解决积温不足和充分利用光照的措施:间种、套种、轮种

4、应用实例:

(1)庭院生态工程:

在庭院生态系统中,有生产者(各种蔬菜)、消费者(鸡鸭鱼、人等)、分解者(沼气池),也存在能量流动和物质循环

(2)农业生态工程:

农业主要包括种植业和畜牧业。种植业将太阳能和无机物固定为有机物,并为畜牧业提供物质基础。

问题:生态农业可以通过物质的多级利用提高能量的利用率,能提高能量的传递效率吗?

答:不能提高能量的传递效率。

5、我国农业生态工程的主要技术:

(1)物质的良性循环技术

(2)洁净可再生的新能源开发技术

(3)种植业和畜牧业合理优化技术

(4)此外设计高效可行的间种、套种和轮种制度;设计多种立体养殖技术;发展生物防治技术等。

高中物理选修3-3知识点整理

选修3—3考点汇编 1、物质是由大量分子组成的 (2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? (3)对微观量的估算 ①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成立方体) ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:mol A M m N = b.分子体积:mol A V v N = c.分子数量:A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= === 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象) (1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同时还说明分子间有间隙,温度越高扩散越快 (2)布朗运动:它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点:永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。 (3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度 越高,运动越剧烈 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子 间斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线 所示。分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子 力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力) 随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时, 分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,0r 的数量级为 1010-m ,相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时,分子间的作用力变得十 分微弱,可以忽略不计了 4、温度

高中生物选修三生态工程知识点

专题四生态工程 一、生态工程的概念 生态工程是指应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理、结构与功能相协调原则,结合系统分析的最优化方法而设计的促进物质被分层多级利用的生产工艺系统。 二、生态工程的基本原理 生态工程的设计所依据的是生态学和工程学原理 1、生态学原理 (1)物种共生原理:自然界任何一种生物都不能离开其他生物而单独生存和繁衍,存在着共生、竞争等关系,这构成了生态系统的自我调节和反馈机制。 (2)生态位原理:生态系统中各种生物都占有一定的生态位,依据此原理,可构建一个具有多层次、多种群的稳定而高效的生态系统。 (3)食物链原理:食物链/食物网是实现生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的基础,物种间的食物关系是生态工程设计的重要因素。 (4)物种多样性原理:生态系统中生物多样性越高,抵抗力稳定性越陷越高,生态系统就越稳定。(如“三北防护林”虫害、珊瑚礁区的生机) 2、工程学原理 (1)物质循环再生原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用。我国古代的“无废弃物农业”——利用收集到的一切可能的有机物质转变为有机肥料,改善了土壤结构,培育了土壤微生物,实现了N、P、K等元素的循环利用。 (2)协调与平衡原理:要处理好生物与环境的协调与平衡,生态系统中的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度。太湖等水体富营养化,导致水葫芦和藻类疯长现象;西北衰败的杨树和繁茂的当地树种间的大反差。 (3)整体性原理:生态工程建设,不但要考虑自然生态系统的规律,还要考虑到社会和经济等系统的影响力。只有应用整体性原理,才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系,保障生态系统的平衡与稳定。 三、生态工程建设的基本过程

高中生物选修3(浙科版)知识点总结

第一章基因工程 一、工具酶的发现和基因工程的诞生 1、基因工程的概念: (1)广义的遗传工程:泛指把一种生物的遗传物质(细胞核、染色体脱氧核糖核酸等)移到另一种生物的细胞中去,并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。(2)基因工程: 就是把一种生物的基因转入另一种生物体中,使其产生我们需要的基因产物,或者让它获得新的遗传性状。基因工程的核心是构建重组DNA分子。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫做DNA重组技术。 (3)基因工程诞生的理论基础: DNA是遗传物质的发现过程、DNA双螺旋结构的确立、遗传信息传递方式的认定。 2、基因工程的基本工具 (1)“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) ①来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 ②功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并能切割(使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开),因此具有专一性。 例如:某种限制性核酸内切酶能识别的序列是GAATTC,能在G和A之间切割DNA,如下图所示。 黏性末端 黏性末端 ③结果:能将DNA分子切割成许多不同的片段。 备注:不同DNA分子用同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端都相同;同一个DNA分子用不同限制性核酸内切酶切割,产生的黏性末端一般不相同。 (2)“分子缝合针”——DNA连接酶 ①作用:将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起(缝合磷酸二酯键)形成的D NA分子称为重组DNA分子。 因此,DNA连接酶具有缝合DNA片段的作用,可以将外源基因和载体DNA连接在一起。 (3)“分子运输车”——载体——质粒

地理选修3知识点总结

第一章旅游资源的内涵及特点 第一节旅游资源的内涵及特点 1 旅游资源:指对旅游者具有吸引力的自然存在和历史文化遗产,以及直接用于旅游目的的人工创造物。(可以是自然风景、文物古迹,也可以是民俗风情) 2 旅游资源的内涵:1)能够吸引旅游者并直接用于欣赏、消遣,一般不包括为旅游者提供服务的设施;2)能够被旅游业开发利用;3)能够产生社会效益、经济效益和环境效益。 3 旅游资源的特点:1)内容与形式上的多样性;2)空间上的地域性;3)季节上的变化性;4)美学上的观赏性;5)吸引力的定向性;6)利用的永续性和易损性。 4 在对旅游资源开发利用时,尤其要重视对旅游资源和环境的保护,这是旅游资源存在和发展的基础。 第二节旅游资源的类型 1 自然旅游资源是自然赋予的,能使人们产生美感的自然环境或物象的组合,如地貌、水文、气候、生物、宇宙等自然要素及其互相组合的自然景观。(自然旅游资源的分类:地文景观类、气象气候类、水域风光类、生物景观类和宇宙类) 2 人文旅游资源是古今人类社会活动、文化艺术和科技创造的载体和轨迹,如文物古迹、文化艺术活动、科技与建筑成就、文化娱乐活动等人文景观。(人文旅游资源的分类:古迹和古建筑类、现代建筑成就类、消闲、求知、健身类、购物类) 第三节中国的世界遗产 1世界遗产:是全人类共同继承和拥有的具有突出的普遍价值的的共同财富。它是指人类共同继承的文化及自然遗产。 2 根据《保护世界文化和自然遗产公约》,世界遗产可分为:文化遗产、自然遗产、自然与文化遗产。 3 世界文化遗产:(略) 4 世界自然遗产:九寨沟风景名胜区、黄龙风景名胜区、武陵源风景名胜区、云南三江并流保护区、四川大熊猫栖息地和中国南方喀斯特。 5 世界文化与自然遗产:泰山、黄山、峨眉山-乐山大佛、武夷山 6 人类口述和非物质遗产代表作:昆曲、中国古琴、新疆维吾尔族木卡姆艺术和蒙古族的长调民歌 7 认识和研究世界遗产价值的必要性:一方面可提高和深化公众对世界遗产的认知程度和主动保护意识;另一方面可提高旅游业管理者与从业人员的职业道德和专业知识水平。 8 世界遗产具有科学价值、历史文化价值、美学价值和经济价值。 对保护世界遗产的“三个负责”态度:第一,对历史负责,对创造人类高度价值和文明的祖先负责;第二,对当代人负责,不仅是中国人,也包括全世界人民;第三,对未来负责,要把它完整的交给子孙后代。 9中国的十大旅游胜地 自然旅游资源有:长江三峡(湖北、重庆);桂林山水(广西);黄山(安徽);杭州西湖(浙江);日月潭(台湾)。人文旅游资源有:故宫(北京);八达岭长城(北京);苏州园林(江苏);承德避暑山庄(河北);秦陵兵马俑(陕西)。 10 四大佛教名山:山西的五台山、四川的峨眉山、安徽的九华山、浙江的普陀山。 第二章旅游资源的综合评价 第一节旅游景观的观赏 1 旅游景观的观赏要注意:1)了解景观特点;2)精选观赏点位;3)把握观赏时机;4)洞悉景观的文化定位;5)提高审美素质。 2 如何了解景观特点:1)了解景观内容;有哪些景点、分布状况、介绍景观的形成原理、了解其美学价值和历史文化内涵;2)了解景观布局的节奏和韵律:路线的设计有其序幕、发展、高潮和结束。 3 园林的构景手法:主配、层次、框景、借景。 4 自然美的表现形式:形象美、朦胧美、色彩美、动态美、声音美。 5 自然景观位置选择的一般方法: 6 把握景观的观赏时机 第二节著名旅游景区景观的特点及其成因(参考名师伴你行) 一黄山 1位置:位于安徽省东南部。 2 特点:号称天下第一奇山,是以自然景观为特色的山地旅游风景名胜区,有天下名景集黄山之赞语。“奇松、怪石、云海、温泉”,被称为黄山四绝。是我国南方珍贵的植物宝库和天然生物园。 3 成因:黄山美丽的自然风光是由地质、地貌、气候等多种自然因素共同造成的。(黄山典型的花岗岩和断层构造,使黄山成为一座花岗岩断块山,但是由于前山的岩体中节理长而深,大而稀;后山节理密集,长短深浅不一,形成前山雄伟,后山秀丽的自然风光)(黄山地处温暖湿润的北亚热带地区,降水丰富,植被茂密,化学风化和生物风化作用都比较显著。由于海拔高、空气湿度大,所以经常出现云海飘渺、烟雾朦胧的壮丽景观) 二夏威夷 1 特点:以热带风情和火山景观闻名于世;多种文化汇集交融的大熔炉。 2 成因:1)热带风情——地处热带,但受海洋环抱,气候适宜,雨量丰富;2)火山景观——较频繁而宁静的火山喷发活动,没有强烈的爆炸过程;3)多种文化汇集交融的大熔炉——种族多样,民族构成多样。 三长城 1 长城西起嘉峪关,东至鸭绿江西岸的虎山,全长6300千米。它因建筑年代之久、规模之大、历史价值之高成为中华民族的象征和世界著名的奇观,是中国十大风景名胜之一,长城(八达岭、山海关、嘉峪关)被列为世界文化遗产。 2 长城的特点:1)我国古代最伟大的军事防御建筑体系;2)长城的构筑体现了因地制宜的思想;3)重视气候、水

生物选修3知识归纳 填空含答案

专题1 基因工程 1.基因工程又叫做或。就是按照人们的愿望,把一种生物的某种基因提取出来,加以,然后放到另一种生物的细胞里,改造生物的。 2.基因工程是在上进行的设计施工,基本工具是:基因的剪刀(分子手术刀)——;基因的针线(分子缝合针)——;基因的(分子运输车)——。 终止子也是一段有特殊结构的,位于基因的,其作用是使下来;标记基因的作用是为了,从而将含有目的基因的细胞出来,最常用的标记基因是。 16.将目的基因导入植物细胞最常用的方法是,另外还有和等。 17.农杆菌是一种生活在土壤中的,能在自然条件下感染,而对大多数没有

感染能力。当植物体受到损伤,伤口处的细胞会分泌大量的,吸引农杆菌移向这些细胞,这时农杆菌中的上的(可转移的DNA)可转移至受体细胞,并且到受体细胞上。 18.农杆菌转化法是将目的基因插入到上,通过农杆菌的作用,使目的基因进入植物细胞并插入到植物细胞中上,使目的基因的遗传特性得以;基因枪法是利用压缩气体产生的动力,将包裹在金属颗粒表面的打入受体细胞中,使目的基因与其整合并表达的方法,是 →→) 30.蛋白质工程成功难度很大,主要是因为蛋白质发挥功能必须依赖于正确的,而目前科学家对大多数蛋白质的的了解还很不够。

专题4 生物技术的安全性和伦理问题 31.对于转基因生物,公众在安全、安全和安全方面产生了争论。安全主要是指公众担心转基因生物会产生出蛋白或蛋白;安全是担心转基因生物可能会影响到;安全是指转基因生物可能对环境造成或。 32.担忧转基因生物安全性的原因:对、以及等了解有限;转移的基因虽然功能已知,但不少是的基因;外源基因插入宿主基因组的部位往往是。 后用冲洗;实验中要强调所用器械的和实验人员的 ,因为污染杂菌后杂菌会并;外植体最好切取含有的部分,原因是这部分细胞。 45.植物体细胞杂交技术:将不同种的植物,在一定条件下融合成,并把它培

人教版高中生物选修3重点知识点总结

高中生物选修三 专题1 基因工程 基因工程:是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1. “分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果: 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2. “分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3. “分子运输车”——载体 (1)载体具备的条件:

①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1. 目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。 2. 原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。 3. PCR技术扩增目的基因 (1)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:获取大量的目的基因 (3)原理:DNA双链复制 (4)过程: 第一步:加热至90~95℃DNA解链为单链; 第二步:冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合; 第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 (5)特点:指数(2^n)形式扩增 第二步:基因表达载体的构建(核心) 1. 目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。 2. 组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因 (1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱

高中化学选修三知识点总结

高中化学选修三知识点总结 第一章原子结构与性质 1、电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图。离核越近,电子出现的机会大,电子云密度越大;离核越远,电子出现的机会小,电子云密度越小。 2、电子层(能层):根据电子的能量差异和主要运动区域的不同,核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 3、原子轨道(能级即亚层):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形,d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7。 4、原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中,不存在运动状态完全相同的两个电子。 5、原子核外电子排布原理: (1)能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道;

(2)泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子;(3)洪特规则:在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同。 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态,具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1 6、根据构造原理,基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。 根据构造原理,可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示,由下而上表示七个能级组,其能量依次升高;在同一能级组内,从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。 7、第一电离能:气态电中性基态原子失去1个电子,转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示,单位为kJ/mol。 (1)原子核外电子排布的周期性 随着原子序数的增加,元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化: 每隔一定数目的元素,元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到 ns2np6的周期性变化.

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人教版高中生物选修三知识点总结(详细)

选修3 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。 操作水平:DNA分子水平 原理:基因重组 优点:1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 (一)基因工程的基本工具 1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割,因此具有专一性。 (3)作用的化学键:切割磷酸二酯键 (4)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)作用:将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来,形成重组DNA (2)连接的化学键:磷酸二酯键 (3)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。 DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 (2)最常用的载体是质粒,它是一种环状DNA分子。 (3)其它载体:噬菌体、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1.从基因文库中获取(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用) 2.人工合成。常用方法有:(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用) (2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用)

高中生物选修3知识点总结

选修3知识点复习 专题1 基因工程 (一)基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。原理是基因重组,操作水平是分子水平。优点:打破物种界限;定向地改造生物的遗传性状。 (二)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要从原核生物中分离纯化出来。 (2)功能:使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开(3)特点具有专一(特异)性。 (4)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。②区别:E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——载体(1)载体具备的条件:①能够稳定保存并复制;②有一至多个限制酶酶切位点③含有标记基因,便于筛选。④对受体细胞无害。 (2)最常用的载体是质粒,化学本质是DNA分子。(3)其它载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒 (三)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取 1.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因。 3.人工合成目的基因的两个条件:基因比较小;核苷酸序列已知。 4.PCR技术扩增目的基因 (1)PCR是多聚酶链式反应的缩写,原理DNA双链复制。 (2)过程:第一步变性:加热至90~95℃,DNA解链,不需要解旋酶;第二步复性:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链。变性和复性利用了DNA的热变性原理;第三步延伸:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步:基因表达载体的构建基因表达载体的组成:除了目的基因外,还必须有启动子、终止子、标记基因等。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。 第三步:将目的基因导入受体细胞常用的导入方法:将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射法。此方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是大肠杆菌,其转化方法是:先用Ca2+处理细胞,使其成为感受态细胞,再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。 第四步:目的基因的检测和鉴定 1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交技术。 2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是分子杂交技术。 3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。 4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如:转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 (四)基因工程的应用 1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。 2.动物基因工程:提高动物生长速度;改善畜产品品质;用转基因动物生产药物:如乳腺生物反应器和膀胱生物反应器,方法是将目的基因导入哺乳动物的受精卵中,使其发育成转基因动物。 3.基因治疗是把正常基因导入病人的体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗的目的,这是治疗遗传病最有效的手段。 (五)蛋白质工程的概念:基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,蛋白质工程师在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。基本途径是:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。 专题2 细胞工程 (一)植物细胞工程 1.植物组织培养技术(1)原理:植物细胞的全能性 (2)过程:离体的植物器官、组织或细胞脱分化愈伤组织再分化植物体

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高中化学选修3知识点总结 二、复习要点 1、原子结构 2、元素周期表和元素周期律 3、共价键 4、分子的空间构型 5、分子的性质 6、晶体的结构和性质 (一)原子结构 1、能层和能级 (1)能层和能级的划分 ①在同一个原子中,离核越近能层能量越低。 ②同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级s、p、d、f,能量由低到高依次为s、p、d、f。 ③任一能层,能级数等于能层序数。 ④s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍。 ⑤能层不同能级相同,所容纳的最多电子数相同。 (2)能层、能级、原子轨道之间的关系 每能层所容纳的最多电子数是:2n2(n:能层的序数)。 2、构造原理 (1)构造原理是电子排入轨道的顺序,构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。 (2)构造原理是书写基态原子电子排布式的依据,也是绘制基态原子轨道表示式的主要依据之一。

(3)不同能层的能级有交错现象,如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。原子轨道的能量关系是:ns<(n-2)f <(n-1)d <np (4)能级组序数对应着元素周期表的周期序数,能级组原子轨道所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。 根据构造原理,在多电子原子的电子排布中:各能层最多容纳的电子数为2n2 ;最外层不超过8个电子;次外层不超过18个电子;倒数第三层不超过32个电子。 (5)基态和激发态 ①基态:最低能量状态。处于最低能量状态的原子称为基态原子。 ②激发态:较高能量状态(相对基态而言)。基态原子的电子吸收能量后,电子跃迁至较高能级时的状态。处于激发态的原子称为激发态原子。 ③原子光谱:不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收(基态→激发态)和放出(激发态→较低激发态或基态)不同的能量(主要是光能),产生不同的光谱——原子光谱(吸收光谱和发射光谱)。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。 3、电子云与原子轨道 (1)电子云:电子在核外空间做高速运动,没有确定的轨道。因此,人们用“电子云”模型来描述核外电子的运动。“电子云”描述了电子在原子核外出现的概率密度分布,是核外电子运动状态的形象化描述。 (2)原子轨道:不同能级上的电子出现概率约为90%的电子云空间轮廓图称为原子轨道。s电子的原子轨道呈球形对称,ns能级各有1个原子轨道;p电子的原子轨道呈纺锤形,n p能级各有3个原子轨道,相互垂直(用p x、p y、p z表示);n d能级各有5个原子轨道;n f能级各有7个原子轨道。 4、核外电子排布规律 (1)能量最低原理:在基态原子里,电子优先排布在能量最低的能级里,然后排布在能量逐渐升高的能级里。 (2)泡利原理:1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,且自旋方向相反。 (3)洪特规则:电子排布在同一能级的各个轨道时,优先占据不同的轨道,且自旋方向相同。 (4)洪特规则的特例:电子排布在p、d、f等能级时,当其处于全空、半充满或全充满时,即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14,整个原子的能量最低,最稳定。 能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”,而不是说电子填充到能量最低的轨道中去,泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能量最低状态”。 电子数 (5)(n-1)d能级上电子数等于10时,副族元素的族序数=n s能级电子数 (二)元素周期表和元素周期律 1、元素周期表的结构 元素在周期表中的位置由原子结构决定:原子核外的能层数决定元素所在的周期,原子的价电子总数决定元素所在的族。 (1)原子的电子层构型和周期的划分 周期是指能层(电子层)相同,按照最高能级组电子数依次增多的顺序排列的一行元素。即元素周期表中的一个横行为一个周期,周期表共有七个周期。同周期元素从左到右(除稀有气体外),元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。 (2)原子的电子构型和族的划分 族是指价电子数相同(外围电子排布相同),按照电子层数依次增加的顺序排列的一列元素。即元素周期表中的一个列为一个族(第Ⅷ族除外)。共有十八个列,十六个族。同主族周期元素从上到下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。 (3)原子的电子构型和元素的分区 按电子排布可把周期表里的元素划分成5个区,分别为s区、p区、d区、f区和ds区,除ds区外,区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。 2、元素周期律

高中生物选修三专题二细胞工程知识点总结归纳和答案

植物细胞工程和动物细胞工程默写 1、细胞工程是在或的操作 2、细胞工程按操作对象分为和 3、植物细胞工程通常采用的技术手段是:和 4、植物组织培养的理论基础是: 5、理论上每一个活细胞都应该具有。因为 6、受精卵的全能性最高,受精卵生殖细胞体细胞 7、为什么体内细胞没有表现出全能性,而是分化成为不同的组织、器官? 8、植物组织培养的外界条件:, 内在原理是: 9、植物组织培养的过程:经过形成 经由过程形成,最后移栽发育成。 10、是指已分化细胞经诱导,失去其特有的结构和功能而变为未分 化细胞的过程。 11、是指由外植体长出来高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成 的排列疏松无规则的组织。 12、植物体细胞杂交的意义(优势):。 13、去除细胞壁的常用方法:(纤维素酶、果胶酶等) 14、人工诱导原生质体融合方法:物理法:等; 化学法: 15、融合完成的标志是: 16、植物体细胞杂交过程包括:和。 17、植物体细胞杂交的原理是:和 18、人工种子的特点是: 19、作物脱毒(1)材料: (2)脱毒苗: 20、单倍体育种:(1)方法: (2)优 点: ; 21、动物细胞工程常用的技术手段: (基础)、、 、

22、动物细胞培养的原理是:。 23、用处理,一段时 间后获得单个细胞。 24、细胞贴壁: 25、细胞的接触抑制: 26、原代培养:,培养的第1代细胞与传10代以 内的细胞称为原代细胞培养。 将原代细胞从培养瓶中取出,用处理后配制成,分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养,称为 27、目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为 28、细胞株:原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞,大部分细胞衰老死亡, 少数细胞存活到40~50代,这种传代细胞为细胞株。 细胞系:细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态,只有部分细胞由于遗传物质的改变,使其在培养条件下可以无限制传代,这种传代 细胞为细胞系。 细胞株和细胞系的区别:细胞系的遗传物质改变,具有癌细胞的特点,失 去接触抑制,容易传代培养。 29、动物细胞培养的条件:1. 2. 3. (培养 液的Ph为7.2-7.4)4. 30、细胞所需营养:等, 按种类和所需数量严格配制而成的合成培养基。培养基内还需加入、等天然成分 31、动物细胞培养所需的气体环境:95%的空气和5%的二氧化碳的混合气体。氧 气:;二氧化碳: 32、植物组织培养和动物细胞培养的比较:

章末综合测评-浙科版高中生物选修3

章末综合测评(一) (时间:45分钟满分:100分) 一、选择题(每小题5分,共60分) 1.将大肠杆菌的质粒连接上人生长激素的基因后,重新置入大肠杆菌的细胞内,通过发酵就能大量生产人生长激素。下列叙述正确的是( ) A.在大肠杆菌的质粒连接人生长激素的基因时,需用同一种限制性核酸内切酶 B.大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异不可以遗传 C.大肠杆菌质粒标记基因中腺嘌呤与尿嘧啶含量相等 D.生长激素基因在转录时需要解旋酶和DNA连接酶 【解析】在大肠杆菌的质粒连接人生长激素的基因时,应用同一种限制性核酸内切酶切割,这样才能产生相同的粘性末端,A项正确;通过转基因技术让大肠杆菌获得的能产生人生长激素的变异,其原理是基因重组,是可遗传的变异,B项错误;质粒是小型的环状DNA 分子,其结构中没有尿嘧啶,C项错误;基因在转录时需要的酶是解旋酶和RNA聚合酶,D 项错误。 【答案】 A 2.下列实践活动包含基因工程技术的是( ) A.水稻F1花药经培养和染色体加倍,获得基因型纯合新品种 B.抗虫小麦与矮秆小麦杂交,通过基因重组获得抗虫矮秆小麦 C.将含抗病基因的重组DNA导入玉米细胞,经组织培养获得抗病植株 D.用射线照射大豆使其基因结构发生改变,获得种子性状发生变异的大豆 【解析】A项属于单倍体育种,原理是染色体变异;B项属于杂交育种,原理是基因重组;C项属于基因工程,原理是基因重组;D项属于诱变育种,原理是基因突变。选C。 【答案】 C 3.下列有关基因工程操作工具——载体的叙述错误的是( ) A.质粒为常见的载体,不仅存在于细菌中,某些病毒也具有 B.作为基因工程的载体,标记基因不可或缺 C.目的基因插入载体时,有特定的插入位点 D.构建重组DNA分子时需DNA连接酶和限制性核酸内切酶等 【解析】病毒无细胞结构,没有质粒。 【答案】 A 4.利用苏云金芽孢杆菌的抗虫基因培育的抗虫棉是否成功,最好检测( ) A.是否有抗生素产生 B.是否有目的基因表达 C.是否有抗虫的性状出现

人教部编版高中生物选修三必考知识点总结

人教部编版高中生物选修三必考知识点总结 专题1 基因工程 基因工程:是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA 重组技术。 (一)基因工程的基本工具 1. “分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。 (2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。 (3)结果: 经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2. “分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA 连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。 ②区别:E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双

链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。 (2)与DNA聚合酶作用的异同: DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。 DNA连接酶DNA聚合酶 不同点连接的 DNA 双链单链 模板不要模板要模板 连接的 对象 2个DNA片 段 单个脱氧核苷酸加到 已存在的单链DNA 片段上 相同点作用实 质 形成磷酸二酯键化学本 质 蛋白质 3. “分子运输车”——载体(1)载体具备的条件: ①能在受体细胞中复制并稳定保存。

重点高中生物选修三知识点总结

重点高中生物选修三知识点总结

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高中生物选修三知识点总结 一、基因工程 1. 基因工程的诞生 (1)基因工程:按照人们的意愿,进行严格的设计,并通过体外DNA 重组和转基因等技术,从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 (2)基因工程诞生的理论基础是在生物化学、分子生物学和微生物学科的基础上发展起来,技术支持有基因转移载体的发现、工具酶的发现,DNA 合成和测序仪技术的发明等。 2. 基因工程的原理及技术 (3)基因工程操作中用到了限制酶、DNA 连接酶、运载体 考点限制酶细化: 限制酶主要从原核生物生物中分离纯化出来,这种酶在原核生物中的作用是识别DNA 分子的特定核苷酸序列,并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。 ①限制酶的特性是识别特定核苷酸序列,切割特定切点。限制酶产生的末端有两种:粘性末端和平末端。 ②DNA 连接酶与DNA 聚合酶的作用部位是磷酸二酯键,二者在作用上的区别为前者是恢复被限制性内切酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键,后者单个的核苷酸连接到DNA分子上。 ③作为基因工程的载体应该具备标记基因、多个限制性内切酶切点、能够在宿主细胞内复制和稳定存等特点。 ⑤常见的载体种类有质粒、动植物病毒、噬菌体 (4)基因工程四步骤:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。 考点细化: ①目的基因的获取方法为根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在载体上的位置、基因的转录产物、以及基因的表达产物蛋白质等特性来获取目的基因。 ②基因文库、基因组文库、cDNA 文库的区别:含有某种生物不同基因的许多DNA 片段,导入受体菌的群体中储存,各个受体菌体分别含有这种生物的不同基因,称之为基因文库。如果含有一种生物所有基因,叫做基因组文库。只包含一种生物的一部分基因,这种基因文库叫做部分基因文库,如cDNA 文库。 ③基因重组操作中构建基因表达载体的目的是将目的基因在受体细胞中稳定存在,并且遗传给下一代,同时目的基因能够表达和发挥作用。 ④一个完整的基因表达载体包括:目的基因、启动子、终止子、标记基因。 ⑤将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞的常用方法分别是脓杆菌转化法、显微注射法、Ca2+处理法。 ⑥基因工程的受体细胞选择,植物可以采用体细胞,动物不能用体细胞,一般采用受精卵细胞。因为受精卵具有全能性。 ⑦当受体细胞是大肠杆菌时常用Ca2+处理细胞,这样做的目的是使细胞处于一种能够吸收周围环境中的DNA 分子的感受态细胞。 ⑧目的基因的检测:转基因生物的DNA 是否插入了目的基因(DNA分子杂交技术); 目的基因是否转录出了mRNA(分子杂交技术); 目的基因是否翻译成蛋白质(抗原-抗体杂交); 个体生物学水平鉴定(直接观察和检测性状)。 ⑨目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因的检测和表达一般需要碱基互补配对。将目的基因导入受体细胞不需要碱基互补配对

2020年(生物科技行业)浙科版生物选修三生物科技专题学分考试(含答案)

(生物科技行业)浙科版生物选修三生物科技专题学分考试(含答案)

选修3《现代生物科技专题》学分考 班级姓名学号 壹.个.正确选项 壹、选择题:每小题只有 .. 1.以下说法正确的是() A.所有的限制酶只能识别同壹种特定的核苷酸序列 B.质粒是基因工程中唯壹的载体 C.载体必须具备的条件之壹是:具有多个限制酶切点,以便和外源基因连接D.基因治疗主要是对有缺陷的细胞进行修复 2.不.属于质粒被选为基因载体的理由是() A.能复制B.有多个限制酶切点 C.具有标记基因D.它是环状DNA 3.依右图有关基因工程的工具酶功能的叙述,不.正确的是() A.切断a处的酶为限制性核酸内切酶 B.连接a处的酶为DNA连接酶 C.切断b处的酶为解旋酶 D.切断b处的酶为限制性核酸内切酶 4.1976年,美国的H.Boyer教授首次将人的生长抑制素释放因子的基因转入大肠杆菌,且获得表达,这是人类第壹次获得的转基因生物,此文中的表达是指该基因在大肠杆菌() A.能进行DNA复制B.能进行转录和翻译

C.能控制合成抑制生长素释放因子D.能合成人的生长激素 5.基因工程是在DNA分子水平上进行设计施工的,在基因操作的基本步骤中,不.进行碱基互补配对的步骤是() A.人工合成基因B.制备重组DNA分子 C.转化受体细胞D.目的基因的检测和表达 6.在烟草的叶片中含有大量的烟碱,当把烟草嫁接到番茄上时,烟草的叶就不含烟碱了。反之,嫁接到烟草上的番茄叶中却含有烟碱。这说明() A.烟草根部能合成烟碱 B.烟草叶受番茄的影响,遗传性状发生改变 C.番茄叶受烟草的影响,遗传性状发生改变 D.只有依赖烟草根部吸收某种物质,烟草叶片才能合成烟碱 7.科学家常选用的细菌质粒往往带有壹个抗菌素抗性基因,该抗性基因的主要作用是() A.提高受体细胞在自然环境中的耐热性B.有利于检测目的基因否导入受体细胞 C.增加质粒分子的相对分子质量D.便于和外源基因连接 8.人的糖蛋白必须经内质网和高尔基体加工合成。通过转基因技术,能够使人的糖蛋白基因得以表达的受体生物结构是() A.大肠杆菌B.酵母菌C.T4噬菌体D.质粒DNA 9.随着转基因技术的发展,“基因污染”应运而生,关于基因污染的下列说法不正 ..

生物选修3专题一知识点(详细)

选修3《现代生物科技专题》知识点总结 1.1 DNA重组技术的基本工具 1、基因工程的概念 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基 因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向改造生物的遗传性状。 优点:定向地改造生物的遗传性状; 实现基因在不同物种之间的转移,迅速培育出生物新品种 2、基因拼接的理论基础: (1)大多数生物的遗传物质是DNA (2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 (3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 3、外源基因在受体内表达的理论基础: (1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。 (2)遗传信息的传递都遵循中心法则。 (3)生物界共用一套遗传密码。 (一)基因工程的基本工具 1?“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是原核生物 (2)功能:能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列,有特定的切割位点(专一性)。 (3)作用部位:磷酸二酯键 (3)结果:形成两种末端:黏性末端和平末端。 注意:用同种限制酶分别切割目的基因和载体,从而形成相同的黏性末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来 2?“分子缝合针” 一一DNA连接酶 ①作用:恢复磷酸二酯键。 ②种类:E?coliDNA连接酶:来源于大肠杆菌,连接黏性末端;

T4DNA连接酶:来源于噬菌体,连接黏性末端和平末端。 3. “分子运输车”--- 载体 (1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害 (2)常用的载体:细菌的质粒、入噬菌体的衍生物、动植物病毒(天然质粒不能直接使用) 1.2 基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取 1. 目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。 2. 方法:①从基因文库中获取目的基因 (方法:根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性。) ②利用PCR技术扩增目的基因(适用于已知目的基因的一段核苷酸序列) ③通过化学方法人工合成(适用于目的基因较小,或已知目的基因核苷酸序列) 3. 基因组文库与cDNA文库的区别 4. PCR技术扩增目的基因 (1)PCR的含义:全称多聚酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:快速获取大量的目的基因 (3)原理:DNA M制 (4)使用的前提:已知目的基因的一段核苷酸序列 (5)条件:模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 (6)过程:第一步:变性,加热至90?95C DNA解链为单链,断裂氢键; 第二步:退火,冷却到55?60C,引物与两条单链DNA结合,形成局部双链DNA

浙科版高中生物选修3《植物的克隆》教案

《植物的克隆》第一课时教学设计 一、学习任务分析 “植物的克隆”选自高中生物选修三第二章“克隆技术”。主要内容包括克隆的定义及条件,植物细胞全能性及其表达、植物组织培养程序及应用、原生质体的制备、植物细胞工程以及多途径的植物克隆实践。“植物细胞全能性及其表达、植物组织培养”中部分内容与必修一中“细胞的全能性”部分内容重叠。该节内容可分为两课时进行学习,第一课时可学习克隆的定义及条件,植物组织培养程序及应用,同时在学习过程中对植物细胞的全能性及其表达进行回顾和补充。第二课时可对植物的体细胞杂交技术,多途径的植物克隆实践进行介绍并通过练习巩固第一课时的学习内容。 二、学习者分析 本节课的教学对象是高三(7)班的学生,该班的学生基础知识扎实,知识应用能力较强,大多数学生上课注意力集中。学生在此之前已经学习过细胞的全能性,同时也对植物组织培养技术有一定的认识。对于克隆的认识比较表面。因此,教师会在上课初始对克隆进行简单介绍,随后将对实现植物克隆的理论基础和技术基础进行重点介绍。在这个过程中,教师需要注意对学生已学习过的内容进行简单回顾和合理补充。 三、教学目标 (一)知识与技能目标 1.说明克隆的定义及本质。 2.简述植物细胞全能性的含义。 3.概述植物组织培养的程序。 4.简述植物体细胞杂交技术。 (二)过程与方法目标 尝试将细胞培养方式与植物体自然状态下的合子发育过程相联系。 (三)情感态度与价值观目标 认同基础理论研究对应用实践的重要影响。 四、教学重点与难点 教学重点:植物组织培养的程序。 教学难点:植物组织培养的程序。 五、教学方法 以教师介绍为主。 六、教学过程 (一)克隆的定义及条件(5min) 教师行为:教师带领学生回顾图1。教师提问,新生成的子代胡萝卜植株与亲代的胡萝卜植株的遗传物质是否相同?胡萝卜根细胞发育形成完整的植株的过程经历了什么细胞分裂方式?以此来推出,胡萝卜植株并没有经过两性细胞的结合,仅仅通过单个细胞发育而来,这样的过程即为无性繁殖,即为克隆。 学生行为:回答教师的问题。 教师行为:教师展示克隆的定义及本质。克隆的定义是:只要不通过两个分子、两个细胞或两个个体的结合,只由一个模板分子、模板细胞或母体直接形成新一代分子、细胞或个体,就是无性繁殖,即克隆。其本质为亲子代的遗传物质保持不变,形状也同样保持不变。接着教师指出,克隆可分为三种水平上的克隆。通过分别对三种水平上的克隆的简单举例,加深学生对克隆的本质的理解。

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