生物选修3必背知识点

第一章 基因工程

第一节 基因工程概述

一．基因工程的概念

操作环境 操作对象 操作水平 基本过程

结果

生物体外

基因 分子水平 剪切→拼接→导入→表达 人类需要的基因产物

由于基因工程是在DNA分子水平上进行操作,因此又叫做重组DNA技术。

二．基因工程的基本工具

（一）“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（简称限制酶）

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。

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。

（二）“分子针线”——DNA连接酶

1．分类：根据酶的来源不同，可分为E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶两类

2．功能：恢复被限制酶切开了的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。

★两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4DNA连接酶)的比较：

①相同点：都缝合磷酸二酯键

②区别：E．coIiDNA连接酶来源于大肠杆菌，只能使黏性末端之间连接；

T4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端之间的效率较低。

★DNA连接酶与DNA聚合酶作用的比较

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

(三) “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割位点，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.基因工程常用的载体有： 质粒 、 噬菌体 和 动、植物病毒 等。

最早应用的载体是质粒，它是细菌细胞中的一种很小的双链环状DNA分子。

三．基因工程的基本过程

(一) 获得目的基因（目的基因的获取）

第1页 共6页 教案

教学基本信息

课题 基因工程（3）

——基因工程的基本操作程序（一）

学科 生物学 学段：高中 年级 高二

教材 书名：选修3 现代生物科技专题出版社：人民教育出版社出版日期：2月

教学目标及教学重点、难点

教学目标

1.基于已学的原理并能用结构与功能观解释获取目的基因几种途径的原因、特点以及基因表达载体的组成部分以及目的基因检测与鉴定的方法。

2. 能运用流程图的形式概括出基因工程的基本操作程序。

3.基于基因工程原理和操作程序，尝试提出某一转基因植物的方案并就其中的操作程序展开探究。

教学重点

基因工程基本操作程序的四个步骤。

教学难点

1.从基因文库中获取目的基因。

第2页 共6页 2. 目的基因检测与鉴定的方法。

教学过程(表格描述)

教学环节 主要教学活动 设置意图

引入新课

培育转基因抗虫棉的步骤

教师创设转基因抗虫棉的产生背景和推广应用情况的情境，并利用这一情境，提出问题：“转基因抗虫棉是怎么获得的？培育转基因抗虫棉一般需要哪些步骤？”引发学生思考。

一、目的基因的获取

二、基因表达载体的构建

问题：怎样将Bt基因转入棉花？能否直接导入？引导学生说出已制备的目的基因，如果没有合适载体的协助，是很难进入受体细胞的，即使能进入，往往也不能进行复制和表转基因抗虫棉是我国科学家自主取得的重大科技成果，了解相关知识背景能增强学生的民族自豪感和自信心，教师提出的问题又可以启迪学生

思维，激发他们的求知欲。

提出问题，让学生根据已有知识进行思考回答。

第3页 共6页

达。

如果不能直接导入棉花，那下一步应该怎么做？

观察基因表达载体的构成元件，用已有知识分析每一个元件的功能。构建重组质粒需用哪些工具酶 ？利用已学DNA重组技术的基本工具设计。

重组表达载体的筛选

目的基因导入受体细胞——大肠杆菌

问题：连接混合物能直接导入棉花受体细胞吗？如何改进？

虽然体外构建表达载体，解决了目的基因的导入、复制和表达问题，但是连接产物仍然是混合物，如果直接导入棉花受体细胞，转化率低，需要筛选大量转化植株。为了提高转化率，可以先导入到大肠杆菌中，筛选正确的重组表达载体。导入大肠杆菌，需要先用CaCl2处理大肠杆菌，使之成为感受态细胞，再将体外重组混合物分子（包含着重组

高考复习---高中生物必修1、2、3及选修三课本必考必背知识汇总（挖空）

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第一章 走近细胞1.1 从生物圈到细胞

问题探讨：病毒

（1）病毒不具有细胞结构。

（2）通常病毒都含有核酸和蛋白质，有些病毒还含有囊膜。

Eg.：HIV含有囊膜。

（3）每种病毒只含有_____（“1”或“2”）种核酸。

Eg.：T2噬菌体含有______，HIV含有______。

（4）病毒只有依赖活细胞（宿主细胞）才能生活。病毒具有一定的宿主专一性。

Eg.：T2噬菌体寄生在_____________体内，HIV主要寄生在人体___________细胞内。

1.1.1生命活动离不开细胞

生命活动离不开细胞，这是因为：

（1）单细胞生物依赖______________就可以完成各项生命活动。

Eg.：草履虫除能完成运动和分裂外，还能完成摄食、呼吸、生长、应激性等生命活动。如果没有完整的细胞结构，草履虫不可能完成这些生命活动。

（2）多细胞生物依赖______________________密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。

Eg.：在子女和父母之间，精子和卵细胞充当了遗传物质的桥梁。父亲产生的精子和母亲产生的卵细胞通过受精作用形成受精卵，受精卵在子宫中发育成胚胎，胚胎进一步发育成胎儿。胚胎发育通过细胞分裂、分化等过程实现。

Eg.：完成一个简单的缩手反射需要许多种类的细胞参与，如传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关的骨骼肌细胞，等等。人的学习活动需要种类和数量繁多的细胞参与。

（3）病毒只有在_________中才能表现生命特征。

1.1.2生命系统的结构层次

（1）典型生命系统结构层次通常是：___________________________________________________________________________________________。某一结构层次是上一结构层次作为元素构成的系统，并同时具有上一结构层次所不具有的特性（组成、结构和功能）。

word

1 / 8 生态工程的基本原理

『课标解读』

1、知识方面

简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。

简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。

2、情感态度与价值观方面

关注生态工程建设。初步形成物质循环利用、协调与平衡、多样性、局部与整体相统一的观点，树立可持续发展的观念。

3、能力方面

尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。

『网络构建』

生态工程建设目的：遵循自然界的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止，达

到和的同步发展。〔少消耗、多效益、〕

生态经济：主要是通过实行“〞原那么，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个

系统的，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是。

1〕原理：物质能在生态系统中循环往复，

2〕原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的

生态工程原理 3〕原理：生态系统的生物数量不能超过〔环境容纳量〕的限度

4〕原理：生态系统建设要考虑自然、、的整体影响

5〕原理 系统的结构决定原理：要通过改善和优化系统结构改善功能

系统整体性原理：系统各组分间要有适当的，使得能量、

物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总

体功能大于各部分的效果，即“1+1>2〞

答案：

物质循环 环境污染 经济效益 生态效益 可持续 循环经济 生产原料 生态工程 物质循环再生 分层分级利用 物种多样性

抵抗力稳定性 协调与平衡 环境承载力 整体性 经济 社会 系统学和工程学 功能 比例关系 之和 word 2 / 8 『重难点归纳』

一、分析桑基鱼塘的物质和能量流动途径。

桑基鱼塘系统中物质和能量的流动是相互联系的，能量的流动包含在物质的循环利用过程中，随着食物链的延伸逐级递减。能量的多级利用和物质的循环利用：桑叶喂蚕，蚕产蚕丝；桑树的凋落物和蚕粪落到鱼塘中，作为鱼饲料，经过鱼塘内的食物链过程，可促进鱼生长；甘蔗可榨糖，糖渣喂猪，猪的排泄物进入鱼塘；鱼的排泄物及其他未被利用的有机物和底泥经微生物的分解，又可作为桑和甘蔗的有机肥料。桑基鱼塘巧妙地利用了很难利用的大片低湿地，发展了多种经营，为农民创造了多种收入的门路，完全符合“无废弃农业〞的要求。