高中生物选修3《现代生物科技专题》知识梳理
选修3《现代生物科技专题》知识梳理
专题1 基因工程
1.1 基因工程的诞生
一、基因工程的诞生
1、20世纪中叶，基础理论取得了重大突破
?DNA是遗传物质的证明：1944艾弗里等人
?DNA双螺旋结构和中心法则的确立：
1953年沃森和克里克建立了DNA双螺旋结构模型。1958年，梅塞尔松和斯塔尔用实验证明了DNA 的半保留复制，随后不久确立了中心法则。
?遗传密码的破译：1963年，尼伦贝格等破译了遗传密码。
2、技术的发明使基因工程的实施成为可能
?基因转移载体的发现
?工具酶的发明
?DNA合成和测序技术的发明
?DNA体外重组的实现
?重组DNA表达实验的成功：
1973年，博耶和科恩将两种不同来源的DNA 分子进行体外重组，并首次实现了在大肠杆菌中的表达，至此，基因工程正式问世。
?第一例转基因动物问世：
1980年，科学家首次通过显微注射法，培育出世界上第一个转基因动物。这一实验被认为是基因工程发展史上的一个里程碑。
?PCR技术的发明：1985年，科学家莫里斯发明。
二、基因工程的概念
是指在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞并使重组基因在受体细胞中表达，产生人类需要的基因产物的技术。又称重组DNA技术。
思考：
（1）基因工程的物质基础是：所有生物的DNA均由四种脱氧核苷酸组成。
（2）基因工程的结构基础是：所有生物的DNA均为双螺旋结构。
（3）一种生物的DNA上的基因之所以能在其他生物体内得以进行相同的表达，是因为它们共用一套遗传密码子。
1.2 基因工程的原理及技术
一、基因工程的工具——酶与载体
1、分子手术刀：限制性核酸内切酶（简称限制酶）。
（1）来源：主要从原核生物中分离和纯化。
（2）特点：每种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点上切割DNA分子。
（切割的化学键：磷酸二酯键）
（2）切割方式
错位切：产生黏性末端。
平切：产生平口末端。
2、分子针线：DNA连接酶。
（1）类型：E·coliDNA连接酶、T4DNA连接酶等。
（2）作用：可以将两个DNA 片段之间的2各缺口通过磷酸二酯键同时连接起来。
3、运载工具：载体。
（1）种类：质粒（常用）、噬菌体、可起载体作用的动植物病毒。
（2）质粒：
来源：是细菌细胞质中一种很小的环状、双链DNA 分子。 条件：①具有一个至多个限制酶切割位点。
②能在受体细胞中自我复制，或整合到染色体DNA 上，随染色体DNA 进行同步复制。 ③具有某些标记基因。（供重组DNA 的 鉴定和选择） ④能“友好”地“借居”在受体细胞内； 二、基因工程的一般过程与技术
1、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。 （2）获取方法
从自然界已有物种中分离 人工合成
补充：聚合酶链式反应技术（PCR 技术） （1）PCR ：即聚合酶链式反应
（2）PCR 技术：在体外通过酶促反应有选择地大量扩增目的基因或序列的技术。 （3）方法：
2、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，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因可以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
（3）构建步骤：
用同一种限制酶切割目的基因和载体，从而产生相同的黏性末端，再用DNA 连接酶连接。 （形成的分子称：重组DNA 分子或重组质粒。） 【特别提示】
插入的目的基因只是目的基因部分，其表达需要调控序列，因而用作载体的质粒前需有启动子，后需有终止子。
3、将目的基因导入受体细胞（转化） （1）受体种类不同，导入方法不同
导入植物细胞：农杆菌转化法（常用）、基因枪法、花粉管通道法。
从基因文库中获取目的基因
利用PCR 技术扩增目的基因 逆转录
RNA 聚合酶识别和结合部位，位于基因的首端。 鉴别受体细胞中是否含有目的基因。 终止信号，位于基因的尾端。
导入动物细胞：显微注射法。
导入微生物细胞：Ca2+处理法。
（2）受体细胞的种类
植物：可以是受精卵、体细胞（可经组织培养成完整个体）
动物：受精卵（因为动物细胞的全能性受到抑制）
（3）转化实质：目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上。
4、目的基因的检测与鉴定
（1）分子检测
①检测转基因生物的染色体DNA是否插入了目的基因（DNA分子杂交法）
②检测目的基因是否转录出了mRNA（分子杂交法）
③检测目的基因是否翻译出了蛋白质（抗原—抗体杂交法）
（2）个体生物学水平鉴定
检测转基因生物是否具有了我们所需要的遗传特性。
三、基因工程育种
1、方法：提取目的基因→装入载体→导入受体细胞→基因表达→筛选出符合要求的新品种
2、原理：基因重组。
3、优点：目的性强，可以按照人们的意愿定向改造生物；育种周期短。
4、缺点：技术复杂，存在安全性问题。
5、实例：抗软化番茄的培育。
1.3 基因工程的应用
一、转基因生物
是指利用基因工程技术导入外源基因培育出的、能够将新性状稳定地遗传给后代的基因工程生物。
二、基因工程的应用
1、植物基因工程
抗虫转基因植物—减轻农药对环境的污染
抗病转基因植物
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
提高动物的生长速度 改善畜产品的品质
用转基因动物生产药物（乳腺生物反应器） 用转基因动物作器官移植的供体 3、基因工程药物的生产
如用转基因工程菌生产细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 4、基因诊断和基因治疗 （1）方法
● 基因诊断：采用基因检测的方法（DNA 分子杂交技术）来判断患者是否出现了基因异常（如遗传病
患者的基因缺陷）或是否携带病原体（如乙型肝炎病毒）等。 ● 基因治疗：是指利用正常基因置换或弥补缺陷基因的的治疗方法。
成功转移的细胞扩增培养，最后重新输入患者体内。
体内基因治疗：用基因工程的方法，直接向人体组织细胞中转移基因的方法。 （2）实例：ADA 基因缺陷症基因治疗机理
1.4 蛋白质工程
一、蛋白质工程崛起的缘由
基因工程原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。 二、蛋白质工程的概念
指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需求。
基因工程是其中的关键技术，因此，蛋白质工程又被称为第二代基因工程。 三、蛋白质工程的原理 1、天然蛋白质合成：
基因→表达（转录和翻译）→形成氨基酸序列的多肽链→形成具有高级结构的蛋白质→行使生物功能。（中心法则） 2、蛋白质工程：
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（基因）
途径
四、蛋白质工程的类型
1、类型
（1）大改：是指根据氨基酸的性质和特点，设计并制造出自然界中
不存在的全新蛋白质，使之具有特定的氨基酸序列、空间结构和预期
的功能。
（2）中改：是指在蛋白质分子中替代某一肽段或一个特定的结构域。
（3）小改：是指通过基因工程中的定点诱变技术，有目的地改造蛋
白质分子中某活性部位的1个或几个氨基酸残基，以改善蛋白质的性
质和功能。
2、定点诱变技术（见右图）
五、蛋白质工程的应用
1、通过改造酶的结构，有目的地提高酶的热稳定性。
2、在生物工程制药领域，蛋白质工程也有广泛的应用。
专题2 克隆技术
2.1 细胞工程概述
一、细胞工程的概念
是指以细胞为基本单位，在体外无菌条件下，进行培养、繁殖或利用细胞融合、核移植等技术，使细胞某些生物学特性按照人们的意愿发生改变，从而改良生物品种、创造新品种和加速繁育生物个体，以及获得某些有用的细胞代谢产物的技术。
二、细胞工程的类型
1、按研究对象可分为：植物细胞工程、动物细胞工程、微生物细胞工程
2、按所用技术可分为：
●植物组织培养、植物体细胞杂交
●动物细胞培养、动物细胞融合和单克隆抗体制备、细胞核移植技术和动物体细胞克隆
2.2 植物的组织培养
一、植物细胞的全能性
1、概念：生物体内几乎每一个细胞内都含有该物种的全套遗传物质，具有发育成为完整个体所必需的全部基因，因此，这些细胞都具有发育成为一个新的生物个体的潜能。细胞的这种特性称为细胞全能性。
2、理论依据：生物体内几乎每一个细胞内都含有该物种的全套遗传物质，具有发育成为完整个体所必需的全部基因。
3、全能性大小的判断
（1）受精卵>配子>体细胞
（2）植物细胞>动物细胞
（3）分化程度低的细胞>分化程度高的细胞
4、实现全能性的条件
（1）离体状态。
（2）环境条件条件适宜（如营养物质、激素、温度等）。
5、体细胞未表现出全能性的原因
基因的表达具有选择性。即未离体细胞只能在机体的调控下定向分化，不能表达其全能性。
6、植物细胞的全能性是植物细胞工程的基础。 【特别提示】
目前的实验证明，离体的植物体细胞的全能性得到了充分的体现（如植物组织培养），而离体的动物体细胞，其全能性受到限制，但其细胞核仍然保持全能性（如克隆技术培养动物个体），然而需要卵细胞质才能体现出来。 二、植物细胞工程 （一）植物组织培养
1、概念：是指依据细胞全能性的原理，在无菌条件下，分离植物的器官、组织、细胞或原生质体（称为外植体），并在培养基上培养，在适宜的条件下使其长成部分或完整植株的技术。
2、理论基础：植物细胞的全能性。
3、过程：
附：相关概念
● 愈伤组织：是一团没有特定结构和功能并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞。 ● 脱分化：由已分化的植物细胞形成愈伤组织的过程。
● 再分化：愈伤组织生长一段时间后再移植到新的培养基（人教版：分化培养基）上继续培 养，重新诱导分化形成根、芽等器官的过程。
4、条件：首先用消毒剂除去外植体表面的微生物，在无菌条件下将其放到适宜的培养基上。培养基一般
有五类成分：
（1）水
（2）无机营养：包括大量元素和微量元素。 （3）有机营养：主要有糖、维生素、氨基酸。
（4）生长物质：指植物激素，常用的有生长素和细胞分裂素，离体培养物的根芽分化取决于激素间的比例。此外，赤霉素对刺激细胞的伸长也有一定的作用。 （5）天然附加物：如椰子乳、酵母提取物等。 5、应用
（1）微型繁殖：不仅可以保持优良品种的遗传特性，还可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。
（2）作物脱毒：植物分生区附近，如茎尖、根尖，很少被病毒感染，甚至无病毒，因而被用来培育无病毒植株。
（3）制备人工种子
①概念：是指在植物组织培养中得到的体细胞胚状体，包埋在含有营养物质和保护物质的包被中，在适宜条件下能够发芽出苗的颗粒体。 ②优点：
● 不受环境因素的制约，一年四季都可以进行工厂化生产； ● 繁殖速度快，可在短时间内提供大量种苗； ● 有利于保存该种系的优良性状。 （4）转基因植物的培育 （5）生产药物、杀虫剂等。
6、细胞工程育种之一——植物组织培养育种
方法：离体的植物器官、组织或细胞→愈伤组织→根、芽等器官→植物体 原理：植物细胞的全能性
优点：快速繁殖、培育无病毒植株等 缺点：技术要求高、培养条件严格 实例：制备人工种子 （二）植物体细胞杂交
离体的器官、
组织、细胞
愈伤 组织
再分化
（分化培养基）
胚状体→试管苗→植物体
1、概念：就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体
的技术。
2、理论基础：植物细胞的全能性。
3、过程
附：
（1）原生质体：是指去除植物细胞壁后获得的裸露的植物细胞结构等。
（2）诱导植物细胞融合的方法：
物理法：离心、振动、电激等。
化学法：一般用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。
4、意义：克服远源杂交不亲和的障碍。
5、细胞工程育种之二——植物体细胞杂交育种
方法：去掉细胞壁→诱导原生质体融合→组织培养→植物体
原理：植物细胞的全能性（变异原理：染色体变异；融合原理：细胞膜具有一定的流动性）
优点：克服远源杂交不亲和的障碍，培育出作物新品种。
缺点：技术复杂，不能按人们的需要表现出亲代的优良性状。
实例：番茄—马铃薯的培育
2.3 动物细胞的培养与体细胞克隆
一、动物细胞培养
1、概念：就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。这项技术是动物细胞工程的基础。
用于培养的动物细胞和组织大多取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织。
2、过程：见下图
相关概念
●细胞贴壁：培养时悬液中分散的细胞很快
就会贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。
●接触抑制：当贴壁细胞分裂生长到表面相
互相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，
这种现象称为细胞的接触抑制。
●原代培养：是指从供体获取组织或细胞后
的初次培养。
●传代培养：将原代培养的细胞分离稀释后
转入新的培养瓶中继续培养。（一般情况
下，传代培养10-50次后，细胞增殖会明
显放缓，甚至完全停止，但有少部分细胞
克服细胞寿命的自然极限，获得不死性，
这些细胞已经发生了突变，正在朝着等同于癌细胞的方向发展。）
3、条件：
（1）无菌、无毒的环境
?培养液和培养用具进行无菌处理
?培养液中添加一定量的抗生素
?定期更换培养液
（2）营养
?葡萄糖、氨基酸、维生素、无机盐、微量元素、促生长因子等。
?合成培养基中还需加入动物血清、血浆等
（3）温度和PH
?温度：细胞体外培养的温度一般与动物的体温相近，哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜。
?PH：多数细胞最适PH为7.2-7.4。
（4）气体环境
?细胞培养所需气体主要是O2和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。
?进行细胞培养时，通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于95%空气加5% CO2的混合气体的培养箱中进行培养。
附：培养基的的种类（按来源分）
天然培养基：主要取自动物血清、动物组织提取液和鸡胚汁等，具有营养价值高、成分复杂的特点。
合成培养基：是人工配制的，具有成分明确、便于控制实验条件的特点。
4、应用：
（1）许多有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等，都可以借助动物细胞的大规模培养来生产。
（2）作为基因工程的受体细胞。
（3）用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性。
（4）用于医学研究
二、细胞核移植和动物体细胞克隆
（一）细胞核移植：是一种利用显微操作技术将某种动物细胞的细胞核移入同种或异种动物的去除细胞核的成熟卵细胞内的技术。
（二）动物体细胞克隆
1、概念：将供体体细胞的细胞核与受体去核卵细胞的细胞质进行人工组合，借助于卵细胞的发育能力，
经过培养发育成胚胎，进而形成个体的技术。（关键：细胞核移植）
（克隆：是指遗传上完全相同的分子、细胞或来自同一祖先的生物个体的无性繁殖群体。）
2、过程：（克隆羊“多利”的产生过程）
3、应用前景
（1）在畜牧生产中，可以加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；
（2）在保护濒危物种方面，可以增加这些动物的存活数量；
（3）在医疗卫生领域：
?转基因克隆动物可以作为生物反应器，生产许多珍贵的医用蛋白；
?在治疗人类疾病时，转基因克隆动物细胞、组织和器官可以作为异体移植的供体；
人的核移植胚胎干细胞经过诱导分化，形成相应的组织、器官后可以用于组织、器官的移植。
（4）研究克隆动物和克隆细胞可使人类更深入地了解胚胎发育及衰老过程；
（5）用克隆动物做疾病模型，能使人们更好的追中踪研究疾病的发展过程和治疗疾病。 4、细胞工程育种之三——动物细胞核移植育种
方法：细胞核移植→重组细胞→培养成早期胚胎→胚胎移植 原理：动物细胞核的全能性
优点：快速繁殖优良品种，保存濒危物种，有选择地繁殖某性别的动物。 缺点：导致生物品系减少，个体生存能力下降。 实例：“多利”羊等克隆动物的培育 附：现代生物技术育种小结
（一）动物细胞融合
1、概念：指在一定条件下将2个或多个动物细胞融合为一个细胞的过程。（融合成的细胞称为杂交细胞）
2、过程
诱导因素 不同来源的细胞
杂交细胞
附：诱导动物细胞融合的方法
主要有物理法（如电激）、化学法（如聚乙二醇）、生物法（如灭活的病毒）
3、意义：克服远源杂交的不亲和性。
（二）单克隆抗体
1、制备：
2、优点：特异强、灵敏度高、并可能大量制备。
3、应用：
（1）作为诊断试剂
●单克隆抗体特异强、灵敏度高，所以能准确识别各种抗原物质的差异，并跟一定抗原发生特异性结合。
因此单克隆抗体在诊断的应用上具有准确、高效、简易、快速的特点。
（2）治疗疾病和运载药物
●主要用于癌症治疗，也有少量用于其他疾病治疗。
●可把抗癌细胞的单克隆抗体与放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，制成“生物导弹”。
专题3 胚胎工程
3.1 动物胚胎发育的基本过程
一、哺乳动物生殖细胞的发生和受精作用
（一）精子的发生
1、场所：睾丸
2、时间：初情期（苏教版：性成熟）
3、过程：
第一阶段：位于曲细精管管壁的精原细胞进行数次有丝分裂，产生多个初级精母细胞。
第二阶段：初级精母细胞连续进行两次分裂（即减数分裂，包括MⅠ和MⅡ），第一次分裂产生2个次级精母细胞，每个次级精母细胞再分裂一次产生2个精子细胞。
第三阶段：圆形的精子细胞经过变形成为精子。
（二）卵子的发生
1、场所：卵巢
2、时间及过程：
●胎儿期
动物的胚胎在性别分化后以后，卵原细胞通过有丝分裂不断增加数
量，并进一步演变为初级卵母细胞，这时，它被卵泡细胞包围，形成卵
泡。
●初情期后（苏教版：性成熟）
减数第一次分裂：是在雌性动物排卵前后
．．完成的，结果产生1个初
级卵母细胞和1个第一极体，进入输卵管，准备与精子受精。
减数第二次分裂：是在精子和次级卵母细胞（减Ⅱ中期）结合的过程中形成的，次级卵母细胞经分裂产生1个卵子和1个第二极体。
（当在卵黄膜和透明带的间隙观察到2个极体时，说明卵子已经完成了受精，这是判断卵子是否受精的重要标志）
（三）受精
准备阶段1——精子获能
刚刚排出的精子，不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道（子宫和输卵管）发生相应的生理变化后，才能获得受精的能力，这种现象称为“精子获能”。
（苏教版：卵泡液、输卵管分泌物、血清等液体可使精子获能）
准备阶段2——卵子的准备
卵子在受精前也要经历类似精子获能的过程。动物排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，有的可能是初级卵母细胞，它们都要在输卵管内进一步成熟，当达到减数第二次分裂中期
．．．．．．．．．时，才具备与精子受精的能力。
受精阶段
（1）场所：输卵管
（2）主要过程（哺乳动物）：精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。
获能后的精子与卵子相遇时，首先发生顶体反应，使顶体内的顶体酶释放出来，以溶解透明带外面的放射冠（由卵泡细胞构成的放射状结构），形成精子穿越的通道。
精子穿越透明带后，在接触卵黄膜的瞬间，会产生阻止后来的精子进入透明带的生理反应，这个反应称作透明带反应。这是防止多精子入卵受精的第一道屏障。
精子外膜与卵黄膜相互融合，精子入卵。精子入卵后，卵黄膜会立即发生一种生理反应，拒绝其他精子再进入卵内，这种生理反应称作卵黄膜封闭作用。这是防止多精子入卵受精的第二道屏障。
精子入卵后的另一个变化，是尾部脱离，并且原有的核膜破裂；随后，精子形成一个新的核膜，最后形成一个比原来精子核还大的雄原核。与此同时，精子入卵后被激活的卵子完成减数第二次分裂，排出第二极体后，形成雌原核。雄、雌原核充分发育后，相向移动，彼此接触，二者体积缩小、合并，形成一个含二倍染色体的合子，即受精卵。受精过程至此结束，受精卵的发育也由此开始。
二、哺乳动物胚胎发育的基本过程
1、胚胎发育概念：
是指受精卵发育成幼体的过程，包括卵裂、囊胚、原肠胚、胚层分化等主要阶段。
（卵裂期细胞数目为32个左右时的胚胎，叫做桑椹胚）
2、胚胎发育过程：
苏教版：胚胎发育分为3个阶段
胚卵期（受精卵→第1周末）→胚胎期（第2周→第8周）→胎儿期（第9周始）
3.2 胚胎工程的理论基础
一、胚胎工程的概念：是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和技术处理，经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内产生后代，以满足人类的各种需求。
二、胚胎工程概念的理解：
技术：体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎干细胞移植技术、胚胎冷冻保存技术、性别控制技术等
操作对象：生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞
三、胚胎工程的理论基础：胚胎发育学
3.3 胚胎干细胞的移植
（一）干细胞
1、概念：是动物（包括人）胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，是重建、修复病损或衰老组织、器官功能的种子细胞。
2、类型：
专能干细胞：只能分化为一种或功能密切相关的两种细胞。
如上皮组织基底层的干细胞，肌肉中的成肌细胞。
多能干细胞：能分化为多种细胞或组织。如造血干细胞。
全能干细胞：能分化为各种细胞、组织或器官。如胚胎干细胞。
（二）胚胎干细胞
1、概念：是在人胚胎发育早期的囊胚（受精后约5～6d）中未分化的细胞。
（人教版：是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞，简称ES或EK细胞。）
2、特点（人教版）
形态上：体积小，细胞核大、核仁明显。
功能上：具有发育的全能性。
3、胚胎干细胞的分离途径：见下图
4、胚胎干细胞的应用
（1）用于治疗人类的某些顽症。
人类的某些顽症是由于细胞坏死、退化或功能异常引起的，如帕金森综合症、少年糖尿病和老年痴呆等。利用ES细胞可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。目前，在动物实验方面，用ES细胞诱导分化出的某些组织细胞已成功治愈糖尿病、肝衰竭等。也许将来当我们身体某一类细胞功能出现异常或退化时，可以通过诱导ES细胞定向分化来及时修补。
（2）通过诱导ES细胞体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，
解决目前临床上供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
（3）ES细胞是研究体外细胞分化的理想材料。
3.4 胚胎工程的应用
一、体外受精
1、概念：是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等几个主要步骤。
人工模拟体内环境，包括营养、温度、PH等，使初级卵母细胞成熟，同时使精子获能，最终完成受精作用，并有计划地保存胚胎等。
2、过程：见右图
3、意义：加快优良家畜的繁殖速度。
二、胚胎早期培养
1、概念：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。当胚胎发育到适宜阶段时，可将其取出向受体移植或冷冻保存。
2、胚胎培养液：成分包括无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，及血清等物质。
3、牛体外受精胚胎工程化生产流程：
三、胚胎移植
1、概念：
是指将良种母畜（供体）配种后，从其生殖道取出受精卵或早期胚胎（人教版：或通过体外受精及其他方式得到的胚胎），移植到生理状态相同的同种母畜（受体）体内，使之继续发育成为新个体的技术。
2、过程：见右图
【特别提示】
①用于移植的胚胎应为桑葚胚或囊胚。
②胚胎移植的供体和受体必须是同种生物，同一物种的动
物才有可能具有相同的生理特征。
③作为供体的是优良品种，受体的雌性动物则是常见或存
量大的品种。
3、关键技术：超数排卵（促性腺激素处理）、人工授精、
同期发情、胚胎采集等。
4、意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，充分发挥雌
性优良个体的繁殖潜能。
5、胚胎移植的生理学基础
（1）供、受体生殖器官的生理变化是相同的
（2）哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。
（3）受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体内的存活提供了可能。（4）供体胚胎可与子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性，在孕育过程中不受任何影响。
四、胚胎分割
1、概念：用显微手术的方法将一枚胚胎分割成二分胚、四分胚甚至八分胚，经体内或体外培养后植入受
体，以得到同卵双生或同卵多生后代的技术。这种方法可视为一种胚胎克隆方法。
2、材料：发育良好，形态正常的桑椹胚或囊胚。
（注意：对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育）
3、意义：提高家畜的胚胎利用率。
（三）胚胎冷冻保存技术
1、概念：将动物的早期胚胎，通过特殊的保护剂和降温措施，使其长期保存在超低温环境下。
2、意义：可以使胚胎移植不受时间和地域的限制，简化引种过程。
（五）性别控制技术
1、概念：通过人为干预，使动物按照人们的愿望繁衍所需性别的后代的技术。
2、应用：
?在临床上，避免与性别有关的遗传病胎儿的出生；
?在畜牧业生产上，按生产需要控制动物性别以提高经济效益。
3、牛胚胎性别鉴定和分割技术：
专题4 生物技术的安全性和伦理问题
一、转基因生物的安全性问题
1、对转基因生物安全性的担忧：
（1）食用是否安全：
?转基因生物可能产生毒性蛋白、新的过敏原，导致营养成分的改变。
（2）对生态系统的影响；
?对生物多样性的影响；
?导入的目的基因是否会扩散到其他物种而导致自然界的混乱；
?转基因植物的残体分解物、根际分泌物等是否会对生态与环境造成大规模的负面效应等。
2、我们应该采取的态度和措施
（1）对于转基因生物及其产品，我们应该科学地认识、评估和利用，保障公众的知情权；
（2）国家应建立相应的评估及预警机制，更加理性地利用转基因生物。
二、生物武器对人类的威胁
1、生物武器的危害性
（1）许多细菌和病毒具有强大的感染力和致病力；
（2）利用转基因技术，在一些不致病的微生物体内插入致病基因，或在一些致病的细菌或病毒中插入能对抗普通疫苗或药物的基因；
（3）人类基因组计划的完成也为生物武器的研制创造了条件。如，不同种群基因组成的特性的阐明，就有可能被用于研制针对特定种群的生物武器。
2、禁止生物武器的措施
（1）1972年4月10日，苏、美、英签署了《禁止生物武器公约》，我国1984年加入。
（2）全球刑警合作，共防生物袭击。
三、生物技术中的伦理问题
1、热点讨论1——克隆人（人教版）
（1）争论焦点
?反对者认为，①克隆人严重违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用，克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念，克隆人是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人等；②由于克隆技术尚不成熟，很有可能孕育出有严重生理缺陷的孩子。
?支持者认为，①克隆人是一项科学研究，既然是科学，就应该允许科学家研究克隆人；②担心可能孕育出有生理缺陷孩子的问题可以通过基因诊断、染色体检查等方法得到解决，不成熟的技术只有通过实践，才能使之成熟。
（2）中国政府的态度：
?禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆。
?四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受。
2、热点讨论2——设计试管婴儿（人教版）
（1）设计试管婴儿与为解决不孕夫妇的生育问题的试管婴儿区别：
设计试管婴儿需要对胚胎进行基因检测，选择符合配型要求的胚胎，然后用其干细胞（如造血干细胞）进行移植，从而治疗白血病、贫血病等疾病。而为解决不孕夫妇的生育问题的试管婴儿则不需要。（2）争论焦点
●反对者认为，把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重，那些配型不合适的胚胎又将如何
处理？
●大部分人则认为，设计试管婴儿是符合伦理道德的，因为这是父母出于强烈的爱子之心，千方百计救
治自己孩子的行为。
3、热点讨论3——是否需要“基因身份证”（人教版）
（1）基因身份证：记录有个人某些基因（如致病基因和易感基因）资讯的身份证，便于医生对疾病进行诊治。
（2）争论焦点
●反对者认为，完全没有必要，因为：①目前人类对基因结构及基因间相互作用，要想通过基因检测达
到预防疾病的目的是困难的，况且人类的多基因病，既与基因有关，由于环境与习惯有关；②个人基因资讯的泄露所造成的基因歧视已经在社会上出现了。
●支持者认为，有必要，因为：①虽然基因不是决定一切的，但是有一些遗传性疾病在后代中复现率很
高，通过基因检测可以及早采取预防措施，适时进行治疗，达到挽救患者生命的目的；②对于基因歧视现象，可以通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法得以解决。
专题5 生态工程
5.1 生态工程的基本原理
一、生态工程提出的原因
传统的经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球增给我们的自然资本。
为了实现可持续发展，经济发展必须生态学规律，走生态经济之路。生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，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就是生态工程。
二、生态工程的概念
生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，
对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善、并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。
●产生：是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产
生的新兴学科。
●目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态
效益的同步发展。
●特征：与传统的工程相比，生态工程是一类低消耗、多效益、可持续的工程体系。
三、生态工程的原理
（一）物质循环再生原理
1、解释：地球以有限的空间和资源，长久维持着众多生物的生存、繁
衍和发展，奥秘就在于物质实现了循环往复、分层分级利用，
从而达到取之不尽，用之不竭的效果。而在没有物质循环的
系统，就会产生废弃物，造成环境污染，并最终影响到系统
的稳定和发展。
2、举例：“无废弃物农业”
“无废弃物农业”（如右图）是我国古代传统农业的辉煌成就之一，
也是生态工程最早、最生动的一种模式。土壤肥力是一切农业生产特
别是种植业的基础，我们的祖先之所以维持土壤肥力几千年，其中的
诀窍就在于实现了物质的循环利用。
（二）物种多样性原理
1、解释：一般而言，物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。农业和林业生产为追求最大
产量，常常忽略生物多样性而连年种植单一品种，这往往会造成病虫害增加，环境恶化。
生物多样性程度高，可以为各类生物的生存提供多样的机会和条件。众多的生物通过食物链关系互相依存，就可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力。即使某个物种由于某种原因而死亡，也会有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。
2、举例：人工单一樟子常常会遭到松林松毛虫的肆虐，一种小小的杨树天牛曾经将几十亿株杨树毁于一
旦；而珊瑚礁区存在于养分稀少的深海中，但其中的生物种类却非常多，保持着很高的稳定性。（三）协调与平衡原理
1、解释：在进行生态工程建设时，生物与环境的协调与平衡也是需要考虑的问题之一。
处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力。环境承载力（又称环境容纳量）是指
某种环境所能养活的生物种群的数量，如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系
统的失衡和破坏。
2、举例：我国西北一些地区年降雨量小于450mm，是只适宜种植灌木和
草的地区，但却被硬性规定种植属于乔木的杨树，以致到处都
是“杨家将”。生态的不适应使许多地方的杨树长成半死不活的
“小老头”远不如当地树种那样有较高的生态适应性，结果防
护林成了残败的“灰色长城”。
（四）整体性原理
1、解释：人类是处在一个社会-经济-自然复合成的巨大系统中。进行生态
工程建设时，不但要考虑自然生态系统的规律，更重要的是，还
要考虑到经济和社会等系统的影响力。
此外，社会习惯、法律制度等也都对生态工程建设有着重要影响。
2、举例：在进行林业工程建设时，一方面要号召农民种树，另一方面一
定要考虑贫困地区农民的生活问题，如粮食烧柴等以及收入等
问题。否则随时会出现“前面造林，后面砍林”的现象。
（五）系统学和工程学原理
1、系统的结构决定功能原理
（1）解释：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改
变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
例如：把生态系统比作计算机网络（如右图），在计算机台树和功能
相同的情况下，右图中在采用分布式的结构，网络工作的可靠性最高。
（2）举例：我国南方水网地区的桑基鱼塘模式，就是把单个生产系统通
过优化组合，有机地整合在一起，成为一个新的高效生态系
统，大大提高了系统生产力。
2、系统整体性原理
（1）解释：系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。
（2）举例：珊瑚礁之所以能够保持很高的系统生产力，得益于珊瑚虫和藻类组成的高效的植物-动物营养循环。通常情况下，失去了共生藻类的珊瑚虫会因为死亡而导致珊瑚礁逐渐“白化”，失去其
鲜艳的色彩，那里的生物多样性也将锐减，从而造成系统的崩溃。
四、生态工程的类型：根据性质和设计目标的不同，生态工程可分为不同的类型。例如，农业生态工程、
林业生态工程、治污生态工程、生态恢复工程等。
5.2 生态工程的实例及应用
一、生态工程建设的基本过程
1、要求：既要考虑经济效益，更要注重生态效益。
2、过程：拟定目标与本底调查→系统分析→可行性评价与决策→技术设计（核心环节）
生态工程技术设计的常用方法：
方法之一：食物链（网）“相接”；方法之二：食物链（网）“加环”。
二、我国生态工程建设的实例
1、治污生态工程
（1）内容：固体、液体及有机废弃物的处理，生物肥料的研制与试用，湖区污染的生态治理，塑料的再生利用等。
（2）实例：氧化塘法是如何净化污水的？
①氧化塘分为哪几层？每层中的生物呼吸方式有什么不同？
②氧化塘中不同水层的微生物是如何对污水进行治理的？
③氧化塘是怎么使污水资源化的？
2、生态恢复工程
（1）措施：首先是恢复生物群落，形成合理、高效的食物链，并在演替过程中保持长期的稳定与平衡。
而恢复植被是生态恢复工程的第一步。
（2）实例：西部的生态治理
表象：植被减少、地力减退等。实质：水土资源的丧失。
手段：要发挥生态系统的自然修复功能。（这是人类对自然规律认识上的升华）
3、生态农业
（1）概念：以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多功能的农业生产。
（2）特点：保持生态系统内的生态平衡为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。
（3）实例：留民营村的农业生态系统
三、生态工程建设需要注意的问题
在肯定生态工程的作用，特别是对恢复和重建受损生态环境的重要作用的同时，不要忘记大自然固有的强大的生态恢复力量；更不能误认为只要有了生态工程，就可以走发达国家“先污染、破坏，后治理”
的老路。
四、“生物圈2号”生态工程的实验及启示
给人类启示
1、认识人类与自然和谐相处的重要性，自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。
2、目前，人类仍然没有能力完全模拟出自然生态系统。
人教版高中生物选修三知识点总结(详细)知识分享
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）
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
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
人教版高中生物选修一知识点汇总
生物选修1知识点总结 专题1传统发酵技术的应用 课题1果酒和果醋的制作 【补充知识】发酵 1.概念：利用微生物或其他生物的细胞在有氧或无氧条件下繁殖或积累其代谢产物的过程。 2.类型： (1)根据是否需要氧气分为：需氧发酵和厌氧发酵。 (2)根据产生的产物可分为：酒精发酵、乳酸发酵、醋酸发酵等。 一.基础知识 (一)果酒制作的原理 1.菌种是酵母菌，属于真核生物，新陈代谢类型异养兼性厌氧型，有氧时，进行有氧呼吸， 大量繁殖，反应式为：C 6H 12O 6+6H 2O+6O 2 →6CO 2+12H 2O+能量；无氧时， 能进行酒精发酵，反应式为：C 6H 12O 6→2C 2H 5OH+2CO 2+能量。 酶 酶
2.酵母菌繁殖的最适温度20℃左右，酒精发酵一般控制在18～25℃。 3.自然发酵过程中，起作用的主要是附着于葡萄皮上的野生型酵母菌。也可以在 果汁中加入人工培养的酵母菌。(二)果醋制作的原理 1.菌种是醋酸菌，属于原核生物，新陈代谢类型为异养需氧型。只有在氧气充足时，才能进行旺盛的生命活动。变酸的酒表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖形成的。 2.当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸，当缺少糖源时， 醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸，反应简式为C 2H 5OH+O 2→CH 3COOH+H 2O 。 3.醋酸菌的最适合生长温度为30～35℃。 4.菌种来源：到生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买，或从食醋中分离醋酸菌。二.实验设计 1.流程图 挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→醋酸发酵 ↓↓ 果酒 果醋 2.制作实例 (1)实验材料葡萄、榨汁机、纱布、醋酸菌(或醋曲)、发酵瓶(如右图)、气泵、体积分数为70%的酒精等。 (2)实验步骤 酶
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
高中生物选修一知识点总结全
上海高中生物——分子与细胞概念辨析 1.原核细胞都有细胞壁吗？ 原核细胞中支原体是最小最简单的细胞，无细胞壁。 2.真核生物一定有细胞核、染色体吗？ 哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟筛管细胞等没有细胞核，也无染色体。 3.“霉菌”一定是真核生物吗？ 链霉菌是一种放线菌，属于原核生物。 4.糖类的元素组成主要是C、H、O？ 糖类元素组成只有C、H、O。 5.真核生物都有线粒体吗？ 蛔虫没有线粒体只进行无氧呼吸。 6.只有有线粒体才能进行有氧呼吸吗？ 需氧型的细菌等也能进行有氧呼吸，发生在细胞膜内表面上。 7.只有有叶绿体才可以进行光合作用吗？ 蓝藻等含有光合色素也能进行光合作用。 8.绿色植物细胞都有叶绿体吗？ 植物的根尖细胞等就没有叶绿体。 9.细胞液是细胞内液吗？ 细胞液是指液泡内的液体，细胞内液是细胞内的液体，包括细胞质基质、细胞器及细胞核中的液体。 10.原生质层和原生质一样吗？ 原生质层是指具有大液泡的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质，不包括细胞核与细胞液。原生质是指细胞内的全部生命物质，包括膜、质、核。 11.生物膜是指生物体内所有膜结构吗？ 生物膜是指细胞内的所有膜结构，巩膜、虹膜等生物体内的膜就不是生物膜。 12.主动运输一定是逆浓度梯度吗？ 逆浓度梯度的运输方式一定是主动运输，但有时候也表现为顺浓度梯度，比如刚吃完饭后肠道内葡萄糖的吸收。 13.ATP是生物体所有生命活动的直接能量来源吗？ 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供的，体内有些合成反应，不一定都直接利用ATP功能，还可以利用其他三磷酸核苷。 14.呼吸作用是呼吸吗？ 呼吸作用是指细胞内的的有机物经一系列氧化分解，最终生成水和二氧化碳等其他产物，并释放出能量合成ATP的过程。呼吸是指生物与外界进行气体交换的过程，包括肺的通气、肺泡内的气体交换、气体在血液中的运输、组织里的气体交换。 15.丙酮酸和丙酮是一回事吗? 丙酮酸（C3H4O3）是细胞呼吸第一阶段的产物，丙酮（C3H6O）常作为一种有机溶剂用于有机物的提取。 16.高等植物无氧呼吸产物一定是酒精和CO2吗？ 马铃薯块茎、甜菜块根、玉米的胚等无氧呼吸产物是乳酸。 17.酵母菌只进行出芽生殖吗？ 酵母菌在营养充足时进行出芽生殖，营养贫乏时进行有性生殖。 18.细胞呼吸释放的能量都生成了ATP了吗？ 细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失了，只有一少部分转移到ATP中去了。 19.光合作用过程只消耗水吗？
高中生物选修3高考知识点
专题1 基因工程． 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．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。 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。 （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连接酶来源T4噬菌体，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、独立于细菌拟核之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：入噬菌体的衍生物、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和某些具有调控作用的因子。 2.原核基因采取直接分离（从基因文库中获取）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）原理：DNA双链复制 （2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 （3）条件：模板，引物，热稳定DNA聚合酶（taqDNA聚合酶） 第二步：基因表达载体的构建（基因工程中的最关键步骤） 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，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。
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
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高中生物选修一生物技术实践知识点总结专题一传统发酵技术的应用 课题一果酒和果醋的制作 1、发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。 2、有氧发酵：醋酸发酵谷氨酸发酵·无氧发酵：酒精发酵乳酸发酵 3 4、在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。 C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O 5、在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。 C6H12O6→2C2H5OH＋2CO2 6、20℃左右最适宜酵母菌繁殖 酒精发酵时一般将温度控制在18℃-25℃ 7、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌. 在发酵过程中,随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色. 在缺氧呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。 8 9、当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的
糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 2C2H5OH＋4O2→CH3COOH＋6H2O 10、控制发酵条件的作用 ①醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。 ②醋酸菌最适生长温度为30～35℃，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。 ③有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化。 11、实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋） 12、酒精检验：果汁发酵后是否有酒精产生，可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。先在试管中加入发酵液2mL，再滴入物质的量浓度为3mol/L的H2SO43滴，振荡混匀，最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴，振荡试管，观察颜色 13、充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的；排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的；出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身相连接，其目的是防止空气中微生物的污染。开口向下的目的是有利于二氧化碳的排出。使用该装置制酒时，应该关闭充气口；制醋时，应该充气口连接气泵，输入氧气.
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。 （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） 3.PCR技术扩增目的基因（知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用） （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：变性，加热至90～95℃DNA解链为单链；（高温解旋） 第二步：复性，冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合； 第三步：延伸，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(2n)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。
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选修3易考知识点背诵 专题1 基因工程 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。 （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T4噬菌体，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：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
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。
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
高中生物选修一：必背核心知识点
高中生物必背核心知识点 背多分 选修一知识点 专题1：果酒、果醋、腐乳、泡菜发酵 1.果酒发酵先通氧有利于酵母菌大量快速繁殖，后无氧环境进行酒精发酵。酸性条件下， 重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。 2.缺氧、酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，其他杂菌生长受到抑制。 3.O2、糖源充足时，醋酸菌将糖分解成醋酸；缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变乙醛，乙 醛再变醋酸。 4.果酒自然发酵时，利用葡萄皮上野生的酵母菌；工业生产时，人工接种纯化的酵母菌， 以提高发酵效率。 5.果酒变果醋发酵改变两个条件：一通氧，因为醋酸菌是好氧细菌；二升高温度，因为 酵母菌在18-25°C，而醋酸菌在30-35°C。 6.果酒与果醋发酵流程：挑选葡萄→冲洗（再去梗）→榨汁→酒精发酵 通氧醋酸发酵 升温 7.腐乳味道鲜美是因为：毛霉产生蛋白酶将蛋白质分解成小分子肽和氨基酸；脂肪酶将 脂肪分解成甘油和脂肪酸。 8.腐乳制作时加盐的作用：（1）析出豆腐中的水分，使豆腐变硬；（2）抑制微生物生 长，避免豆腐腐败变质。（3）调味。 9.测定亚硝酸盐含量方法：比色法。样品处理液显色后与标准显色液比色。 10.在盐酸酸化条件下，亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后，与N－1－萘基乙 二胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料 11.泡菜腌制的时间过短、温度过高和食盐用量过低亚硝酸盐含量会增加。 12.果酒表面的菌膜为醋酸菌；泡菜表面的白膜为酵母菌。 专题2：微生物培养、纯化、计数、分离和鉴定 1.微生物培养基主要含有碳源、氮源、水和无机盐四类物质。除此之外往往还需加入生 长因子、调节PH等。加入琼脂则为固体培养基。加入抗生素可抑制细菌生长。2.培养基按作用（功能）分为：选择培养基和鉴别培养基；按物理属性分为：固体培养 基和液体培养基。补充：液体培养基可以用快速扩繁微生物；而纯化和计数必须用固体培养基。注意：获得纯净微生物的关键是无菌技术（防止杂菌污染）。
高中生物选修三知识点 保证选做题满分
1、限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体 2、限制性内切酶、磷酸二酯键、黏性末端、黏性末端、平末端 3、细菌的质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒、DNA、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存、载体DNA必须有一个或多个限制酶切点，以便目的基因插入到载体上去、 具有某些标记基因，便于进行筛选 4、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、目的基因的检测与鉴定 5、人工合成法、反转录法、根据已知的氨基酸序列合成DNA、基因文库、基因组文库、部分基因组文库、PCR、DNA 6、聚合酶链式反应、体外复制特定DNA片段的核苷酸合成、DNA双链复制、指数、引物、高温变性解螺旋、低温复性恢复双链、中温延伸 7、目的基因、启动子、终止子、标记基因 8、转化、农杆菌转化法基因枪法、花粉管通道法、植物细胞组织培养、细胞的全能性、显微注射技术、动物细胞培养 9、Ga2+（GaCl2）、感受态 10、检测转基因生物染色体的DNA上是否插入目的基因、DNA分子杂交技术、检测目的基因是否转录了mRMA、DNA分子杂交技术、检测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 11、正常基因、遗传病、 12、基因工程能够打破种属的界限、在基因水平上定向改变生物遗传性、 已有基因的重新组合,产生的蛋白质是自然界已经存在的 13、从预期的蛋白质功能出发、设计预期的蛋白质结构、推测应有的按基酸序列、 找到相对应的脱氧核苷酸序列、基因、蛋白质、蛋白质、第二代基因工程 选修三专题二细胞工程填空 1、细胞工程： 研究的水平: 细胞整体水平或细胞器水平 种类: 植物细胞工程、动物细胞工程
高中生物选修三生态工程知识点知识讲解
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。 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” 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 1.生态工程建设的核心环节是技术设计. 2.生态工程设计的方法及实例 （1）食物链（网）的“相接”，如稻田养鱼农业生态工程。 （2）食物链（网）的“加环”，如玉米芯的充分利用。 3.生态工程在设计时要考虑到有利于人和自然两方面，突出低消耗、多效益、可持续的特征。 二、我国生态工程建设的实例 1.治污生态工程 （1）内容：主要涉及固体、液体、有机废物的处理，生态肥料的研制与试用，湖区污染的生态治理，塑料的再生利用。 （2）实例——“人工湿地”生态工程： （1）湿地的重要特点之一是生物多样性丰富，湿地生态系统具有较强的
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
高中生物选修一知识点总结
高中生物选修一 课题一果酒和果醋的制作 1、发酵：通过微生物技术的培养来生产大量代谢产物的过程。 2、有氧发酵：醋酸发酵 无氧发酵：酒精发酵乳酸发酵 3、酵母菌：真菌兼性厌氧菌型生殖方式：出芽生殖(主要) 分裂生殖孢子生殖 4、有氧：酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O （酶） 5、无氧：酵母菌进行酒精发酵。C6H12O6 →2C2H5OH＋2CO2 （酶） 6、20℃左右最适宜酵母菌繁殖酒精发酵时一般将温度控制在18℃-25℃ 7、在葡萄酒自然发酵的过程中,起主要作用的是附着在葡萄皮表面的野生型酵母菌.在发酵过程中, 随着酒精浓度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈现深红色.在缺氧呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都因无法适应这一环境而受到制约。 1、醋酸菌：异养需氧型生殖方式：二分裂 2、氧气、糖源充足：醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸； 缺少糖源：醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。2C2H5OH＋4O2→CH3COOH＋6H2O 3、控制发酵条件的作用①醋酸菌对氧气的含量特别敏感，当进行深层发酵时，即使只是短时间中 断通入氧气，也会引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最适生长温度为30～35℃，控制好发酵温度，使发酵时间缩短，又减少杂菌污染的机会。③有两条途径生成醋酸：直接氧化和以酒精为底物的氧化。 4、实验流程：挑选葡萄→冲洗→榨汁→酒精发酵→果酒（→醋酸发酵→果醋） 5、酒精检验：重铬酸钾 [酸性] 重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。 6、排气口要与一个长而弯曲的胶管相连接目的：防止空气中微生物的污染。开口向下目的：利于 二氧化碳排出。使用该装置制酒时，应关闭充气口；制醋时，充气口应连接气泵，输入氧气。 疑难解答 （1）你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗？为什么？ 应该先冲洗，再除去枝梗，避免除去枝梗时引起葡萄破损， 增加被杂菌污染的机会。 （2）你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染？ 先冲洗葡萄，再除去枝梗；榨汁机、发酵装置要清洗干净，进行酒精消毒；每次排气时只需拧松瓶盖，不要完全揭开瓶盖等。 （3）制葡萄酒时，为什么要将温度控制在18～25℃？制葡萄醋时，要将温度控制在30～35℃？ 温度是酵母菌生长和发酵的重要条件。20℃左右最适合酵母菌的繁殖。而醋酸菌是嗜温菌，最适生长温度为30～35℃，因此要将温度控制在30～35℃。
生物选修三知识点总结
第一章基因工程 第一节基因工程概述 .基因工程的概念 二.基因工程的基本工具 （一）“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶（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” 一一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. coliDNA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。 （三）“分子运输车”一一载体 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https://www.360docs.net/doc/ce8588816.html, （一）获得目的基因（目的基因的获取） 1.获取方法主要有两种：①从自然界中已有的物种中分离出来，如可从基因文库中获取。 ②用人工的方法合成。 ★获得原核细胞的目的基因可采取直接分离，获取真核细胞的目的基因一般是人工合成。 ★人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。 2.利用PCR技术扩增目的基因 （1）PCR勺含义：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 - ?95C DNA解链为单链； 第二步: :冷却到55 - ?60C, 引物与两条单链DNA结合； 第三 步: :加热至70 - ?75C, 热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成 （5）特点：指数形式扩增 （二）制备重组DNA分子（基因表达载体的构建） 1.重组DNA分子的组成：除了目的基因外，还必须有标记基因。 ★标记基因的作用：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。 2.方法：同种限制酶分别切割载体和目的基因，再用DNA连接酶把两者连接。 （三）转化受体细胞（将目的基因导入受体细胞） 1.转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 2.常用的转化方法： ①将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌介导转化技术（农杆菌转化法），其次还有基因枪 介导转化技术（基因枪法）和花粉管通道技术（花粉管通道法）。 ②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。 ③将目的基因导入微生物细胞：Ca+处理法。 （四）筛选出获得目的基因的受体细胞、培养受体细胞并诱导目的基因的表达（目的基因的检测与鉴定） 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mRNA，方法是采用DNA分子杂交技术。 3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原一抗体杂交技术。 4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如抗虫或抗病的鉴定等。 第二节基因工程的应用 1.运用基因工程改良动植物品种最突出的优点是：能打破常规育种难以突破的物种之间的界限。 2.基因工程的应用