2022年重点高中生物选修高考知识点.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 重点高中生物选修3 高考学问点名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 作者：日期：2 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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；2DNA 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章的双螺旋结构外源基因在受体内表达的理论基础1 基因是掌握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就；3 生物

2、界共用一套遗传密码；基因工程的概念基因工程是指根据人们的愿望,进行严格的设计,通过 体外 DNA重组和转基因技术,给予生物以新的遗传特性 ,制造出 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 中分别纯化出来的；（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：

3、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：相同点：都缝合 磷酸二酯 键；区分： EcoliDNA 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

4、件： 能在受体细胞中复制并稳固储存；具有一至多个限制酶切点,供外源 DNA片段插入 ；具有标记基因,供重组 DNA的鉴定和挑选 ；（2）最常用的载体是 质粒 , 它是一种 暴露的、结构简洁的、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： 目的基因的猎取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. 原核基因实行 直接分别（从基因文库中猎取）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：

5、DNA双链复制（2）过程：第一步：加热至 9095DNA解链 ；其次步：冷却到 55 60, 引物结合到互补 DNA链；第三步：加热至 7075, 热稳固 DNA聚合酶从引物起始互补链的合成；（3）条件：模板,引物,热稳固DNA聚合酶（ taqDNA聚合酶）其次步： 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固存在 ,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3 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - （1）启动子：是一段

6、有特别结构的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 ；（2）终止子：也是一段有特别结构的DNA片段 ,位于基因的 尾端 ；（3）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 挑选出来 鉴定和挑选含有目的基因的受体细胞 ；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 _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护稳固和表达的过程；2. 常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采纳最多的方法是 农杆菌转化法 ,其次仍有 基因枪法 和 花

7、粉管通道法 等；T-DNA作用：将目的基因导入到受体细胞并整合到染色体 DNA上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 ；将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的缘由是 繁衍快、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 CaCl2 处理细胞,使其成为 感受态细胞（缘由是：未经处理的细胞不能从外界环境中吸取 DNA）,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,在肯定的温度下促进感受态细胞吸取DNA分子,完成转化过程；3. 重组细胞导入受体细胞后,挑选含有基因表达载体受体细胞的依据是

8、标记基因是否表达 ；第四步： 目的基因的检测和表达1. 第一要检测 转基因生物的染色体 DNA上是否插入了目的基因,方法是采纳 DNA分子杂交技术 （原理是：碱基互补配对原就）；2. 其次仍要检测 目的基因是否转录出了 mRNA,方法是采纳 用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交（ DNA-RNA分子杂交技术,原理是：碱基互补配对原就）；3. 最终检测 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. 有时仍需进行个体生物学水平的鉴定；如转基因抗虫植物是否显现抗虫性状；（三）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

9、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；3. 基因治疗： 把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用；（四）蛋白质工程的概念蛋白质工程是指以 蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系 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 ,以满意人类的生产和生活的需求；（基因工程在原就上只能生产 自然界已存在 的蛋白质）转录 翻译专题 2 细胞工程（一）植物细胞工程1. 理论基础（原理）：细胞全能性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2. 植物组织培育技术（1）

10、过程： 离体 的植物器官、组织或细胞（2）用途： 微型繁衍（繁衍速度快,能保持亲本的遗传性状）、作物脱毒（挑选植物根尖和茎尖,因为它们不含毒）、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产；4 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - （3）位置：是培育 转基因植物 、植物体细胞杂交 培育植物新品种的最终一道工序；3. 植物体细胞杂交技术（1）过程：（纤维素酶和果胶酶）（2）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（ PEG）作为诱导剂；（ 3）意义： 克服了远缘杂交不亲和的障碍；4 融

11、合胜利标志：新细胞壁的形成（二）动物细胞工程 1. 动物细胞培育（1）概念：动物细胞培育就是从动物机体中取出相关的组织 ,将它分散成 单个细胞 ,然后放在相宜的 培育基 中,让这些细胞 生长和繁衍 ；（2）动物细胞培育的流程：取动物组织块（健康的 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 转入培育瓶中进行 原代培育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连续 传代培育；（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面这种现象称为 细胞的接触抑制 ；（4）动物细胞培育需要满意以下条

12、件贴附在瓶壁上 ,称为 细胞贴壁 ；细 相互接触 时,细胞就会 停止分裂增殖 ,无菌、无毒的环境 ：培育液应进行 无菌处理；通常仍要在培育液中添加肯定量的 抗生素 ,以防培育过程中的污染；此外,应定期更换培育液,防止 代谢产物 积存对细胞自身造成危害；养分：合成培育基成分：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等；通常需加入 血清、血浆 等自然成分（缘由是人们对细胞所需要的养分物质仍不完全清晰）；温度：相宜温度：哺乳动物多是36.5 0.5 ；pH：7.2 7.4 ；气体环境 ：95%空气5%CO 2；O2是细胞代谢 所必需的, CO 2的主要作用是 维护培育液的 pH；（5）动物细胞培育技

13、术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培育 医学讨论的各种细胞；2. 动物体细胞核移植技术和克隆动物（原理是：细胞核的全能性）（1）哺乳动物核移植可以分为 胚胎细胞 核移植（比较简洁）和 体细胞 核移植（比较难）；（2）选用去核 卵 母 细胞的缘由：卵 母 细胞 比较大,简洁操作 ；卵 母 细胞细胞质多,养分丰富 ；（3）体细胞核移植的大致过程是：（右图）核移植5 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 胚胎移植（4）体细胞核移植技术的应用：加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育；生产宝贵的医用蛋白；用于组

14、织器官的移植等 ；（5）体细胞核移植技术存在的问题：爱护濒危物种,增大存活数量；作为异种移植的供体；克隆动物存在着 健康 问题、表现出 遗传和生理 缺陷等；3. 动物细胞融合（1）动物细胞融合也称 细胞杂交 ,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程；融合后形成的具有原先 两个或多个 细胞遗传信息的单核细胞,称为 杂交细胞 ；（2）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原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等；（3）动物细胞融合的意义：克服了远缘杂交的不亲和性 ,成为讨论 细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段；

15、诱导手段用法（4）动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较：比较项细胞融合的原细胞融合的方目理法离心、电刺克服了远缘杂植物体细胞膜的流淌去除细胞壁后细胞杂性诱导原生质体激、振动,聚交的不亲和性,交融合乙二醇等试获得杂种植株剂诱导动物细细胞膜的流淌使细胞分散后除应用植物制备单克隆抗胞融合性诱导细胞融合细胞杂交手体的技术之一段外,再加灭 活的病毒诱 导4. 单克隆抗体（1）抗体：一个 B 淋巴细胞只分泌一种 特异性抗体 ；从血清中分别出的抗体 产量低、纯 度低、特异性差 ；（2）单克隆抗体的制备过程：名师归纳总结 抗原注入小 分B淋巴细胞骨髓瘤细胞第 6 页,共 10 页细胞 杂交瘤细胞 细胞 挑选培育

16、细 注入 培体内培 体外培 从腹 从培 单克隆抗体- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - （3）杂交瘤细胞的特点：既能大量繁衍,又能产生 专一的抗体 ；（4）单克隆抗体的优点： 特异性强,灵敏度高,并能大量制备（5）单克隆抗体的作用：； 作为诊断试剂 ：精确识别各种 抗原 物质的微小差异,并跟 肯定抗原 发生特异性结合,具有 精确、高效、简易、快速 的优点； 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；专题 3 胚胎工程1 概念、胚胎工程是指对动物 早期胚胎或配子 所进行的多种显微操作和处理技术,如 胚

17、胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培育 等技术；经过处理后获得的 胚胎 ,仍需移植到雌性动物体内 生产后代,以满意人类的各种需求；2、动物胚胎发育的基本过程（1）精子的发生：补充,精原细胞先进行有丝分裂后进行减数分裂；变形过程中,细胞核为精子头的主要部分, 高尔基体发育为顶体,中心体演化为精子的尾,线粒体在尾基部形成线粒体鞘膜 ,其他物质浓缩为原生质滴直至脱落； 线粒体为精子运动供应能量 （2）卵子的发生：在 胎儿时期 ,卵原细胞进行有丝分裂演化成初级卵母细胞 被卵泡细胞包围 ,减一分裂在 排卵前后完成 ,形成次级卵母细胞和第一极体 进入输卵管预备受精 ；减二分裂是在 受精过程中完成 的；

18、（3）受精：精子获能（ 在雌性动物生殖道内 ）；卵子的预备（排出的卵子要在输卵管中进一步成熟到 减二中期 才具备受精才能）；受精阶段 卵子四周的结构由外到内：放射冠、透亮带、卵黄膜 ,a 顶体反应 ：精子释放顶体酶溶解卵丘细胞之间的物质,穿越放射冠；b 透亮带反应：顶体酶可将透亮带溶出孔道,精子穿入,在精子触及卵黄膜的瞬时阻挡后来精子进入透亮带的生理反应 它是防止多精子入卵受精的第一道屏障 ；c 卵细胞膜的封闭作用：精子外膜和卵黄膜融合,精子入卵后,卵黄膜会拒绝其他精子再进入卵内的过程 它是防止多精子入卵受精的其次道屏障 ；精子尾部脱落,原有核膜破裂形成雄原核,同时卵子 完成减二分裂 ,形成雌

19、原核 留意：受精标志是其次极体的形成；受精完成标志是 雌雄原核融合成合子 ；（1）受精场所是母体的 输卵管 ；（2）胚胎发育： a 卵裂期：细胞进行有丝分裂, 数量增加, 胚胎总体积不增加 ；b 桑椹胚：32 个细胞左右的胚胎 之前全部细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞 ；c 囊胚：细 胞开头分化 ,其中个体较大的细胞叫 内细胞团 将来发育成 胎儿的各种组织 ；而滋养层细胞将来发育成 胎膜和胎盘 ；胚胎内部逐步显现囊胚腔 注：囊胚的扩大会导致透亮带的破裂,胚胎舒展出来,这一过程叫 孵化 ；d 原肠胚：内细胞团表层形成外胚层,下方细胞形成内胚层,由内胚层包围的囊腔叫原肠腔； 细胞分化在胚胎期

20、达到最大限度 （三）胚胎工程的应用7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1. 体外受精和胚胎的早期培育1 卵母细胞的采集和培育：主要方法：用促性腺激素 处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管 中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精；其次种方法：从刚 屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞；第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从 活体动物的卵巢 中吸取卵母细胞；采集的卵母细胞,都要在体外经人工培育成熟 后,才能与 获能的精子 受精；b 精子的采集假阴道法、手握法和电刺激法；获能对啮齿动物、兔、猪等的精子用培育法（放入人

21、工配制的获能液中）；对牛、羊等精子用化学法（放在肝素或钙离子载体溶液 中）3 受精（属于有性生殖）：获能的精子和培育成熟的卵细胞在 获能溶液或 专用的受精 溶液中完成受精过程；4 胚胎的早期培育：精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入 发育培育液 中连续培育,以检查 受精状况和受精卵的发育才能；培育液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,仍需添加 维生素、激素、氨基酸、核苷酸 等养分成分,以及 血清 等物质；当胚胎发育到相宜的阶段时,可将其取出向 受体移植或冷冻储存 ；不同动物胚胎移植的时间不同； 牛、羊一般要培育到 桑椹胚或囊胚 阶段才能进行移植,小鼠、家兔等试验动物可在 更早的阶段 移植,人

22、的体外受精胚胎可在 4 个细胞 阶段移植； 2. 胚胎移植1 胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到 同种的、生理状态相同的 其它雌性动物的体内,使之连续发育为新个体的技术；其中供应胚胎的个体称为 “ 供体” ,接受胚胎的个体称为 “ 受体 ” ；（供体为 优良 品种,作为受体的雌性动物应为 常见或存量大 的品种；）位置：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,都必需经过胚胎移植技术 才能获得后代,是 胚胎工程的最终一道 “ 工序” ；2 胚胎移植的意义：大大缩短了 力；供体本身的繁衍周期 ,充分发挥 雌性优良个体的繁衍能3 生

23、理学基础：动物发情排卵后,同种动物的供、受体具有相同的生理环境,这就为 供体的胚胎移入受体供应了 相同的生理环境 ；早期胚胎在不与母体子宫建立组织上的联系；这就为胚胎的收集供应了可能 ；受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应 ；这为 胚胎在受体的存活供应了可能；受体不会转变外来胚胎的遗传性状4 基本程序主要包括：对供、受体的挑选和处理 ；挑选 遗传特性和生产性能 优秀的供体,有 健康的体质和正常繁衍才能 的受体,供体和受体是 同一物种；并用激素（性激素：孕激素）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；配种或人工授精 ；8 名师归纳总结 - - - - - - -第

24、8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 对胚胎的收集、检查、培育或储存；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 对 胚胎进行移植；196 的液氮 中储存；移植后的检查；对受体母牛进行 是否妊娠 的检查；3. 胚胎分割1 概念：是指采纳机械方法将 多胎 的技术；早期胚胎 切割 2 等份、 4 等份等,经移植获得 同卵双胎或2 意义：来自同一胚胎的后代具有 相同的遗传物质,属于 无性繁衍；3 材料：发育良好,形状正常的桑椹胚或囊胚

25、；（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 ,也可用于胚胎分割；）4 操作过程：对囊胚阶段的胚胎分割时,要将 胎的复原和进一步发育 ；（二）胚胎干细胞内细胞团均等 分割,否就会影响 分割后胚1、哺乳动物的胚胎干细胞简称 ES 或 EK 细胞,来源于 早期胚胎或从原始性腺 中分别出来；2、具有 胚胎细胞 的特性,在形状上表现为体积小, 细胞核 大,核仁 明显；在功能上,具有发育的全能性 ,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞；另外,在体外培育的条件下,可以 增殖而不发生 分化,可进行 冷冻 储存,也可进行 遗传改造 ；3、胚胎干细胞的主要用途是：可用于讨论哺乳动物个体发生和发

26、育规律 ；是在体外条件下讨论 细胞分化 的抱负材料, 在培育液中加入 分化诱导因子 ,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导 ES 细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示 细胞分化和细胞凋亡 的机理提供了有效的手段；可以用于治疗人类的某些顽疾 ,如帕金森综合症、少年糖尿病等；利用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 的部位得以修复并复原正常功能；随着组织工程技术的进展,通过ES 细胞 体外诱导分化 ,定向培育出 人造组织器官 ,用于 器官移植 ,解决供体器官不足和器官移植后 免疫排斥 的问题；专题 4 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

27、与物质循环再生原理、结构与功能相和谐原就,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）物种多样性原理： 生态系统中生物多样性越高,抗击力稳固性越陷越 高 ,生态系统就越 稳固 ；（3）和谐与平稳原理： 要处理好生物与环境的和谐与平稳,生态系统中的生物数量9 名师归纳总结

28、- - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度；太湖等水体富养分化,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；（4）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,仍要考虑到社 会和经济等系统的影响力； 只有应用整体性原理, 才能统一和谐当前与长远、 局部与整体、开发与环境建设之间的关系,保证生态系统的平稳与稳固；力（5）系统学和工程学原理：转变和优化系统的结构以改善功能保持很高的系统生产三、生态工程建设的基本过程生态工程在设计时要考虑到有利于人和自然两方面,10 突出 低消耗、多效益、可连续 的征；名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页