生物选修3知识点
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___________________，赋予生物以_____________，创造出__________________________。基因工程是在_____________上进行设计和施工的，又叫做_____________。
（一）基因工程的基本工具
1.“分子手术刀”——__________________________ （1）来源：主要是从_____________中分离纯化出来的。
（2）功能：能够识别双链DNA分子的某种______的核苷酸序列，并且使每一条链中_
______部位的两个核苷酸之间的_____________断开，因此具有_____性。
（3）结果：经酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式：_________和_____
___2.“分子缝合针”——_________
(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_________键。
②区别：E·coliDNA连接酶来源于_________，只能将双链DNA片段互补的_________之间的磷酸二酯键连接起来；而T4DNA连接酶能缝合_________，但连接平末端的之间的效率较___。 (2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将_________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_________的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车”——_________
（1）载体具备的条件：①___________________________。
②___________________________。 ③___________________________。
（2）最常用的载体是_____,它是一种裸露的、结构简单的、于细菌染色体外，
并具有_________ 能力的_________DNA分子。 （3）其它载体：___________________________
(二)基因工程的基本操作程序 第一步：__________________
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_________。人工合成目的基因的常用方法有_________和_________。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：_________
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（2）过程：第一步：加热至90～95℃使DNA_________；第二步：冷却到55～60℃，__________________；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。
第二步：_______________
1.目的：使目的基因在受体细胞中_______________，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：__________＋__________＋__________＋__________
（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的__________，是__________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：也是一段有特殊结构的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筛选出来。常用的标记基因是__________。 第三步：____________________
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__________和_____
_____的过程。
2.常用的转化方法：
将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 __________，其次还有__________和
__________等。
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
__________。
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 __________，其转化方法是：先用 _____处理细胞，使其成为 __________ ，再将 __________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。
3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
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第四步：____________________
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____________________
2.其次还要检测 ____________________，方法是采用 用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
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 __________进行____________________。
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。 （三） 无
（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__________ __________，对现有蛋白质进行改造，或制造一种__________，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）
A为__________ B为 。 专题2 细胞工程 （一）植物细胞工程
1.理论基础（原理）：__________
全能性表达的难易程度○1受精卵○4生殖细胞○2胚胎干细胞○5干细胞○3体细胞 排序__________ __________ __________。 植物细胞_____动物细胞（大于或小于） 2.植物组织培养技术 （1）过程：离体的植物器官、组织或细胞 ―→__________ ―
→试管苗 ―→植物体
（2）用途：微型繁殖、__________、__________、_______
___、细胞产物的工厂化生产。
（3）地位：是培育转基因植物、__________ _____培育植物
新品种的最后一道工序。 3.植物体细胞杂交技术 （1）过程：
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（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__________ __________作为诱导剂。
（3）意义：__________ __________ __________
（二）动物细胞工程 1. 动物细胞培养
（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成________
__，然后放在适宜的__________中，让这些细胞生长和繁殖。
（2）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→
剪碎→用__________ __________处理分散成__________→制成__________→转入培养瓶中进行__________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__________培养。
（3）细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为________
__。细胞数目不断增多，当贴壁细胞生长到表面__________时，细胞就会停止增殖，这种现象称为____________________。 （4）动物细胞培养需要满足以下条件
①无菌、无毒的环境：培养液应进行______处理。通常还要在培养液中添加一定量的
__________，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止____________________。
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__________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__________所必需的，CO2的主要作用是________
__
（5）动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、__________、检测有毒物质、培养
医学研究的各种细胞。
2.动物体细胞核移植技术和克隆动物
（1）哺乳动物核移植可以分为__________核移植（比较容易）和__________核移植
（比较难）。
（2）选用去核卵(母)细胞的原因：卵(母)细胞____________________；卵(母)细胞细胞质多，营养丰富。
（3）体细胞核移植的大致过程是：
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a为___________________○b为____________________。 ○
（4）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。
（5）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。
3.动物细胞融合 （1）动物细胞融合也称___________，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来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为___________
（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___________、灭活的病毒、电刺激等。
（3）动物细胞融合的意义：克服了______________________，成为研究细胞遗传、
细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。 （4）动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较： 比较项目 细胞融合的原细胞融合的方诱导手段 用法 理 法 植物体细胞杂细胞膜的流动去除细胞壁后离心、电刺激、克服了远缘杂交 性 诱导原生质体振动，聚乙二醇交的不亲和性，融合 等试剂诱导 获得杂种植株 动物细胞融合 细胞膜的流动使细胞分散后除应用植物细制备单克隆抗性 诱导细胞融合 胞杂交手段外，体的技术之一 再加灭活的病毒诱导
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4.单克隆抗体
（1）抗体：一个B淋巴细胞只分泌一___________。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。
（2）单克隆抗体的制备过程： 抗原注入小鼠体内
B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 分离
从腹水提取 单克隆抗体 注入小鼠 体内培养 细胞融合 杂交瘤细胞 细胞培养 选择培养细胞 培养基 体外培养 从培养液提取 （3）杂交瘤细胞的特点：既能___________，又能产生___________。 （4）单克隆抗体的优点：_________________________________。 （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。
专题3 胚胎工程
（一）动物胚胎发育的基本过程
1、胚胎工程是指对动物______________________所进行的多种显微操作和处理技术，如___________、___________、___________、___________等技术。经过处理后获得的胚胎，还需移植到___________生产后代，以满足人类的各种需求。 2、动物胚胎发育的基本过程
（1）受精场所是母体的___________。
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（2）卵裂期：特点：细胞有丝，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积___________
___________。
（3）桑椹胚：特点：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。
是___________（全能或者已分化）细胞。
（4）囊 胚：特点：细胞开始出现_______（该时期细胞的全能性___________）。聚集在
胚胎一端个体较大的细胞称为___________，将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为___________。
（5）原肠胚：特点：有了____（几层）胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。 （二）胚胎干细胞
1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于______________________中分离出来。 2、具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为___________小，___________大，___________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，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。 3、胚胎干细胞的主要用途是：
①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律；
②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，在培养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；
③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；
④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恢复正常功能；
⑤随着组织工程技术的发展，通过ES细胞体外诱导分化，定向培育出___________，用于___________，解决供体器官不足和器官移植后___________的问题。 （三）胚胎工程的应用
1.体外受精和胚胎的早期培养 (1)卵母细胞的采集和培养：
主要方法：用___________处理，使其排出更多的卵子，然后，从__________
_中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。第二种方法：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___________中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞，都要在体外经人工培养成熟后，才能与获能的精子受精。
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(2) 精子的采集和获能：在体外受精前，要对精子进行___________处理。
(3) 受精：获能的精子和培养成熟的卵细胞在___________溶液或专用的受精溶液中完成受
精过程。
(4)胚胎的早期培养：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___________和___________。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___________等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时，可将其取出向___________或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到_________胚或_________胚阶段才能进行移植，小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植，人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______________________其它雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“_______”，接受胚胎的个体称为“_______”。（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。）
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________________才能获得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”。
(2) 胚胎移植的意义：大大缩短了______________________，充分发挥雌性优良个体的繁
殖能力。
(3) 生理学基础：①动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的______________________。这就为供体的胚胎移入受体提供了______________________。
②早期胚胎在一定时间内处于___________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_________（发生或者不发生）免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。
④供体胚胎可与受体子宫建立正常的___________联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
(4) 基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理。选择______________________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___________（相同或者不同）物种。并用激素进行___________，用___________对供体母牛做___________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___________或___________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___________的检查。 3.胚胎分割
(1)概念：是指采用机械方法将早___________切割2等份、4等份等，经移植获得同卵双
胎或多胎的技术。
(2)意义：来自同一胚胎的后代具有___________（相同或者不同）的遗传物质，属于______（有性还是无性）繁殖。
(3)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，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__________________分割，否则会影响分割
后胚胎的___________和___________。
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