(完整word版)高中生物选修3高考知识点
高中生物选三知识点总结

高中生物选三知识点总结一、细胞的结构与功能1. 细胞膜:细胞的外层结构,主要由磷脂双层和蛋白质组成,具有选择性通透性,控制物质进出细胞。
2. 细胞核:细胞的控制中心,含有DNA,负责储存和传递遗传信息。
3. 核糖体:无膜结构,负责蛋白质的合成。
4. 内质网:分为粗面内质网和光面内质网,粗面内质网表面有核糖体,参与蛋白质的合成和加工;光面内质网则参与脂质的合成。
5. 高尔基体:单层膜结构,负责对蛋白质进行后期加工、包装和运输。
6. 线粒体:被称为细胞的能量工厂,负责细胞呼吸作用,产生ATP。
7. 叶绿体:植物细胞特有的细胞器,负责光合作用,将光能转化为化学能。
8. 溶酶体:含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,也参与细胞的自噬过程。
9. 细胞骨架:由微丝、中间丝和微管组成,维持细胞形态,参与细胞内物质的运输和细胞分裂。
二、遗传与进化1. DNA结构:双螺旋结构,由四种碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶、鳞氨酸)组成。
2. DNA复制:半保留复制,通过解旋酶解开双链,以每条链为模板合成新的互补链。
3. RNA转录:以DNA一条链为模板,合成mRNA、tRNA和rRNA。
4. 蛋白质翻译:在核糖体上,mRNA的密码子与tRNA的反密码子配对,逐个添加氨基酸,形成蛋白质。
5. 基因突变:DNA分子中的碱基序列发生改变,可能导致蛋白质结构和功能的改变。
6. 遗传定律:孟德尔提出的分离定律和组合定律,描述了遗传因子在生物体中的传递规律。
7. 进化论:达尔文提出自然选择学说,解释了生物种群的进化过程。
8. 物种形成:通过地理隔离、生殖隔离等方式,导致基因流的阻断,最终形成新的物种。
三、生态环境与人体健康1. 生态系统:由生物群落和无机环境相互作用构成的统一整体。
2. 食物链与食物网:描述生物之间通过食物关系相互联系的线性或复杂网络。
3. 能量流动:在生态系统中,能量从生产者到消费者逐级传递,但每次传递都有能量损失。
高中生物选修3知识点总结(全)

高中生物选修3知识点总结(全)高中生物选修3课程主要涉及动植物的生殖与发育、生物技术与人类生活、病毒与人类健康、生态系统的稳定与破坏等内容。
下面是这门课程的主要知识点总结:1. 动物生殖与发育:- 不同动物群体的繁殖方式:无性生殖与有性生殖。
- 生殖器官的功能以及生殖激素的作用。
- 人类的生殖与发育过程,包括精子与卵子的形成、受精过程、胚胎的发育以及分娩过程等。
- 常见的生殖障碍和生育技术,如体外受精、试管婴儿技术等。
2. 植物生殖与发育:- 植物的有性生殖与无性生殖,包括花的结构与繁殖方式等。
- 花粉的产生与传播,以及受精与胚胎的发育过程。
- 植物生长发育的调控,包括植物激素的作用、光合作用与呼吸的调节、水分与营养物质的吸收等。
3. 生物技术与人类生活:- 基因工程与基因编辑技术,包括基因克隆、基因转导、基因突变等。
- 重组DNA技术在农业、医药、生物科学等领域的应用。
- 细胞培养与组织工程技术,包括细胞分裂、细胞培养、干细胞及其应用等。
4. 病毒与人类健康:- 病毒的结构、生活史以及病毒感染与人类免疫系统的关系。
- 常见病毒性疾病的传播途径、防治措施和预防方法,如流感、艾滋病、乙肝等。
- 疫苗的种类与原理,以及疫苗接种的意义和作用。
5. 生态系统的稳定与破坏:- 生态系统的组成与结构,包括生物群落、食物链、食物网等。
- 生态位与种间关系,包括捕食者与被捕食者、竞争者与合作者等。
- 生态系统的流能性与循环性,包括能量流与物质循环的路径与过程。
- 生态系统的稳定因素与破坏因素,包括人类活动对生态环境的影响与保护措施。
以上是高中生物选修3课程的主要知识点总结,希望对你有帮助!。
(完整word版)高中生物选修3细胞工程知识点

细胞工程考点一植物细胞工程1.细胞工程(1)操作水平:细胞水平或细胞器水平。
(2)目的:按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品。
2.植物细胞的全能性(1)概念:具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞,都具有发育成完整生物体的潜能。
(2)原理:细胞内含有本物种的全部遗传信息。
(3)全能性表达条件:具有完整的细胞结构,处于离体状态,提供一定的营养、激素和其他适宜外界条件。
3.植物组织培养技术(1)原理:植物细胞具有全能性。
(2)过程:4.植物体细胞杂交技术(1)概念: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)原理:体细胞杂交利用了细胞膜的流动性,杂种细胞培育成杂种植株利用了植物细胞的全能性。
(3)过程(4)意义:克服不同种生物远缘杂交的不亲和性。
5.植物细胞工程的实际应用(1)植物繁殖的新途径①微型繁殖:用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术。
②作物脱毒技术:选取作物无毒组织(如茎尖)进行组织培养,获得脱毒苗的技术。
③人工种子:以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料,经过人工薄膜包装得到的种子。
(2)作物新品种的培育①单倍体育种a.实质:花药离体培养过程就是植物组织培养过程。
b.流程:花药单倍体幼苗――――――――→秋水仙素诱导染色体数目加倍纯合子。
c.优点:后代不发生性状分离,都是纯合子,能够稳定遗传,明显缩短了育种年限。
②突变体的利用:筛选出对人们有用的突变体,进而培育成新品种。
(3)细胞产物的工厂化生产1.植物组织培养的关键(1)条件:离体,一定营养物质,激素(生长素、细胞分裂素)等。
(2)培养基状态:固体培养基(需再分化生根培养基及生芽培养基) (3)体内细胞未表现全能性的原因:基因的表达具有选择性。
(4)光照的应用脱分化阶段不需要给予光照,再分化阶段需要给予光照,以利于叶绿素的形成。
2.杂种植物遗传物质的变化(1)遗传特性:杂种植株中含有两种植物的遗传物质,故杂种植株具备两种植物的遗传特性。
重点高中生物选修三知识点整理(完整加强版)

重点高中生物选修三知识点整理(完整加强版)————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:生物选修3知识点(区别不同工程和不同操作水平)专题1 基因工程概念: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。
基本原理:让目的基因在受体细胞内稳定且高效的表达理论基础:DNA是生物遗传物质的发现,DNA双螺旋结构,遗传信息传递方式核心:构建重组DNA分子(一)基本工具(技术基础)Cf 工具&工具酶1.限制性核酸内切酶(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的(不切割自身DNA的原因:原核生物中无该限制酶的识别序列或其已被修饰)(2)功能:识别和切割DNA分子内一小段特殊的脱氧核苷酸序列(偶数碱基对回文序列)特异性表现:识别特定片段、切割该片段中的特定位点、形成一种末端Cf —G↓GATCC— & —↓GATC—(3)结果:DNA片段末端形成末端碱基互补的黏性末端或平末端①用切割(质粒)②根据目的基因的位置或剪辑序列来确定限制酶的种类③切割后的片段要画全2.DNA连接酶(1)功能:连接具有末端碱基互补的2个DNA片段,形成重组DNA分子Cf DNA聚合酶:只能将单个脱氧核苷酸逐个添加到已有的脱氧核苷酸链之后,需模板DNA,连接磷酸二酯键3.载体(1)条件:①能在受体细胞中稳定保存并大量复制,基本不影响受体细胞正常生命活动②一至多个限制酶酶切位点(必须在所需标记基因外),供外源DNA片段插入③标记基因,便于筛选含有重组DNA分子的受体细胞——往往需要根据需求改造天然载体(2)功能:①作为运载工具将目的基因转移到受体细胞内——载体选质粒的原因:具有环状结构,能够携带目的基因②利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制和转录/表达(3)质粒(最常用的载体)一种能够自主复制,在细菌(或酵母菌)中独立于染色体之外存在的双链环状DNA分子(4)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:获取目的基因1.目的基因:人们所需要的编码蛋白质的结构基因2.方法(1)序列已知①化学合成法——较长DNA单链合成过程中容易出现碱基缺失如反转录法(e.g获取mRNA逆转录成cDNA再用DNA聚合酶生成双链)②聚合酶链式反应(PCR)扩增Polymerase Chain Reaction(1)原料:水、缓冲液、4种游离脱氧核苷酸、TaqDNA聚合酶、模板DNA(……基因)、对…基因特异的2段DNA引物(防止相互或自身折叠)(2)过程:第一步:加热至90~95℃,DNA在高温下变性解链第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链(退火)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能量来源于dNTP(2)序列未知建立基因文库:建立一个包括目的基因在内的基因文库(保存在受体菌中),再从基因文库中获取3.目的基因大量扩增/分子水平的克隆①利用受体细胞(如E.coli)无性繁殖,利用基因探针钓取,再导入最终受体细胞e.g目的基因→大肠杆菌→农杆菌→植物细胞→植物(主要在细菌分裂时几何级扩增,尽管质粒独立于拟核,可在分裂时发生自我复制,但由于多数细菌对胞内质粒数量有限制,故该种复制对扩增效果不大)②PCR技术第二步:形成重组DNA分子(基因表达载体:启动子+目的基因+终止子+标记基因)1.目的:转运目的基因,并使在受体内稳定存在、复制、表达/转录并稳定遗传(基因型X0)2.过程:(1)单酶切:用同种限制酶分别切割目的基因和载体从而形成相同的粘性末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来——有时用不同限制酶也可以形成相同的粘性末端(2)双酶切:用两种限制酶切割使目的基因和载体两端各形成两种粘性末端,防止载体和目的基因自身环化第三步:将重组DNA分子导入受体细胞——需将目的基因整合到动植物细胞的染色体DNA上目的基因是否整合到染色体DNA上决定于基因表达载体上是否有相关序列(形成酶)1.植物体细胞:农杆菌转化法(插入Ti质粒上的T-DNA),基因枪法、花粉管通道法——导入叶绿体DNA中,由于细胞质/器DNA的遗传与性别相关联,故可避免因花粉传播而造成基因污染(目的基因传播到非转基因生物中)2.动物受精卵:显微注射技术用(如显微注射)技术/方法将目的基因导入cf转基因/基因工程技术3.原核细胞:CaCl2/Ca2+ 处理法(先用Ca2+处理增加细胞壁通透性,使之成为感受态细胞,再将重组质粒与感受态细胞混合,在一定温度下感受态细胞吸收DNA分子)——原核生物作为受体细胞的原因:①繁殖快②体积小新陈代谢旺盛(目的产物合成效率高)③遗传物质少(便于操作)、④单细胞(容易培养)第四步:筛选含有目的基因的受体细胞1.原因:受体细胞接纳重组DNA分子存在概率2.原理:载体如质粒上的抗性基因等标记基因3.方法:利用选择培养基筛选①蔗糖转运蛋白:仅以蔗糖作为碳源的培养基②菌落表现型:抗……不抗……第五步:目的基因的检测和表达——目的基因导入受体细胞可能仅进行大量扩增,但不一定以此为目的1.DNA/核酸分子杂交技术用cDNA作为探针与从受体细胞中提取并解旋的DNA/mRNA杂交,观察是否会出现杂交带检测①染色体DNA上是否插入了目的基因②目的基因是否转录出了mRNA——①一种基因探针只能检测水体中的一种病毒;检测病毒可对照核酸序列②放射性同位素标记探针③基因探针是一小段cDNA,可以与相应基因转录出的mRNA结合(即使被切割)采用DNA分子杂交技术/方法,用基因探针检测2.抗原-抗体杂交:目的基因是否翻译成蛋白质如E.coli合成人胰岛素原3.个体水平的鉴定:如转基因抗虫植物(让害虫吞食该转基因棉植株的叶片,观察害虫存活情况,以确定其是否具有抗虫形状)——根本原因:联系基因层面,cf基因序列&碱基对/脱氧核苷酸序列(三)基因工程的应用1.动植物基因、细胞工程:优点①所需时间短②克服远缘杂交不亲和的缺陷(对应传统缺点)2.基因工程药物:首次是生长素释放抑制激素,然后胰岛素(E.coli产酶原)、干扰素等干扰素:我国第一个基因重组新药。
高中生物选修知识点总结word

高中生物选修知识点总结word一、细胞生物学基础1. 细胞的结构与功能- 细胞膜:控制物质进出,细胞内外环境的分隔。
- 细胞核:包含遗传物质,控制细胞活动。
- 细胞质:包含细胞器,是生命活动的场所。
- 细胞器:如线粒体、内质网、高尔基体等,各自具有特定功能。
2. 细胞的分裂与增殖- 有丝分裂:细胞核分裂,形成两个遗传信息相同的子细胞。
- 减数分裂:生殖细胞分裂,形成四个遗传信息不同的子细胞。
3. 细胞的代谢- 光合作用:植物细胞利用光能合成有机物。
- 呼吸作用:细胞分解有机物,释放能量。
二、遗传与进化1. 遗传的分子基础- DNA结构:双螺旋结构,遗传信息的载体。
- RNA功能:作为DNA和蛋白质之间的信息桥梁。
- 蛋白质合成:转录和翻译过程。
2. 遗传的细胞基础- 染色体:遗传物质的载体,决定遗传特性。
- 基因:DNA上的特定片段,控制生物性状。
3. 遗传的变异- 基因突变:基因序列发生改变,可能导致性状变化。
- 基因重组:有性生殖过程中,父母基因重新组合。
4. 进化论- 自然选择:适者生存,不适应者淘汰。
- 物种形成:生物种群分化为不同物种的过程。
三、生态与环境1. 生态系统的组成- 生产者:通过光合作用制造有机物的生物。
- 消费者:以其他生物为食的生物。
- 分解者:分解有机物,循环物质的生物。
2. 生态系统的能流与物质循环- 食物链与食物网:生物间能量与物质的转移关系。
- 物质循环:水循环、碳循环、氮循环等。
3. 人类活动与生态环境- 环境污染:水污染、空气污染、土壤污染等。
- 生物多样性:物种丰富度和生态系统的稳定性。
四、人体健康与疾病1. 人体结构与功能- 组织与器官:构成人体的基本单位。
- 系统:如循环系统、消化系统、神经系统等。
2. 疾病与健康- 传染病:病原体引起的疾病,如流感、肺结核等。
- 非传染性疾病:如心血管疾病、糖尿病等。
3. 免疫与疾病防治- 免疫系统:保护身体免受病原体侵害的系统。
高中生物选修三知识点总结

高中生物选修三知识点总结高中生物选修三主要包括细胞生物学、遗传与进化以及生态学三个方面的内容。
下面将对这三个方面的知识点进行总结。
一、细胞生物学1. 细胞的组成与结构:细胞是生物体的基本单位,由细胞质、细胞膜和细胞核组成。
细胞还包括细胞器,如线粒体、内质网、高尔基体等。
2. 细胞代谢:细胞通过代谢过程将养分转化为能量,并用于细胞的生长与分裂。
代谢过程包括呼吸作用、光合作用、化学反应等。
3. 细胞分裂:细胞分裂是细胞生物学中重要的过程,包括有丝分裂和无丝分裂。
丝粒体在有丝分裂中起到重要的作用,而无丝分裂则是原核细胞进行分裂的过程。
4. 遗传物质DNA:DNA是细胞中的遗传物质,能存储和传递遗传信息。
DNA由碱基、糖和磷酸组成,形成了DNA的双螺旋结构。
DNA的复制是生物遗传的基础。
二、遗传与进化1. 遗传基因与表现型:遗传基因是决定个体性状的基本单位,而表现型是基因在个体中表现出来的形态和功能特征。
2. 遗传变异与适应性:遗传变异是生物个体之间遗传信息的差异,它是进化的基础。
而适应性是指生物对环境的适应程度,适应性强的个体生存能力更强,繁殖后代的概率更高。
3. 自然选择与人工选择:自然选择是指环境选择适应性更好的个体,使其在繁殖中的比例增加,进而推动物种进化。
人工选择是指人类通过选择和育种的手段来改变物种的性状和品质。
4. 进化机理与证据:生物进化的机理主要有基因突变、基因流动、基因重组等。
进化的证据主要包括化石记录、同源性结构、胚胎发育等。
三、生态学1. 生态系统的组成与结构:生态系统由生物群落、生物栖息地和生物间的相互作用三个要素构成。
生态系统中各个层次的相互作用关系包括食物链、食物网、能量流动等。
2. 生态平衡与稳定性:生态平衡是指生态系统中各个组成部分之间的数量和结构保持相对稳定的状态。
生态系统中的正反馈与负反馈机制是维持生态平衡与稳定性的重要因素。
3. 生物多样性与保护:生物多样性是指地球上物种的多样性与丰富性。
高中生物选修三知识点总结

高中生物选修三知识点总结基因工程是高中生物核心知识点。
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。
下面给大家分享一些关于高中生物选修三知识点,希望对大家有所帮助。
基因工程(DNA 重组技术):体外、定向、分子水平基本工具:限制性核酸内切酶(限制酶)来自原核细胞,识别双链 DNA 分子的某种特定的核苷酸序列,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。
DNA 连接酶: E ·coliDNA 连接酶(只黏性末端)T4DNA 连接酶(黏、平末端也可但效率低)载体:质粒、入菌体的衍生物、动植物病毒条件:①能在宿主细胞内稳定存在复制表达②一种或多种限制酶切点③标记基因(抗生素抗性基因、荧光基因)基本操作程序:1、目的基因的获取: (人工合成、体内提取)①从基因文库获取②PCR 技术扩增目的基因:模板、Taq 酶(热稳定 DNA 聚合酶)、原料&能量(dXTP)、引物(过量)五物混合,加热至90~95℃ ,DNA 解旋,冷却到55~60℃ ,引物与互补DNA 链结合,加热至70~75℃,Taq 酶从引物起始互补链的合成③人工化学合成:基因比较小,核苷酸序列已知2、基因表达载体的构建: (基因工程的核心)启动子:DNA 片段,基因的首端,RNA 聚合酶识别和结合的部位目的基因终止子:DNA 片段,基因的尾端标记基因:鉴别受体细胞中是否含有外源基因,从而将含有外源基因的细胞筛选出来。
(复制原点:仅自我复制的需要,整合到宿主染色体上再表达的不需要)3、将目的基因导入受体细胞:转化: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。
(1)导入植物细胞(体细胞、受精卵)①农杆菌转化法(双子叶植物、裸子植物)受损,伤口细胞分泌酚类化合物,吸引农杆菌移向,Ti质粒上 T-DNA(上插目的基因)转移至受体细胞整合到受体细胞染色体上②基因枪法(单子叶植物)③花粉管通道法(2)导入动物细胞(受精卵)显微注射技术(3)导入微生物细胞优点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少、对人体无害(大肠杆菌)步骤:Ca2+ 处理细胞,使其成为感受态细胞,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4、目的基因的检测与鉴定:①DNA 分子杂交技术:转基因生物的染色体 DNA 上是否插入了目的基因(目的基因是否进入原核细胞)转基因生物的染色体 DNA(原核质粒)+有同位素标记的目的基因②RNA 分子杂交技术:目的基因是否转录出了mRNA 转基因生物的 mRNA+有同位素标记的目的基因③抗原-抗体杂交:目的基因是否翻译成蛋白质转基因生物的蛋白质+相应的抗体④个体生物学水平的鉴定:抗虫抗病的接种实验蛋白质工程(自然界不存在的蛋白质)预期蛋白质功能,设计蛋白质结构,推测氨基酸序列,找对应的脱氧核苷酸序列,人工合成基因,基因工程,蛋白质产品细胞工程: (一)植物细胞工程:1、植物组织培养技术:(1)原理:植物体细胞的全能性(2)过程:离体的植物器官、组织或细胞,脱分化(避光),愈伤组织(未分化,薄壁细胞),再分化,根芽,细胞分裂分化,植株(3)条件:无菌(防止微生物污染)营养(无机盐、有机物、水)激素(生长素、细胞分裂素,=1 诱导脱分化,>1 生根,<1 生芽,激素杠杆)离体2、植物体细胞杂交技术:克服生殖隔离(不同生物远缘杂交不亲和的障碍)(二)动物细胞工程:1、动物细胞培养:(1)原理:一些动物细胞在体外可生长增殖(2)过程:动物组织块,剪碎,胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,分散成单个细胞,制成细胞悬液原代培养:转入培养瓶,细胞贴壁(培养瓶内壁光滑无毒易于贴附),细胞有丝分裂,接触抑制胰蛋白酶处理分瓶继续传代培养(10 代以内以保持正常的二倍体核型,50 代以上癌细胞)(3)条件:无菌无毒的环境:用具无菌处理;培养液中加抗生素;定期更换培养液(清除代谢产物,防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害)营养:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、血清血浆温度和 pH:动物体温(哺乳 36+ -0.5℃),pH=7.2-7.4气体环境:95%空气+5%CO2(维持培养液 pH)2、动物体细胞核移植技术(克隆动物)胚胎细胞核移植(易) 移入去核卵母细胞3、动物细胞融合(细胞杂交):除物理化学法外,还可用灭活的病毒诱导4、杂交瘤技术(生产单克隆抗体)(1)传统方法:向动物体内反复注射某种抗原,产生抗体后从血清中分离,抗体产量低纯度低特异性差(2)单克隆抗体优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备胚胎工程:早期胚胎或配子水平(一)体内受精和早期胚胎发育:1、精子的发生:睾丸的曲细精管内,初情期开始变形:细胞核—精子头,高尔基体—顶体,中心体—尾,线粒体—尾的基部的线粒体鞘,其他物质—原生质滴向后脱落2、卵子的发生:卵巢及输卵管胎儿性别分化后:卵原细胞有丝分裂,并变成初级卵母细胞,被卵泡细胞包围形成卵泡卵泡的形成和在卵巢内的储备在出生前(胎儿时期完成)初情期后:初级卵母细胞——次级卵母细胞和第一极体——减二中期停——卵子、极体马狗排卵猪牛羊排卵受精卵子是否受精的标志:卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体3、受精:输卵管内完成(1)精子获能(2)卵子的准备:达到减数第二次分裂中期(3)受精:顶体反应,释放顶体内酶,溶解卵丘细胞之间的物质,穿越放射冠、透明带, (精子触及卵黄膜的瞬间)透明带反应,精子外膜和卵黄膜相互融合(标志着精子入卵),卵黄膜的封闭作用&精子尾部脱离形成雄原核,卵子减二完成,排出第二极体,形成雌原核,比雄原核小,核融合(标志受精卵的产生) 防止多精入卵:透明带反应卵黄膜的封闭作用4、胚胎发育:卵裂期(透明带内,有丝分裂,胚胎的总体体积并不增加,或略有减小)(1)桑椹胚:细胞数目 32 个,全能细胞(2)囊胚:开始出现分化,内细胞团(胎儿);囊胚腔;滋养层细胞(胎膜胎盘)孵化:透明带破裂,胚胎伸展出来(3)原肠胚:内细胞团—外胚层、内胚层、中胚层,原肠腔(二)体外:1、体外受精:(1)卵母细胞的采集:实验动物、猪、羊—促性腺激素处理超数排卵,输卵管中冲取大牛:屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;活体动物的卵巢中吸取卵母细胞人工培养至减二中期(2)精子的采集和获能:假阴道法、手握法、电刺激法获能处理:培养法(人工配制的获能液);化学诱导法(一定浓度的肝素或钙离子载体溶液)(3)受精:获能溶液或专用的受精溶液2、胚胎的早期培养:无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清向受体移植或冷冻保存3、胚胎移植:(1)意义:充分发挥雌性优良个体的繁殖能力;大大缩短了供体本身的繁殖周期; 良种畜群迅速扩大,加速了育种工作和品种改良;不受时间地域限制,节省购买种畜费用;胚胎冷冻保存品种资源和濒危物种(2)基本程序:①对供、受体的选择和处理。
高中生物选修3知识点总结

高中生物选修3知识点总结高中生物选修3知识点总结高中生物选修3是高中生物学课程的一部分,主要涉及生物的遗传与进化、分子与细胞、生态与环境等内容。
以下是对这些知识点的总结。
一、生物的遗传与进化1. 遗传的基本规律:孟德尔遗传规律、重组规律和分离规律。
2. 遗传物质:DNA的结构与功能,包括正式DNA和非正式DNA。
3. 遗传的分子基础:DNA复制、转录和翻译的过程,RNA的种类和功能。
4. 遗传与个体的性状:单基因遗传、多基因遗传和环境与遗传的相互作用。
5. 种群及其遗传:杂交、基因流、突变和选择等进化的驱动力。
二、分子与细胞1. 细胞膜:结构与功能,细胞膜的渗透、扩散、溶酶体、纤毛和鞭毛等的结构和功能。
2. 细胞的内质网:内质网的结构、功能和代谢过程。
3. 细胞的核及其功能:核的结构、核仁和染色质的结构与功能。
4. 细胞分裂:有丝分裂和无丝分裂的过程和机制。
5. 遗传信息的表达与调控:基因的表达、激素和生长因子的作用、基因调控网络的结构和功能。
三、生态与环境1. 环境的组成和变化:生物圈、生物多样性、生物群落和生态系统等。
2. 生态系统的物质循环:光合作用、呼吸作用和原核生物的氮循环。
3. 生物间的相互关系:捕食与被捕食关系、共生关系和竞争关系等。
4. 环境污染和保护:水体污染、空气污染、土壤污染和生物多样性保护等。
5. 全球变化与可持续发展:全球变暖、酸雨、臭氧层破坏和可持续发展等。
以上是高中生物选修3的主要知识点,其中包括了生物的遗传与进化、分子与细胞、生态与环境等内容。
这些知识点对于理解生物学的基本概念和原理非常重要,能够帮助学生进一步掌握生物学的知识,拓宽视野,培养科学的思维方式和解决问题的能力。
在学习这些知识点时,学生可以通过阅读相关的教材和参考书籍,和同学一起讨论和研究,参加实验课程等方式来加深对这些知识点的理解和掌握。
此外,还可以通过做题和做实验等方式来检验自己的学习效果,发现自己的不足之处,并进行针对性的学习和提高。
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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。
(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(鉴定和筛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持稳定和表达的过程。
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。
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 CaCl2处理细胞,使其成为感受态细胞(原因是:未经处理的细胞不能从外界环境中吸收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。
第四步:目的基因的检测和表达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(原理是:碱基互补配对原则)。
2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用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:碱基互补配对原则)。
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。
(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)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.植物组织培养技术(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞(2)用途:微型繁殖(繁殖速度快,能保持亲本的遗传性状)、作物脱毒(选择植物根尖和茎尖,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。
(3)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交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:(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(P EG )作为诱导剂。
(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
(4)融合成功标志:新细胞壁的形成(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,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,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(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)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,称为细胞贴壁。
细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
(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、血浆等天然成分(原因是人们对细胞所需要的营养物质还不完全清楚)。
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%CO 2。
O 2是细胞代谢所必需的,CO 2的主要作用是维持培养液的pH 。
(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。
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(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。
(2)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。
(3)体细胞核移植的大致过程是:(右图)核移植胚胎移植(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来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。
(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)单克隆抗体的制备过程:(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)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: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,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。
2、动物胚胎发育的基本过程(1)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,中心体演变为精子的尾,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。
[线粒体为精子运动提供能量](2)卵子的发生:在胎儿时期,卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞[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准备受精;减二分裂是在受精过程中完成的。
(3)受精:精子获能(在雌性动物生殖道内);卵子的准备(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能力);受精阶段[卵子周围的结构由外到内:放射冠、透明带、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透明带反应:顶体酶可将透明带溶出孔道,精子穿入,在精子触及卵黄膜的瞬间阻止后来精子进入透明带的生理反应[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第二道屏障];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,形成雌原核[注意:受精标志是第二极体的形成;受精完成标志是雌雄原核融合成合子]。