高考生物复习 生物选修3知识归纳-填空含答案

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共 5 页 第 1页 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)— — 。 3．限制酶(又称 )：主要从 中分离纯化出来；能够识别双链 DNA 分子的某 种 ，并且使每一条链中 的两个核苷酸之间的 断开，因此具有 。DNA 分 子经限制酶切割产生的 DNA 片段末端有 和 两种形式。例如，EcoRⅠ限制酶识别的序列 是 ，在 之间切割；SmaⅠ限制酶识别的序列是 ，在 之间切割。 4．DNA 连接酶的作用是将 拼接(即形成 ，注意不是黏合或形成氢键)成新的 DNA 分子(注意 DNA 聚合酶只能在有 的条件下将 加到 DNA 片段的 ，形成磷酸二酯 键)；E·coli DNA 连接酶来源于 ，只能将双链 DNA 片段 之间连接起来；而 T4 DNA 连接酶 能缝合 ，但连接平末端的之间的效率 。 5. 最常用的载体是 ，它是一种 、结构简单、独立于细菌 之外，并 的很小的 。 6．真正被用作载体的质粒都是在天然质粒的基础上进行过 的，其上有一个至多个 ，供 外源 DNA 片段(基因)插入其中；还有特殊的 ，供 。 7．重组质粒进入受体细胞后，在细胞中进行自我复制(具有 )，或 上，随染色 体 DNA 进行同步复制；在基因工程中使用的载体除质粒外，还 、 等。 8．基因工程的基本操作流程： → → → 。 9．目的基因主要是指 ，也可以是一些 ；目的基因可以从自然界中已有的物种中分 离出来( ，建立 从中获取或通过 获取，一般只适合于 ，真核基因 因为含有 不适合该类方法)，也可以用人工的方法合成( ，通过 mRNA 反转录得到 cDNA，然后 建立 从中获取或通过 获取；如果基因比较小且核苷酸序列已知，也可以通过 用化学方法直接人工合成)。 10．基因组文库的构建：将某种生物体内的 DNA 提取出来，选用适当的 ，将 DNA 切成一定范 围大小的 DNA 片段，然后，将这些 DNA 片段分别与 连接起来，导入 中储存，每个受体细菌都 含有了一段不同的 DNA 片段，而这个群体包含了这种生物的 。 11．cDNA 文库的构建：用某种生物发育的 通过 产生 (互补 DNA)片段，与 连接后储存在一个受体菌群中。 12．cDNA 文库属于 。与基因组文库比较：cDNA 文库较小， ，仅含有某种生物 的 ， ；而基因组文库较大， ，含有某种生物 的 ，仅 。 13．PCR 是 的缩写，它是一项利用 的原理在生物 的核酸合成技 术。反应中需要加入的物质有 、 、 ( 的 DNA 聚合酶)、 (dATP、 dTTP、dGTP、dCTP)等；基本过程是：加热至 90～95℃使 →冷却至 55～60℃使 →加热 至 70～75℃使 ，如此反复进行，目的基因以 (2n)形式扩增。 14． 是基因工程的核心，其目的是 ，并且可 以 ，同时，使目的基因能够 。 15．基因表达载体的组成： 、 、 、 、 。启动子是 一段有特殊结构的 ，位于基因的 ，是 的部位，能驱动基因 ； 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 共 5 页 第 2页 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 常用的一种基因转化方法；花粉管通道法是在植物受粉后， ，剪去 ，然后滴 加 ，使目的基因借助 进入受体细胞。 19．将目的基因导入动物细胞最常用的方法是 ，基本的操作程序是：提纯含有目的基因的表达 载体→从雌性动物体内取出卵(体内受精或体外受精均可以)→采用显微注射仪进行 →早期胚胎培 养→胚胎移植(哺乳动物)。 20．原核生物通常作为受体细胞的原因是 、 、 等，其中以 应用最为广泛。 21．将目的基因导入大肠杆菌(细菌)最常用的方法是 ：先用 处理细胞，使细胞处于一种 能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态，即处于 ，再将 溶于缓冲液中与 混合。 22．目的基因导入受体细胞后，是否可以 其遗传特性，需要通过 ： (1)首先要检测转基因生物的染色体 DNA 上 ，检测方法是采用 ，即在 上用 等作标记，以此作为 ，使探针与待检基因组 DNA 杂交，如 果显示出 ，则表明目的基因已插入染色体 DNA 中； (2)其次要检测目的基因 ，检测方法也是采用 ，同样用 作 ，但是与 杂交； (3)最后要检测目的基因 ，检测方法是从转基因生物中提取 ，用相应的 进行 ，若 出现，则表明目的基因已形成蛋白质产品； (4)有时还要进行 的鉴定，如需要做抗虫或抗病的 ，又如需要将基因工程产品与天 然产品的功能进行 。 23．用于转基因植物的抗虫基因有 、 、 、 等。Bt 毒蛋白基因是从 中分离出来的，Bt 毒蛋白被害虫的消化酶降 解后会成为 ，但对哺乳动物无毒害作用。 24．用于转基因植物的抗病基因有 (抗病毒)、 (抗病毒)、 (抗真菌)、 (抗真菌)等。 25．用于转基因植物的抗逆基因有 (抗盐碱和抗干旱)、 (抗寒)、抗除草剂 基因等。 26． (乳房生物反应器)技术：将 与 等调控组 件 ，通过 等方法，导入哺乳动物的 中，然后，将受精卵送入母体内， 使其生长发育成转基因动物。 27． 治疗遗传病的最有效的手段，它通过把 导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功 能，从而达到治疗疾病的目的。用于基因治疗的基因有三类： 、 和 。 28． 是指以 作为基础，通过 或 ，对现有 进行改造，或制造一种新的 ，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 蛋白质) 29．蛋白质工程的基本途径： → → → 。(天然蛋白质合成的过程： → → → → ) 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。 共 5 页 第 3页 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 。 33．转基因生物或其产品的研究应遵循的道德：把重组 DNA 的转移限制在遗传上具有 的生物上； 对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株，限定必须使用 的菌株；避免产生对人体 蛋白质；一旦发现转基因生物出现了安全性问题，马上 。 34．从胚胎中取出干细胞用于医学研究和治疗，叫做 ；将胚胎移植到受体代孕产生后代个体 则叫做 。中国政府的态度是 ，不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆 人的实验，但不反对 。 35．试管婴儿技术的目的是 ；设计试管婴儿技术在植入前要对胚胎进 行 。 36．生物武器的种类包括 、 、 ，以及经过 的致病菌、病毒等，如炭疽杆 菌、天花病毒、肉毒杆菌(肉毒杆菌毒素分子可以阻滞神经末稍释放 从而引起肌肉麻痹)等。 专题5 生态工程 37．生态工程是人类应用 、 等学科的基本原理和方法，通过系统设计和调控技术 组装，对 的生态环境进行修复、重建，对造成 和 的传统生产方式进行 改善，并提高生态系统的生产力，追求 、 、 效益的统一。 38．生态工程所遵循的基本原理： (如无废弃物农业)、 (物种繁多而复杂 的生态系统具有较高的 )、 (即需要考虑 )、 (自然生态系统是 通过 、 之间的 而形成的一个不可分割的有机整体)、 (系统的结构决定功能 原理：如把很多 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；系统整体性原理： 系统各组分之间要有 ，以实现 的效果)。 专题 5 细胞工程 39．细胞工程是通过在 水平或 水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的 或获得 的一门综合科学技术。 40．细胞的全能性是指其具有 的潜能。通常，生物体的每个细胞都具有全能性， 因为它的每个细胞都具有这种生物的 。在生物的生长发育过程中，细胞并不表现出全能性，这 是因为 。 41．细胞表达全能性的首要条件是 ；全能性表达的难易程度： ＞生殖细胞 ＞ ＞ ；植物细胞 动物细胞。 42．植物组织培养技术：在 和人工控制条件下，将 (外植体)，培养在 上，给予适宜的培养条件( 等)，诱导其 (已经分化的细胞 而转变成 的过程)产生 (具有分生能力的薄壁细胞，细胞形状 、排列 、 )，再将愈伤组织转接到 培养基上，诱导其 成 或 (转接到 培养基上可诱导其生根)进而诱导出 ，然后再称移栽到 ，培养成正常植株。 43．植物激素中生长素和细胞分裂素是启动 、 和 的关键性激素。生长素用量比 细胞分裂素用量：比值高时，有利于 的分化、抑制 的形成；比值低时，有利于 的分化、抑制 的形成；比值适中时，促进 的形成。 44．胡萝卜的组织培养：外植体必须 (方法是先用 处理 30s 后用 冲洗，再用 处理 30min 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 共 5 页 第 4页 育成新的植物体(通过 技术获得 )的技术，其最大的突破是克服了不同种生物 的障碍。 46．人工诱导原生质体间的融合：植物细胞在融合前必须先利用 法( 酶和 酶)去除 而获得具有活力的 (要求置于 中，以防止皱缩或胀破)；人工诱导原生质体融合的方法有 物理法( 、 、 等)和化学法(一般是用 ，即 作为诱导剂)两种。 47．微型繁殖：用于快速繁殖优良品种的 技术，也叫 技术。原理是植物组织培养技术不 仅可以保持优良品种的 ，还可以 地实现种苗的大量繁殖。 48．作物脱毒：原理是感染病毒的植物在其 附近极少甚至没有病毒；方法是切取一定大小的 进行植物组织培养。 49．人工种子：以 技术得到的 、不定芽、顶芽和 等为材料，经过人工薄膜 (即 ，含有养分、无机盐、碳源、 、 、有益菌及 等成分)包装得到的 种子。 50．单倍体育种：通过 (外植体是 )获得单倍体植株， 后 即可得到稳定遗 传的优良品种，极大的缩短了 。 51．突变体的利用：在植物组织培养过程中，由于培养细胞一直处于不断的 状态，因此容易受 到培养条件和外界压力(如射线、化学物质等)的影响而产生 。 52．细胞产物的工厂化生产：用 培养基(不加 )，采用 的方法生产一些 细胞产物。 53．动物细胞工程常用的技术手段有 、 、 、 等，其中 技术是其他动物细胞工程技术的基础。 54．动物细胞培养是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成 ，然后，放在适宜的培养基 中，让这些细胞 和 。 55．动物细胞培养的过程：取动物组织块( 的组织细胞较老龄动物的组织细胞更易于培养)→ →用 酶(或 酶)处理分散成单个细胞→制成 →转入培养液中进行 培养 (结果是贴壁生长的 细胞)→贴满瓶壁的细胞用 酶(或胶原蛋白酶)处理分散成单个细胞，制成 →转入培养液中进行 培养。 56．动物细胞培养过程中，悬液中分散的细胞很快就 ，称为 ；当贴壁细胞分裂生长 到 时，细胞会 ，称为 。 57．传代培养：细胞一般传至 代就不易传下去了；当传到 代左右时，增殖会 ，部分细胞的 可能会发生变化(目前使用的或冷冻保存的细胞通常为 代以内)；少部分细胞由于发生了 会朝着 的方向发展，获得 。 58．动物细胞培养的条件： ① 、 的环境：培养液和所有培养用具应进行 处理；通常还要在细胞培养液中添加一定 量的 ，以防培养过程中的污染；应 ，以防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危 害。 ②营养：培养基是含有糖、 、促生长因子、无机盐、微量元素等的 培养基(为液体培养基， 无需要加入 )，通常还需加入 等一些天然成分。 ③温度和 pH：哺乳动物多以 ℃为宜，多数细胞生存的适宜 pH 为 。 ④气体环境：所需气体主要是 ，常为 ，进行细胞培养时通常采用 或 培养；O2 是 所必需的，CO2 的主要作用是 。 59．动物细胞培养技术的应用：生产 、 、 等生物制品， ， 等。 60．动物细胞的全能性会随着动物 的提高而逐渐受到限制， 潜能逐渐变弱，目前还不 能用类似 的方法获得完整的动物个体，因此，用动物体细胞克隆的动物，实际是通过 来实现的。 61．哺乳动物核移植可以分为 核移植和 核移植，由于动物胚胎细胞 ，恢复其 全能性相对容易，而动物体细胞 ，恢复其全能性十分困难，因此，动物体细胞核移植的难度明 显 胚胎细胞核移植。 62．体细胞核移植的过程(以克隆高产奶牛为例)：从 (高产奶牛)身体的某一部位(如耳)上取 →供体细胞培养→将供体细胞注入 (采集的卵母细胞需在体外培养到 ，再通过显微操作去 共 5 页 第 5页 除卵母细胞中的 )→通过电激使两细胞 ，供体核进入受体卵母细胞→构建 胚胎→将胚 胎移入 (代孕)母牛体内→生出与供体奶牛 基本相同的犊牛。 63．体细胞核移植技术的应用：加速家畜 进程，促进良畜群繁育；保护濒危物种；让转基因克隆 动物作为 生产医用蛋白；转基因克隆动物细胞、组织和器官作为 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，可用于 的移植等。 64．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 的 细胞，称为 。 65．细胞融合技术突破了 的局限，使 成为可能，是研究细胞遗传、细胞免疫、 肿瘤和生物新品种培育的重要手段。 66．动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同，常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、 (仅动物细胞融合具有这种方法)、电激等。 67．哺乳动物感染病原体(如病毒、细菌等)后，体内会形成相应的 (实际上是浆细胞)，每一个 B 淋巴细胞只分泌 特异性抗体，因此要想获得大量的单一抗体，必须克隆 ，形成 。 68．单克隆抗体的制备： 给小鼠注射 →从小鼠的 中获取 B 淋巴细胞(实际上是 )→用 或 诱导 B 淋巴细胞与小鼠的 细胞(对 HAT 敏感的缺陷型突变体)融合→用特定的 培养基(HAT 培养基)进行筛选( 和 都会死亡，只有融合的 才能生 长)→获得 细胞(既能 ，又能 )→进行 培养和 检测，筛选出 的杂交瘤细胞→在 做大规模培养(或注射到 内增殖)→从 (或 )中提取出大量的单克隆抗体( 、特异性强)。 69．生物导弹：把 的单克隆抗体跟放射性同位素、化学药物或细胞毒素相结合，制成生物导弹， 注入体内，借助单克隆抗体的 作用，能将药物带到癌细胞所在位置，在 杀死癌细胞。优点是 既不损伤 ，又减少了用药剂量。 附：部分标准答案 1．基因拼接技术 DNA 重组技术。修饰改造，，定向地,遗传性状。 2．DNA 分子水平 限制酶； DNA 连接酶； 运载体——质粒、噬菌体和动植物病毒等。 3．限制性核酸内切酶 原核生物 特定核苷酸序列 特定部位 磷酸二酯键 专一性 黏性末端 平 末端 -GAATTC- G 与 A -CCCGGG- C 与 G 4．DNA 片段 磷酸二酯键 单个核苷酸 末端 大肠杆菌 互补的黏性末端 两种末端，比较低。 5. 质粒 裸露的 拟核 DNA 具有自我复制能力 双链环状 DNA 分子。 6． 人工改造 限制酶切割位点 标记基因， 重组 DNA 的鉴定和选择。 7． 复制原点 整合到染色体 DNA λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。 8．获取目的基因→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定。 9．编码蛋白质的基因 具有调控作用的因子 直接分离 基因组文库 PCR 原核基因 内含子 人工合 成 cDNA 文库 PCR DNA 合成仪 。 10．全部 限制酶 载体 受体菌的群体 所有基因。 11．某个时期的 mRNA 反转录 cDNA 载体 12．部分基因文库 无启动子、内含子 部分基因，可以进行物种间的基因交流； 有启动子、内含子， 全 部基因 部分基因可以进行物种间的基因交流。 13．聚合酶链式反应 DNA 双链复制 体外复制特定 DNA 片段 模板 DNA、DNA 引物、Taq 酶(耐高温 dNTP DNA 解链→ 引物结合到互补 DNA 链→ Taq 聚合酶从引物起始进行互补链的合成， 指数。 14．基因表达载体的构建 使目的基因在受体细胞中稳定存在 遗传给下一代 表达和发挥作用。 15．启动子、目的基因、终止子、标记基因、复制原点 DNA 片段 首端 RNA 聚合酶识别和结合 转 录出 mRNA DNA 片段 尾端 转录在所需要的地方停止 鉴别受体细胞中是否含有目的基因 筛选 抗生素抗性基因。 16．农杆菌转化法 基因枪法 花粉管通道法 。 共 5 页 第 6页 17．原核生物 双子叶植物和裸子植物 单子叶植物 酚类化合物 Ti 质粒 T-DNA 整合 染色体的 DNA 上 18． Ti 质粒的 T-DNA 转化 染色体的 DNA 稳定维持和表达 表达载体 DNA 单子叶植物 花粉形成的花 粉管还未愈合前 柱头 重组 DNA 花粉管通道 。 19．显微注射技术 卵 显微注射 。 20．繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 大肠杆菌 。 21．转化法 Ca2+ 感受态 重组表达载体 DNA 分子 感受态细胞 。 22．稳定维持和表达 检测与鉴定： (1)是否插入了目的基因 DNA 分子杂交技术 含有目的基因的 DNA 片段 放射性同位素 探针 杂交带 (2)是否转录出了 mRNA 核酸分子杂交技术 放射性同位素标记的目的基因 探针 mRNA ； (3)是否翻译成蛋白质 蛋白质 抗体 抗原—抗体杂交 杂交带 (4)个体生物学水平 接种实验 活性比较。 23．Bt 毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因 苏云金芽孢杆菌有毒的多肽。 24．病毒外壳蛋白基因 病毒的复制酶基因 几丁质酶基因 抗毒素合成基因 25．调节细胞渗透压的基因 鱼的抗冻蛋白基因 。 26．乳腺生物反应器 目的基因 乳腺蛋白基因的启动子 重组在一起 显微注射 受精卵 。 27．基因治疗 正常基因 正常基因、反义基因 自杀基因。 28．蛋白质工程 蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系 基因修饰或基因合成 蛋白质 蛋白质 已存在的 29．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→表达→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 30．高级结构，高级结构。 31．食物 生物 环境 食物 毒性 过敏 生物 生物多样性 环境 新污染 破坏 32．基因和结构 基因间相互作用 基因的调控机制 异种生物 随机的 33．特定缺陷 37℃人体体温下便会死去 有毒害或过敏 停止实验并销毁重组生物 34．治疗性克隆 生殖性克隆 禁止生殖性克隆人 治疗性克隆 35．解决不孕夫妇的生育问题 遗传学诊断 36．致病菌 病毒 生化毒剂 基因重组 乙酰胆碱 37．自然生态系统 系统学 已被破坏 环境污染 破坏 生态 经济 社会 38．物质循环再生原理 物种多样性原理 抵抗力稳定性 协调与平衡原理 环境承载力 整体性原理 生物 与环境 生物与生物 协同进化 系统学和工程学原理 单个生产系统 适当的比例关系 总体功能大于 各部分之和 39．细胞 细胞器 遗传物质 细胞产品 40．发育成完整生物体的潜能 全部遗传信息 基因在特定的时间和空间条件下选择性表达 41．离体 受精卵 干细胞 体细胞 ＞ 42．无菌 离体的植物器官、组织、细胞 人工配制的培养基 营养和激素 脱分化 失去其特有的结构和功能 未分化细胞 愈伤组织 不规则 疏松 高度液泡化 分化 再分化 胚状体 丛芽 生根 试管苗 大田 43．细胞分裂 脱分化 再分化 根 芽 芽 根 愈伤组织 44．消毒 酒精溶液 无菌水 次氯酸钠溶液 无菌水 灭菌 无菌操作 争夺营养 产生有害物质形成层 分化程度较低