最新高考生物一轮复习选修三基础知识填空.docx

1、最新高考生物一轮复习选修三基础知识填空现代生物科技专题基因工程导学案第一节 基因工程的基本工具1、限制性核酸内切酶（1）来源：主要从_原核生物_中分离。（2）作用：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：产生_ 黏性末端_末端和_平_末端。（4）实例：EcoRI识别的序列为_GAATTC_，切割的位点为_G_与_A_间的化学键，形成 黏性 末端。SmaII识别的序列为_CCCGGG_，切割的位点为_G_与_C_间的化学键，形成平 末端2、DNA连接酶 _E.coil_DNA连接酶 ：取自_大肠杆菌_，可连接_黏性_末

2、端。_T4_DNA连接酶 ：取自_T4噬菌体_，可连接_黏性末端或平_末端。*作用：恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的_ 磷酸二酯键_。*已发现的限制酶大约有4000种，而DNA连接酶仅两种，从对应关系上，DNA连接酶是否具有特异性？（有 ）3、载体（运载体）（1）常用载体为_质粒_，除此之外还有_动植物病毒_与_噬菌体衍生物_。（2）常用载体的化学本质为_小型双链环状DNA_分子。（3）作为载体的条件：有一个至多个_限制酶切割位点_，供外源DNA插入；进入细胞后，能进行_自我复制_，或整合到_染色体DNA上_，随其同步复制；有特殊的_标记基因_，供重组DNA的 鉴定 和选择 。第二节 基因工

3、程的基本操作程序基因工程的基本操作程序主要包括：_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_。1、第一步：_目的基因的获取_*目的基因主要指_编码蛋白质的基因_，也可以是一些具有_调控_作用的因子。（1）从_基因文库_中获取目的基因基因组文库：含有一种生物的所有 基因。部分基因文库：含有一种生物的部分基因，如 cDNA 文库。如果用某种生物发育的某个时期的mRNA 反转录 产生的多种互补DNA（也叫cDNA）片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中，那么这个受体菌群就叫做这种生物的cDNA文库。比较：文库类型cDNA文库基因组文库文库大小小大启

4、动子无有内含子无有基因的多少某种生物的 部分基因某种生物的全部基因物种间的基因交流可以部分基因可以（2）利用_PCR_技术扩增目的基因原理：_DNA双链复制_；利用PCR技术扩增目的基因的前提：有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便据此合成引物PCR体系需要加入的物质包括：_模板DNA_、_热稳定DNA聚合酶_、_4种脱氧核苷酸_、_引物_；过程：目的基因加热至9095，使其变性_解链_；然后冷去至5560，_引物_与单链相应互补序列结合；最后再次加热至7075，_热稳定DNA聚合酶_作用下进行延伸，进行互补链的合成。结束后如此循环，DNA便会呈现指数形式扩增。上述过程可以在PCR仪中自动完成。

5、*DNA细胞内复制解旋需要_解旋酶_，而在PCR中使用_高温_取代了它。*如果用PCR技术从一个完整的DNA上获取目的基因，则至少需要_3_轮PCR才能实现。（3）_化学方法人工合成_使用此方法的前提是基因_比较小_，_核苷酸序列_已知，利用DNA合成仪仪完成。2、第二步：_基因表达载体的构建_（此步骤是基因工程的核心）（1）目的：使目的基因在受体细胞内稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时使目的基因能够_表达_和发挥作用。（2）组成：位于基因的首端的_启动子_，作用是_是RNA聚合酶识别和结合位点_启动转录；位于基因的尾端的_终止子_，作用是_RNA聚合酶脱离位点_终止转录；_标记基因_ ；_

6、目的基因_。*在某些表达载体中还存在复制原点结构，此结构是否为表达载体必须成分？（是必须成分 ）此结构的作用是_DNA聚合酶识别和结合位点，启动复制_。（3）过程：用_同种_的限制酶同时处理_目的基因_与_载体_；使其形成可相对应的末端；将二者混合，同时加入_DNA连接酶_即可。（4）连接结果（三种可能的连接）_目的基因和目的基因连接_目的基因和载体连接_载体和载体连接_（5）双酶切的作用是为了防止_目的基因和载体的自身环化以及目的基因反向连接到载体上_。3、第三步：_将目的基因导入受体细胞_*目的基因进入受体细胞内，并在受体细胞内维持_稳定和_表达_的过程，称为_转化_。植物类型方法（1）导

7、入植物细胞最常用方法为_农杆菌转化法_。原理：当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的_酚_类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的_Ti质粒_上的_T-DNA_可转移至受体细胞，并整合到受体细胞_染色体DNA_上。利用农杆菌的这种特点，将目的基因连接在_Ti质粒_的_T-DNA_上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞。对象：农杆菌自然条件下感染_双子叶植物_和_裸子植物_。（2）_基因枪法_：此方法成本较高，一般针对_单子叶植物_植物。、（3）_花粉管通道法_：我国科学家独创的方法，使用此方法成功获得_转基因抗虫棉。动物类型方法（1）方法为：_显微注射法_；（2）

8、受体细胞一般为：_受精卵_；（3）此方法需要对表达载体_提纯_。微生物类型方法（1）原核生物特点：_繁殖快_、_多为单细胞_、_遗传物质相对较少_（2）转化过程：使用_Ca2+_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_感受态_细胞。4、第四步：_目的基因的检测与鉴定_（1）目的基因是否导入受体细胞:用标记基因检测。（2）检测转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，使用的方法：_DNA分子杂交技术_，这是目的基因能否在受体细胞内稳定遗传的关键。这种方法是将转基因生物的_基因组_DNA提取出来；在含有目的基因的DNA片段上用_放射性同位素等_做标记，以此作为_探针_，

9、使其与提取的DNA做杂交，如果出现_杂交带_，就表明目的基因已经插入到了染色体DNA上。（3）检测目的基因是否转录出mRNA，使用的方法：_分子杂交技术_，这是目的基因是否发挥功能作用的第一步。（4）检测目的基因是否翻译成蛋白质，使用的方法：_抗原抗体杂交_。（分子检测）（5）检测转基因生物是否具备相应性状，进行_抗虫或抗病_接种试验（个体生物学水平的检测）第三节基因工程的应用植物基因工程硕果累累1、抗虫转基因植物；用于杀虫的基因主要是Bt毒蛋白基因(从苏云金芽孢杆菌中分离出来的抗虫基因）、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因等2、抗病转基因植物；病原微生物包括_病毒_、_真菌_

10、、_细菌_；抗病转基因植物所采用的基因,使用最多的是病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因;抗真菌转基因植物中可使用的基因有几丁质酶基因和抗毒素合成基因。3、抗逆转基因植物；抗逆基因: 调节细胞渗透压的基因, 提高农作物抗盐碱和抗干旱能力; 鱼的抗冻基因使作物耐寒; 抗除草剂基因使作物抗除草剂。4、利用转基因改良植物的品质。优良基因 : 必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因、控制番茄果实成熟的基因和与植物花青素代谢有关的基因。动物基因工程前景广阔1、用于提高动物的生长速度将_外源生长激素_基因导入动物体内，加速动物的生长速度。2、用于改善畜产品品质将_肠乳糖酶_基因导入奶牛基因组中，获得转基因牛，其乳

11、汁中乳糖含量大大降低，使乳糖不耐症患者也可正常饮用此牛奶。3、用转基因动物生产药物将_药用蛋白基因_与_乳腺蛋白基因的启动子_等调控组件重组在一起，通过_显微注射_方法，导入到哺乳动物的受精卵中，最终获得转基因动物。该动物通过分泌的乳汁来生产所需的药品，因此成为_乳腺生物反应器_或_乳房生物反应器_。4、用转基因动物作器官移植的供体导入某种_调节因子_，以抑制_抗原决定_基因的表达，或设法除去_抗原决定_基因，再结合_克隆_技术，培育出没有免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。基因工程药物异军突起*用基因工程的方法，使外源基因得到高效率_表达_的菌株，一般称为“工程菌”。基因治疗曙光初照1、分为_体

12、外基因治疗_和_体内基因治疗_(例如:利用经过修饰的腺病毒作载体,成功地将治疗遗传性囊性纤维病的正常基因转入患者肺组织中)两类。2、用于治疗的基因包括_正常基因_、_反义基因_以及编码可以杀死癌变细胞的蛋白酶基因，即自杀基因。第四节蛋白质工程的崛起1、蛋白质工程的基本途径是：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（基因）。2、蛋白质工程是指从蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系为基础，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。*蛋白质工程也叫作_第二代基因

13、工程_，它与基因工程的区别是_基因工程原则上只能生产自然界已有的蛋白质，而蛋白质工程可以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。_细胞工程导学案*是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过_细胞_水平和_细胞器_水平上的操作，按照人的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合技术科学。第一节植物细胞工程植物组织培养1、植物组织培养的基本原理是植物细胞具有_全能性_。定义：已分化的细胞仍具有发育成_完整个体_的潜能。*种子、受精卵发育成个体是否体现？（ 种子发育成个体不体现全能性 ）原因：细胞内有个体发育所需的_全部遗传信息_。体现：离体的细胞、组

14、织、器官发育成_完整个体_。体现条件：_离体_、_激素_、营养物质、温度等适宜条件。能力大小比较：组织细胞_卵细胞_受精卵细胞；组织细胞_动物细胞；分裂能力强的细胞_分裂能力差的细胞；2、植物组织培养的过程：离体的器官、（脱分化）愈伤组织（再分化）组织、细胞光照条件:避光光照条件:光照胚状体或丛芽激素条件:生长素多于细胞分裂素激素条件:生长素少于细胞分裂素诱导培养基分化培养基完整个体*愈伤组织是具有_分裂分化_能力的_液泡化薄壁_细胞；*离体的细胞可以有多种选择，取形成层或分生区是因为：容易形成愈伤组织_；*从一个植物体上获得的细胞做植物组织培养得到的细胞基因型一般情况是否全部相同？不一定 原

15、因是：_生殖细胞培养的个体基因型一般不同体细胞培养的个体相同_3、植物组织培养定义：在_无菌_ _和_人工控制_条件下，将离体的器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生_愈伤组织、丛芽_，最终形成完整的植物。胡萝卜组织培养步骤: 将胡萝卜根用自来水充分洗净,削去外皮,并切成段.用酒精棉球擦手消毒. 在超净工作台上将胡萝卜段用酒精溶液消毒30s后,立即用无菌水清洗2-3次,再用次氯酸钠溶液处理30min后,立即用无菌水清洗2-3次. 选取有形成层部位,切取小块.胡萝卜组织块接种到培养基上. 将接种后的胡萝卜组织块,放在23-26摄氏度恒温避光条件下培养,形成愈伤

16、组织. 将生长良好的愈伤组织转接到分化培养基上,培养一段时间后,胡萝卜的愈伤组织就可以诱导出试管苗.植物体细胞杂交1、植物体细胞杂交的原理是：_细胞膜具有一定的流动性；_植物细胞具有全能性；2、植物体细胞杂交成功的标志是：_获得杂种植株_；3、杂种细胞形成的标志是：_杂种细胞再生出细胞壁_；4、植物体细胞杂交得意义：_克服了不同生物远缘杂交不亲和的障碍_；5、植物体细胞杂交存在的问题是：杂种植物含有两种生物的_遗传物质_，但并不能很好的同时表达，因此杂种植物形成后需要对应的手段进行筛选。6、细胞融合成功后需要使用_选择_培养基进行筛选。离心；振动、电激，聚乙二醇酶解法原生质体纤维素酶和果胶酶原

17、生质体再生出细胞壁原生质体再分化脱分化胚状体或丛芽愈伤组织若番茄细胞内有2m条染色体, 马铃薯细胞含2n条染色体,则番茄-马铃薯细胞内含2m+2n 条染色体;理论上此杂种植株是否可育? 可育若杂种细胞培育成为番茄-马铃薯植株为四倍体,则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于几倍体植株? 单倍体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_（也叫作快速繁殖技术）优点有：_不仅能保持优良品种的遗传特性；_又可以高效快速地实现种苗的大量繁殖。属于_无性_繁殖。（2）作物脱毒选择_茎尖_做组织培养进行作物脱毒。选择的原因是：_茎尖的病毒极少，甚至无病毒_。（3）_神奇的人工种子_以植物

18、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人工种子的优点不受季节、气候和地域的限制；不发生性状分离，保持亲本的优良特性；不占用土地等；为了促进人工种子中胚状体的生长发育，可以向人工种皮中加入营养物质、抗生素、植物生长调节剂等物质。2、作物新品种的培育（1）单倍体育种取植物的花粉做_花药离体培养_得到单倍体_植物，然后使用_秋水仙素诱导染色体数目加倍。单倍体育种的优点是_明显缩短育种年限_。（2）突变体的利用在植物组织培养过程中，由于细胞一直处于不断的_分生_状态，因此容易受到_培养条件_和_外界压力_的影响而发生突变。3、细胞产物的工厂化生产选取组织培养获得的_愈

19、伤组织_进行细胞发酵培养获得药品。第二节动物细胞工程*动物细胞工程常用的技术手段有_动物细胞培养_、_动物细胞核移植_、_动物细胞融合_、_生产单克隆抗体_，其中_动物细胞培养_技术是其他动物细胞工程技术的基础。动物细胞培养1、培养过程：从健康动物体内取出组织块，剪碎，用_胰蛋白酶_或_胶原蛋白酶_处理一段时间，将细胞分散成单个细胞。然后，用培养液将分散的细胞稀释制成_细胞悬液_，再将其放入培养瓶中，置于适宜的环境中培养。*分散细胞的试剂是否可以选择胃蛋白酶？（ 否）原因是：_胃蛋白酶的适宜pH过低。由于细胞具有_细胞贴壁_的特点，细胞会吸附于底物上生长，也正是这一特点，要求培养瓶或培养皿_光

20、滑_、_无毒_，易于贴附。由于细胞具有_接触抑制_的特点，细胞增殖到一定阶段就会停止增殖，此时需要重新使用_胰蛋白酶_处理，然后分瓶继续培养。通常将动物组织消化后的初次培养叫做_原代培养_，而分瓶后的培养成为_传代培养_。1动物细胞培养的原理是：_细胞增殖_；2目前现代生物技术使用的或者冷冻保存的细胞通常为_10_代以内的细胞，原因是它保持有_正常的二倍体核型_；3当传代至1050代左右，_增殖_会缓慢，以至于完全停止，这时部分细胞的细胞核型可能发生变化。当传代超过50代时，少部分细胞会克服细胞寿命的极限，获得_不死性_，这时细胞已经发生了突变，正在朝着等同于癌细胞的方向发展。2、动物细胞培养

21、条件（1）_无菌无毒_的环境培养液和所有的用具进行_无菌处理_；在细胞培养液中添加一定量的_抗生素_，防止培养过程中的污染；为清除代谢产物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，还应_定期更换培养液。（2）营养所需营养物质与体内基本相同，例如糖、_氨基酸_、_促生长因子_、_无机盐_、_微量元素_（将细胞所需的上述营养物质按其种类和所需数量严格配置而成的培养基，称为合成培养基）；由于所需营养没有完全搞清楚，在动物细胞培养过程中，还需加入_血清_血浆、_等一些天然成分。（3）温度和PH哺乳动物以36.50.5；多数细胞生存的适宜PH为7.27.4。（4）气体环境所需气体1：_O2_；原因：_细

22、胞代谢所必需的_；所需气体2：_CO2_；原因：_维持培养液的pH_。CO2培养箱是输入95%的_空气_和5%的_CO2_。3、动物细胞培养技术的应用（1）重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等，借助动物细胞的大规模培养来生产；（2）动物基因工程也离不开动物细胞的培养；（3）培养的动物细胞还可以用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性；（4）培养正常或病变的细胞，用于生理、病理、药理的研究。动物体细胞核移植技术和克隆动物*动物核移植是将动物的一个细胞的_细胞核_，移入一个_去核的_的_卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个心的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法获得的动物称

23、为_克隆动物_。1、体细胞核移植的过程（克隆高产奶牛）供体体细如耳朵 进行_细胞培养_ 供体细胞 注 入卵巢获得 一并吸出_细胞核_ 去除细胞核的 诱导卵母细胞 及第一极体 MII卵母细胞 融合、 激活 产下犊牛 胚胎移植 早期胚胎培养 重组胚胎选择卵母细胞的原因是_体积大易操作；营养丰富；细胞质中含有使细胞核全能性表达的物质。卵母细胞要在体外培养到MII中时期。在体细胞的细胞核移植到受体卵母细胞之前，为什么必须去掉受体卵母细胞的核？是为了使重组细胞核中遗传物质完全来自供体细胞用于核移植的供体细胞，一般都选用传代10代以内的细胞？你认为用上述体细胞核移植方法生产的克隆动物，是对体细胞供体动物进

24、行了100%的复制吗？为什么？不是，遗传物质DNA主要存在于细胞核，也有少量存在于细胞质，重组细胞的细胞质中遗传物质来自受体卵母细胞目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法，还有人采用其他方法，如梯度离心、紫外光短时间照射、化学物质处理等。这些方法是在没刺破透明带或卵母细胞质膜的情况下，去除细胞核或使卵细胞核DNA变性，从而达到去核目的。幼龄与老龄动物的组织细胞比较，分化程度低的与分化程度高的组织细胞比较，哪一种更易于培养？幼龄动物和分化程度低的细胞更易培养动物细胞培养要经过脱分化的过程吗？动物细胞培养不经过脱分化用物理（如电脉冲）或化学（钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）方法激活受体细胞，使其完成细胞分裂和发育进程。2、根据供体细胞的选择差异，动物细胞核移植可分为_体细胞核移植_、_胚胎细胞核移植_。3、体细胞核移植技术的应用前景：加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群繁育；保护濒危物种可作为生物反应器生产医用蛋白作为异种移植的供