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高中生物选修3知识框架

日期:2019-02-11 04:20

  操作工具:(1)限制酶:分布、特点(2)DNA连接酶 :类型、作用 (3)运载体:种类、条件

  操作步骤:1 获取目的基因: 方法【包括每种方法该注意的东西也要记,例如PCR扩增技术:原理(DNA双链复制) 、前提(已知目的基因的一段序列) 条件(DNA双链模板链、一对引物、热稳定性DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸、酶促反应的离子】

  我用冒号代替的框架,我习惯画框架,很多框架后面的填写我给省略了,只是给你一个整体的概括,希望你自己总结,不管你借鉴多少,整理出来的的才是自己的后面两个工程就不细说了

  不作为重点的就是生物技术伦理和安全性、生态工程,生态工程记住那几个原理就行了,安全性那个多读课本就行了

  二功能: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。

  三结果: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。

  一功能:将切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子。连接部位:磷酸二酯键,不是氢键。

  二两种DNA连接酶(E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:⒈相同点:都缝合磷酸二酯键。⒉区别:E·coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,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连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。

  三与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。

  一作为载体的必要条件:能在受体细胞中复制并稳定保存;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的鉴定和选择;对受体细胞无害、易分离。

  二最常用的载体是质粒:是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。三其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒。

  什么是基因文库?什么是基因组文库?什么是部分基因文库?三者间是什么关系?

  ⒈什么是PCR技术?⒉原理:DNA双链复制。⒊PCR技术需哪些必要条件?PCR的结果是什么?

  二、基因表达载体的构建(该过程实际上是不同来源的基因重组的过程,是基因工程的核心)

  什么是启动子、终止子?它们分别在基因表达载体上的什么位置?各有什么作用?标记基因有什么作用?

  一转化的概念: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。

  ⒈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。导入到了植物细胞的什么位置?

  ⒉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。

  ⒊将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的优点有哪些?最常用的原核细胞是什么?转化方法是什么?

  三重组DNA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。

  一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:DNA分子杂交技术。该方法的原理是什么?

  二其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA。方法:用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。

  三最后检测目的基因是否翻译成蛋白质。方法: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。

  一、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。

  二、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、作的供体。

  四、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功能,多而达到治疗疾病的目的,这是治疗遗传病的最有效的手段。

  一、天然蛋白质为什么不能完全适应生产和使用需要?实现蛋白质工程的基本途径是什么?

  二、蛋白质工程: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)

  一什么是细胞的全能性?在生物生长发育过程中,细胞为什么不会表现出全能性?

  二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。

  什么是植物组织培养?什么叫脱分化?脱分化的实质是什么?(恢复细胞全能性的过程)脱分化的结果是什么?什么叫再分化?什么是愈伤组织,有什么特点?

  植物体细胞融合遇到的第一个障碍是什么?温和的去壁方法是什么?把原生质体放在一起会自然融合吗?

  微型繁殖技术有什么优点?(繁殖速度快;保持母本性状;不受自然生长季节的限制)

  三、作物脱毒、人工种子、单倍体育种比较。⒈相同点:培育过程均有采用微型繁殖的技术。⒉区别:作物脱毒强调取材一定是无毒的;人工种子只需培育得到胚状体、不定芽、顶芽和腋芽;单倍体育种本质上属于有性生殖。

  动物细胞工程常用技术手段有哪些?其中哪项工程是其他动物细胞工程技术的基础?

  一概念: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。

  二过程:取材→分散→配制悬液→原代培养→传代培养。每一步分别是如何处理的?

  ⒋为什么用于核移植的细胞通常为10代以内的?10代以后的细胞的什么特点?

  三动物细胞培养需要满足以下条件(什么是内环境?内环境及稳态对细胞有什么作用?)

  ⒈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。

  ⒉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。

  ⒊温度和pH。适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。

  ⒋气体环境。95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。

  四动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。

  植物组织培养 细胞全能性 固体;营养物质,激素 可培养成植株 离体 微型繁殖,作物脱毒等

  动物细胞培养 细胞增殖 液体;营养物质,动物血清等 培育成细胞群 体内或体外 获得细胞产物或细胞等

  动物细胞培养为什么不能获得完整的动物个体?什么是动物核移植?什么叫克隆动物?

  二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。

  三体细胞核移植的过程:取供体动物体细胞→供体细胞培养→供体细胞与去核卵母细胞融合→重组细胞→早期胚胎→移入受体动物子宫→克隆动物。

  ⒈受体细胞为什么要选用卵母细胞?选用的是哪一时期的卵母细胞?怎样去除卵母细胞核?

  ⒈加速家畜遗传改良进程,促进优良畜群繁育;⒉保护濒危物种,增大存活数量;⒊生产珍贵的医用蛋白;⒋作为异种移植的供体;⒌用于组织器官的移植等。

  五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。

  二、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。

  三、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、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。

  植物体细胞杂交 细胞膜流动性、细胞全能性 去壁后诱导原生质体融合 物理、化学方法 克服远缘杂交不亲和的障碍,获得杂种植株

  动物细胞融合 细胞膜流动性 使细胞分散后诱导细胞融合 理、化、生物法 制备单克隆抗体

  五、单克隆抗体:用单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成细胞群,这样的细胞群就有可能产生出化学性质单一、特异性强的抗体。

  一传统抗体生产方法及缺陷是什么?B淋巴细胞有什么特点?二单克隆抗体的制备过程

  ⒈动物细胞融合⑴取材:骨髓瘤细胞和经抗原刺激的B淋巴细胞。(选用小鼠体内两种细胞是因为同一物种的细胞杂交易成功;这两种细胞各有什么特点?)

  ⑵融合:诱导可用物理、化学、生物法等(会有几种融合方式?);⑶用选择培养基筛选出杂交瘤细胞。(这类细胞有何特点?为什么?)

  ⒉动物细胞培养⑴克隆化培养和抗体检测杂交瘤细胞,从中筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞;⑵体内或体外大规模培养。(鼠单抗能否用于人体疾病的治疗?)

  四单克隆抗体的应用⒈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。⒉用于治疗疾病和运载药物:主要用于癌症治疗,可制成“生物导弹”(由哪几部分组成?各起什么作用?),也有少量用于治疗其他疾病。

  ⒊过程⑴精原细胞→多个精原细胞→初级精母细胞⑵初级精母细胞→次级精母细胞→精子细胞⑶精子细胞→精子(其中细胞核变为精子头部的主要部分;高尔基体发育为头部的顶体;中心体演变为精子的尾;线粒体形成线粒体鞘;其它物质浓缩为原生质滴)

  ⒋⑴精子细胞变成精子过程中,主要发生了哪些变化?细胞核和线粒体为什么都保留了?线粒体为什么集中在尾的基部?

  ⑵成熟精子:形似蝌蚪,由头、颈、尾三部分组成。精子大小与动物体型大小有关吗?

  ⒋卵泡主要由卵母细胞和卵泡细胞组成的,生长中的卵泡的卵母细胞与周围卵泡细胞突入卵泡腔形成卵丘。排卵:卵母细胞与周围透明带(由糖蛋白组成)、放射冠(透明带外的一层卵泡细胞)从卵泡中排出的过程。排卵后卵泡位置形成黄体。

  三精子与卵细胞比较⒈相似点:最初阶段均进行有丝分裂,不断增加生殖原细胞的数量;经过两次减数分裂才能形成精子和卵子。

  ⒉不同点:一个精原细胞→四个精子;一个卵原细胞→一个卵子;精子形状为蝌蚪状;卵子为球形;精子的形成从初情期开始,而多数哺乳动物卵子的形成和在卵巢内的贮备是胎儿出生前完成的。

  ⒋过程⑴受精前的准备阶段准备阶段1-精子获能:即精子必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后,才能获得受精能力的现象。

  准备阶段2-卵子的准备:即卵子在输卵管内达到减数第二分裂中期时,才具备受精能力。

  ⑵受精阶段:精、卵相遇→顶体反应(→顶体酶释放→溶解卵丘细胞(放射冠)→穿越放射冠→接触透明带→顶体酶溶解透明带→穿越透明带)→接触卵黄膜→产生透明带反应→形成第一道屏障→精子被微绒毛抱合→精子外膜与卵黄膜融合→精子进入卵→产生卵黄膜封闭作用→形成第二道屏障→形成雄原核→形成雌原核→雌雄原核发育、移动、接触、合并→形成受精卵。①受精阶段主要包括哪些环节?

  ②什么是顶体反应?什么是透明带反应?什么是卵黄膜封闭作用?它们分别起什么作用?

  四意义:维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定 ;对于生物的遗传和变异十分重要。

  三、胚胎发育:指受精卵发育成幼体的过程。受精卵最初发育在输卵管进行有丝分裂。

  一卵裂期。特点:在透明带内进行有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎总体积并不增加,或略有减少。

  二桑椹胚。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。是全能细胞。

  三囊胚。特点:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。外为滋养层细胞,立即博v88将发育成胎膜和胎盘;聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。什么叫孵化?

  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。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养成熟后,才能与获能的精子受精。

  ⒉获能处理: 在体外受精前,要对精子进行获能处理⑴培养法:将取自附睾的精子,放入人工配制的获能液中,培养一段时间精子就可获能。如啮齿动物、家兔和猪。⑵化学法:将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中,用化学药物诱导精子获能。如牛、羊。

  三受精:获能的精子和培养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。

  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,以检查受精状况和受精卵的发育能力。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,以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时间不同。

  一、胚胎移植。一什么叫胚胎移植?什么是“供体”?什么是“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。)

  二地位: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,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。

  三胚胎移植的现状和意义⒈加速育种工作和品种改良;⒉大量节省购买种畜的费用;⒊一胎多产;⒋保存品种资源和濒危物种;⒌可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力,缩短繁殖周期,增加一生繁殖的后代数量。

  四生理学基础:⒈动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

  ⒊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提供了可能。

  ⒋供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。

  ⒈对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用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。⑴对供体、受体进行选择①供体:遗传性能和生产性能优秀的个体;②受体:健康和正常繁殖能力的个体。⑵处理:同期发情。具体做法:注射相关激素。

  ⒋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桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。

  ⒌对胚胎进行移植。⑴手术法:引出受体子宫和卵巢,将胚胎注入子宫角,缝合创口。

  二、胚胎分割一概念:是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。

  三理论基础:动物胚胎细胞的全能性。所以胚胎分割的时期为发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。

  四操作过程:用分割针或分割刀片将胚胎切开,吸出其中的半个胚胎,注入预先准备好的空透明带中,或直接将裸半胚移植给受体。使用的主要仪器是实体显微镜和显微操作仪。操作注意事项:⒈对囊胚阶段的胚胎进行分割时,要将内细胞团均等分割。原因是内细胞团一般到囊胚阶段才出现,它是发育为胚胎本身的基础细胞,其他细胞为滋养细胞,只为胚胎和胎儿发育提供营养。若分割时不能将内细胞团均等分割,会出现含内细胞团多的部分正常发育的能力强,少的部分发育受阻或发育不良,甚至不能发育等问题。⒉胚胎分割的份数越多,操作的难度会越大,移植的成功率也越低。

  五胚胎分割技术的缺陷⒈刚出生动物的体重偏低,毛色和斑纹还存在差异;⒉采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的。

  二特点⒈形态:体积小,细胞核大,核仁明显;⒉功能: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;⒊在体外培养的条件下,ES细胞可以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存,也可以进行遗传改造。

  三主要用途⒈可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律;⒉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;⒊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;⒋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;⒌随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,定向培育出人造组织器官,用于,解决供体器官不足和后免疫排斥的问题。

  反方观点:反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变。

  反方观点:扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”。

  正方观点:生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限。

  反方观点:打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体。

  否定的理由:克隆人严重违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用;克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。

  肯定的理由:技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。

  中国政府的态度:禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆。四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。

  否定的理由:把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊重;早期生命也有活下去的权利,抛弃或杀死多余胚胎,无异于“谋杀”。

  肯定的理由:解决了不育问题,提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法,提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。

  否定的理由:个人基因资讯的泄漏造成基因歧视,势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。

  肯定的理由:通过基因检测可以及早采取预防措施,适时进行治疗,达到挽救患者生命目的。

  一、生物武器:生物战剂及施放它的武器、器材总称生物武器。生物战剂是指在战争中使人、畜致病,毁伤农作物的微生物及其毒素。

  四、特点:致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。五、禁止生物武器公约及中国政府的态度。

  概念:生态工程是指人类应用生态学和系统学的基本原理和方法,通过系统设计、调控和技术组装,对已被破坏的生态环境进行修复、重建,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善、并提高生态系统的生产力,从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。

  二、物种多样性原理。理论基础:生态系统稳定性。特点:物种越丰富,生态系统的抵抗力稳定性越高。

  五、系统学和工程学原理。一系统的结构决定功能原理。理论基础:分布式优于集中式和环式。二系统整体性原理。理论基础:整体功能大于部分之和。

  一农村综合发展型生态工程。问题:农村中物质、能量的多级利用问题。对策:进行综合发展型生态工程。

  二小流域综合治理生态工程。问题:小流域水土流失问题。对策:进行综合治理。

  三大区域生态系统恢复工程。问题:我国土地荒漠化问题。对策:植树造林、退耕还林、还草等。

  四湿地生态恢复工程。问题:湿地的缩小和破坏问题。对策:控制污染、退田还湖等。

  五矿区废弃地的生态恢复工程。问题:矿区生态环境的破坏问题。对策:修复土地、恢复植被等。

  六城市环境生态工程。问题:城市生态系统面临的垃圾、大气、噪音等污染问题。对策:城市绿化、污水净化和废弃物处理等综合治理。

  生态工程也有局限性,只有预防生态破坏,发挥生态系统的自然修复能力才是根本的出路。

  展开全部那个,我有网址给你看吧,很详细,虽然不是我写的,但还是希望你采纳,谢谢。