生物选修3知识点总结

关键词： 分子

生物选修3知识点总结（精选6篇）

篇1：生物选修3知识点总结

生物选修3知识点总结

专题1 基因工程

1.1 DNA重组技术的基本工具

1.基因工程是在 DNA分子 水平上进行设计施工的，因此又叫做 DNA重组 技术，这种技术是在生物体外，通过体外 DNA重组 和 转基因 等技术，赋予生物新的遗传特性。

2.基因操作的工具包括基因的“剪刀”―― 限制性核酸内切酶 ;基因的“针线”――DNA连接酶 ;基因的“运输工具”―― 运载体 。

3.限制酶主要来源于 原核生物 。限制酶的作用特点是能够识别DNA中 某种特定的核苷酸序列 ，切开两个 核苷酸 之间的 磷酸二酯键 。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 。

4.DNA连接酶的作用是 将双链DNA片段连接起来 ，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的 磷酸二脂键 。根据酶的来源不同，可以将这些酶分为两类： T4DNA连接酶和 E.coliDNA连接酶 。

5.目前基因工程中经常使用的运载体有 质粒 、动植物病毒 和 λ噬菌体的衍生物 。

6.质粒是一种 裸露的 、结构简单 、独立于 细菌染色体 之外，并具有 自我复制 能力的 双链环状 DNA分子。

7.作为基因进入细胞的载体，必须具备的条件是 能在宿主细胞中复制并稳定保存 、具有一至多个限制酶切点 、具有某些标记基因 、对宿主的生存没有决定性的作用。

1.2 基因工程的基本操作程序

1.基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤： 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 。

2.目的基因主要是指 编码蛋白质的结构基因 ，也可以是一些 具有调控作用的因子。获取目的基因的途径有 从基因文库中获取?、利用PCR技术扩增获得 、直接人工合成 。

3.PCR是利用 DNA双链复制 的原理，将基因的核苷酸序列加以复制，使其数目呈 指数 方式增加。需要的前提是 要有一段已知目的基因的核苷酸序列 ，扩增的过程是：目的基因DNA受热变性后解链为单链， 引物与单链 相应互补序列结合，然后在 DNA聚合酶 的作用下进行延伸，如此重复循环多次。

4.基因工程的核心是 基因表达载体的构建 ，其目的是 使目的基因在受体细胞中稳定存在，并可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达和发挥作用 。

5.一个基因表达载体的组成有： 目的基因 、启动子 、终止子 和 标记基因 。

6.将目的基因导入植物细胞的方法有 农杆菌转化法 、基因枪法 和 花粉管通道法 。采用最多的方法是 农杆菌转化法 ，通过农杆菌的转化作用，就可以使 目的基因 进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中的 染色体DNA上，使 目的基因 的遗传性状得以稳定维持和表达。

7.基因工程选取原核生物作为受体细胞的原因是由于其具有其他生物没有的一些特点，如 繁殖快 、多为单细胞 、遗传物质相对较少 等

8.大肠杆菌常用的转化方法是：先用 Ca2+ 处理细胞，再将 载体DNA分子溶于缓冲液中 与此种细胞混合，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。

9.检测目的基因是否成功插入到转基因生物的染色体上的方法是采用 DNA分子杂交技术 ，此方法使用的探针是 同位素标记的含有目的基因的DNA片段 ，与检测目的基因是否转录出mRNA所用的探针 一样 。检测目的基因是否翻译成蛋白质，检测方法是从转基因生物体内提取蛋白质，用相应的 抗体 进行 抗原-抗体 杂交，若有 杂交带出现，表明目的基因已形成蛋白质产品。除了上述的分子检测外，有时还需要进行 个体生物学水平的鉴定，如对抗虫植物做抗虫的接种实验。

1.3 基因工程的应用

1.植物基因工程技术主要用于提高农作物的 抗逆 能力，以及改良农作物的 品质 和利用植物生产 药物 等方面。

2.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.在培育抗逆转基因植物中，使用 调节细胞渗透压的基因 来提高农作物的抗盐碱和抗干旱的能力;将鱼的 抗冻蛋白 基因导入烟草和番茄，提高它们的耐寒能力;将 抗除草剂 基因导入作物，使作物抗除草剂。

4.在利用转基因改良植物的品质方面，我国科学家将 富含赖氨酸的蛋白质编码基因 导入玉米，获得的转基因玉米中赖氨酸的含量比对照提高30%。

5.动物基因工程从诞生那天起，就在 动物品种改良 、建立生物反应器 、器官移植 等很方面显示了广阔的前景。

6.乳腺生物反应器的操作过程为：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 等方法，导入哺乳动物的 受精卵 中，然后，将 受精卵 送入母体内，使其生长发育成转基因动物。

7.为解决器官移植中的免疫排斥反应，科学家正在想办法对猪的器官进行改造，采用的方法是 将器官供体基因组导入某种调节因子，以抑制抗原决定基因的表达 或 设法除去抗原决定基因，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 。

8.基因治疗是把 正常基因 导入病人体内使 该基因的表达产物 发挥作用，从而达到治疗疾病的目的。其方法可以分为 体外基因治疗 和 体内基因治疗 。

1.4 蛋白质工程的崛起

1.蛋白质工程是指以 蛋白质分子的结构规律 及其与 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 ，以满足人们生产和生活的需求。与基因工程合成的蛋白质的主要区别是 基因工程只能合成自然界已存在的蛋白质，而蛋白质工程可合成一些自然界中原本不存在的蛋白质 。

2.玉米中赖氨酸含量较低，原因是赖氨酸合成过程中两种酶――天冬氨酶激酶和二氢吡啶二羧酶合成酶的活性受细胞内 赖氨酸浓度 的影响，当 赖氨酸达到一定量 时会抑制这两种酶活性。

3.蛋白质工程的基本途径中 预期蛋白质功能 → 设计蛋白质结构 → 推测氨基酸序列 → 找出对应的脱氧核苷酸序列 。

专题2 细胞工程

2.1 植物细胞工程

2.1.1 植物细胞工程的基本技术

1.植物的花瓣属于 高度分化 的组织，利用它来培育出新的植株，首选要经过 激素的诱导，使其 脱分化 成为具有分生能力的薄壁细胞，进而形成 愈伤 组织。再经过一定的条件培养，又可以 再分化 出根和芽，形成完整的小植株。

2.每个植物都具有全能性的特点，原因是 每个细胞中都具有某种生物的全部遗传信息。

3.在植物的生长发育过程中，细胞并不会表现出全能性，而是分化成各种 组织和器官 ，原因是 细胞中的基因会选择性表达出各种蛋白质 ，从而构成植物的不同组织和器官。

4.植物的组织培养就是在 无菌 和人工控制的条件下，将 离体 的植物器官、组织、细胞，培养在人工配置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，最终形成完整的植株。

5.植物组织培养全过程，证明了 分化的植物细胞仍具有形成完整的植物所需要的全部基因 。

6.番茄和马铃薯不能进行传统的杂交，原因是它们是两个不同的 物种 ，因此它们之间想想着天然的 生殖隔离 ，但是，如果采用 体细胞杂交 的方法，就能得到“番茄-马铃薯”杂种植株，这各方法成功的关键是：

① 利用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁获得具有活力的原生质体 ;② 原生质体融合 。

成功的标志是 融合后的杂种细胞再生细胞壁 。

7.进行原生质体间的融合，必须要借助一定的技术手段进行人工诱导。人工诱导的方法基本可以分为两大类――物理法和化学法，物理法包括 离心 、振动 、电激 等;化学法一般使用 聚乙二醇(PEG) 作为诱导剂来诱导细胞融合。

8.植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定的条件下融合成 杂种细胞 ，并将其培育成 新的植物体的技术 。植物体细胞融合引起的变异属于 染色体变异 。

9.植物细胞工程常采用的技术手段有 植物组织培养技术 和 植物体细胞杂交技术 等。

2.1.2 植物细胞工程的实际应用

1.植物的微型繁殖技术又称 快速繁殖技术 ，其意义是① 可以保持优良品种的遗传性状 ;② 高效快速地实现大量繁殖 。

2.植物长期进行 营养 生殖，病毒会在作物体内逐年积累，结果导致作物产量降低、品质变差。如果用 分生区(茎尖) 作为组织培养的材料，就会培育出无病毒的脱毒苗，用脱毒苗进行快速繁殖，种植的作物就不会或极少感染病毒。

3.所谓人工种子，就是以 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 包装得到种子，人工种子在适宜的条件下同样能够萌发长成幼苗。人工种子由 人工种皮 、胶质和 胚状体 三部分组成，其中的胶质相当于单子叶植物种子的 胚乳 或双子叶植物种子的 子叶 。人工种皮的制备是 生物膜 结构和功能的研究深入到分子水平的体现。

4.通过花药培养获得 单倍体 ，再经过人工诱导使 染色体 加倍，即可得到稳定遗传的优良品种。这项技术称为 单倍体育种 ，其优点是 明显缩短育种年限 。该技术所依据的遗传学原理是 染色体变异 。

5.在植物的组织培养过程中，由于培养的细胞一直处于 不断分生 状态，因此容易受到培养条件和外界压力的影响而产生 突变 ，从这些生产突变的个体中可以筛选出对人们有用的突变体，进而培育成新品种。

6.植物组织培养技术除了在农业上的应用外，还广泛应用于细胞产物的工厂化生产等领域，可获得 蛋白质 、脂肪 、糖类 、药物 、香料 、生物碱等细胞产物。

2.2 动物细胞工程

2.2.1 动物细胞培养和核移植技术

1.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 等，其中 动物细胞培养技术 是其他动物细胞工程技术的基础。

2.将从健康的动物体内取出的组织块剪碎，加入 胰蛋白酶 或 胶原蛋白酶 处理一段时间后，组织块就会分散成单个细胞。对动物细胞进行培养时，要求培养皿或培养瓶内表面 光滑、无毒、易于贴附 ;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 。人们通常将动物组织消化后的初次培养称为 原代培养 。

3.贴满瓶壁的细胞需要重新用 胰蛋白酶 处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖，这样的培养称为 传代培养 。细胞传代至10代～50代左右时，增殖会逐渐减慢，以至于完全停止，但少部分细胞会克服寿命的极限，获得不死性，这些细胞已经发生了突变，正在朝着等同于癌细胞的方向发展。

4.动物细胞培养的条件包括 无菌、无毒的环境 ， 营养 ， 温度和pH， 气体环境 。

5.动物核移植是将动物的一个细胞的 细胞核 移入一个已经去掉 细胞核 的 卵母细胞 中，使其重组并发育成一个新的 胚胎 ，这个胚胎最终发育成为动物个体。

6.用于核移植的供体细胞一般都选用传代 10代 以内的细胞，因为这样的细胞能保持正常的二倍体核型。通过细胞核移植方法生产的克隆动物，并不是对核供体动物100%的复制，因为生物的性状除受 细胞核基因 控制以外，还受 细胞质基因 和 外界环境 的影响。

7.体细胞核移植技术的应用前景有： 促进优良畜群繁育 ; 保护濒危动物 ; 克隆人的细胞、组织、器官，进行器官移植 等。

2.2.2 动物细胞融合与单克隆抗体

1.动物细胞融合常用的诱导因素有 聚乙二醇(PEG) 、灭活病毒 、电激 等。细胞融合技术的优点是 突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能 。

2.制备单克隆抗体的技术流程是：用羊的红细胞对小鼠进行注射，使小鼠产生 免疫 反应。然后，把 相应的B淋巴 细胞和 骨髓瘤 细胞融合，再用 特定的选择性培养基 进行筛选，在该培养基上， 未融合的亲本 细胞和 融合的具有同一种核的 细胞都会死亡，只有 融合的杂种 细胞才能生长。这种杂种细胞的特点是既能 迅速大量繁殖 又能 产生专一性的抗体 。对上述经选择性培养的杂交瘤细胞，还需进行 克隆化培养 和 抗体检测 ，经过多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。最后，将杂交瘤细胞在 体外 条件下做大规模培养，或注射到小鼠的 腹腔 内增殖，这样，从 细胞培养液 或 小鼠腹腔 中，就可以提取大量的单克隆抗体了。

3.单克隆抗体最主要的优点是 特异性强 、灵敏度高 和 可大量制备 。

4.如果把抗癌细胞的单克隆抗体跟 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，借助单克隆抗体的导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。这样既不损伤正常细胞，又减少了用药剂量。

专题3 胚胎工程

3.1 体内受精和早期胚胎发育

1.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。

2.哺乳动物精子的发生是在雄性动物的 睾丸 内完成的。

3.哺乳动物的成熟精子分为 头 、颈 和 尾 三部分。其中 头部 主要由一个细胞核构成， 高尔基体 发育成顶体， 中心体 演变成尾， 线粒体 聚集在尾的基部形成鞘膜，细胞内的其他物质浓缩为球状，叫做 原生质滴 。

4.哺乳动物卵子的发生是在雌性动物的 卵巢 内完成的。卵母细胞的减数第一次分裂是在雌性动物 排卵 前后完成的，其结果是产生一个 次级卵母细胞 和 第一极体 ，进入 输卵管 ，准备与精子受精。减数第二次分裂是在 精子和卵子结合 的过程中完成的，次级卵母细胞经分裂产生一个 成熟的卵子 和 第二极体 。在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个 极体 时，说明卵子已经完成了受精。

5.受精是指 精子 与 卵子 结合成 合子(受精卵) 的过程，受精是在 输卵管 内完成的。

6.哺乳动物的受精过程主要包括：精子穿越 放射冠 和 透明带 ，进入卵黄膜， 原核 形成和 配子 结合。

7.获能后的精子与卵子相遇时，首先发生 顶体 反应，使 顶体 内的酶释放出来，溶解卵丘细胞之间的物质，形成精子穿越 放射冠 的通道。随后精子与 透明带 接触，再将 透明带 溶出一条孔道，精子借自身的运动穿越 透明带 ，并接触卵黄膜。在精子触及卵黄膜的瞬间，会产生 透明带 反应，防止多个精子进入卵内，这种生理反应称作 卵黄膜封闭 作用。

8.精子进入卵子后发生的变化，首先是 尾部 脱离，并且原有的 核膜 破裂;随后，精子形成一个新的 核膜 ;最后形成一个比原来精子核还要大的核，叫 雄原核 。与此同时，卵子完成 减数第二次 分裂，排出 第二极体 后，形成 雌原核 。

9.胚胎发育的早期有一段时间是在透明带内进行的，这一时期称为 卵裂 期。其特点是：细胞分裂方式为 有丝分裂 ，细胞的数量 增加 ，每个细胞的体积 减小 ，胚胎的总体积 不增加 。

10.根据胚胎形态的变化，可将早期发育的胚胎为 桑椹胚 、囊胚 、原肠胚 三个时期。细胞开始出现分化的时期是 囊胚 。

11.在原肠胚时期，内细胞团表层的细胞形成 外胚层 ，下方的细胞形成 内胚层 。滋养层则发育为胎儿的 胎膜 和 胎盘 。由内胚层包围的囊腔叫 原肠腔 。

3.2 体外受精和早期胚胎培养

1.试管动物技术是指通过人工操作使 卵子 和 精子 在 体外 条件下成熟和受精，并通过培养发育为 早期胚胎 后，再经 移植 产生后代的技术。

2.对于小型家畜，卵母细胞的采集采用的主要方法是：用 促性腺激素 处理，使其排出更多的卵子，然后从 输卵管 中取出卵子，直接与获能的 精子 在体外受精。

3.对于大型家畜，卵母细胞的采集采用的主要方法是：从屠宰场已经屠宰的母畜的卵巢中采集 卵母细胞 ，也可以借助超声波探测仪、内窥镜或腹腔镜等工具，直接从活体动物的卵巢中吸取 卵母细胞 。

4.收集精子的方法有 假阴道法 、手握法 和 电刺激法 。

5.通常采用的精子体外获能的方法有 培养法 和 化学诱导法 。

3.3 胚胎工程的应用及前景

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 及其他方式得到的胚胎移植到 同种 的、生理状态 相同的其他雌性动物体内，使之继续发育成为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为 供体 ，接受胚胎的个体称为 受体 。

2.胚胎移植的生理学基础：

①供、受体生殖器官的 生理变化 是相同的，为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。

②哺乳动物的早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立 组织 上的联系，而处于 游离状态 ，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基本上不发生 免疫排斥 反应，这为胚胎在受体子宫内的存活提供了可能。

④供体胚胎可与受体子宫建立正常的 生理 和 组织 上的联系，且移入受体的供体胚胎的 遗传特性 在孕育过程中不受任何影响。

3.胚胎移植主要包括对供、受体的 选择和处理 ，配种或 进行人工授精 ，对胚胎的收集、检查、培养或保存，对胚胎进行 移植 以及 检查 等步骤。

4.胚胎分割是指采用 机械 方法将早期胚胎切割成2等份、4等份、8等份等，经移植获得 同卵双胎 或 多胎 的技术。

5.在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的 桑椹胚 或 囊胚 。在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团 均等分割 。

6.胚胎分割的局限性： 同卵分割成功的比例很小，难以做到均等分割 。

7.哺乳动物的胚胎干细胞是从 早期胚胎 或 原始性腺 中分离出来的一类细胞。在形态上，表现为 体积 小、细胞核 大、核仁 明显;在功能上，具有发育的 全能 性，即可分化为成年动物体内的任何一种组织细胞。

8.胚胎干细胞可以用于治疗人类的某些顽症;培育出 人造组织器官 ;揭示 细胞分化 和 细胞凋亡 的机理。

篇2：生物选修3知识点总结

一、基因工程

1、（a）基因工程的诞生

（一）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。

2、（a）基因工程的原理及技术 原理：基因重组

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T4DNA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。

(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、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。（3）其它载体： 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。

2.原核基因采取直接分离获得，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。

第二步：基因表达载体的构建

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。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。

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：

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。

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。

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）（b）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）（a）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）（1）蛋白质工程崛起的缘由：基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质

（2）蛋白质工程的基本原理：它可以根据人的需求来设计蛋白质的结构，又称为第二代的基因工程。

基本途径：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）以上是蛋白质工程特有的途径；以下按照基因工程的一般步骤进行。（注意：目的基因只能用人工合成的方法）设计中的困难：如何推测非编码区以及内含子的脱氧核苷酸序列

二、细胞工程

（一）植物细胞工程

1.理论基础（原理）：细胞全能性 2.植物组织培养技术（b）

（1）过程：离体的植物器官、组织或细胞 ―――→愈伤组织 ―――→试管苗 ――→植物体

（2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。A 植物繁殖

微型繁殖：可以高效快速地实现种苗的大量繁殖

作物脱毒：采用茎尖组织培养来除去病毒（因为植物分生区附近的病毒极少或没有）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，经人工薄膜包装得到的种子。优点：完全保持优良品种的遗传特性，不受季节的限制；方便储藏和运输

B 作物新品种培育 单倍体育种：

a过程：植株（AaBb）通过减数分裂得到花粉（AB、Ab、aB、ab四种类型）；对花粉进行花药离体培养（技术是植物组织培养）；得到单倍体植株；对其幼苗时期进行秋水仙素处理；得到了正常的纯合二倍体植株（AABB、AAbb、aaBB、aabb四种类型）。b 优点：明显缩短育种年限

C 突变体利用：在组织培养中会出现突变体，通过从有用的突变体中选育出新品种（如筛选抗病、抗盐、含高蛋白的突变体）

D 细胞产物的生产：通过能够产生对人们有利的产物的细胞进行组织培养，从而让它们能够产生大量的细胞产物。

（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：

（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（PEG）作为诱导剂。

（3）意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。

（二）动物细胞工程 1.动物细胞培养（a）

（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（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抑制时，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。

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是细胞代谢所必需的，CO2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

（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：

高产奶牛（提供体细胞）进行细胞培养；同时采集卵母细胞，在体外培养到减二分裂中期的卵母细胞，去核（显微操作）[注：为什么要用卵细胞？它可以提供充足的营养；操作简便；细胞质不会抑制细胞核全能性的表达]；将供体细胞注入去核卵母细胞；通过电刺激使两细胞融合，供体核进入受体卵母细胞，构建重组胚胎；将胚胎移入受体（代孕）母牛体内；生出与供体奶牛遗传基因相同的犊牛（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：

4.单克隆抗体

（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：

对免疫小鼠注射特定的抗原蛋白（目的使小鼠产生了效应B细胞）；提取B淋巴细胞；同时用动物细胞培养的方法培养骨髓瘤细胞并提取；促使它们细胞融合[注：融合的结果是有很多不符合要求的；如有2个B淋巴细胞融合的细胞等，所以要进行筛选]；在特定的选择培养基上筛选出融合的杂种细胞[特点是能迅速大量增殖，又能产生专一的抗体]；然后对它进行克隆化培养和抗体检测[筛选出能够分泌所需抗体的杂种细胞]；最后将杂交瘤细胞在体外做大规模培养或注射入小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或小鼠腹水中可得到大量的单克隆抗体。

（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：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。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。

三、胚胎工程

（一）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卵黄膜的封闭作用：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]。

（4）胚胎发育：a卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加；b桑椹胚：32个细胞左右的胚胎[之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能属全能细胞]；c囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔[注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化]；d原肠胚：内细胞团表层形成外

胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。[细胞分化在胚胎期达到最大限度] 9 胚胎工程的理论基础（识记）

（1）胚胎工程的概念及技术手段：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。

（2）体外受精[属有性生殖过程]：a卵母细胞的采集和培养 对体型小的动物用促性腺激素处理，从输卵管冲取卵子（可直接受精）；对体型大的动物从卵巢中采集卵母细胞（要在体外培养成熟）b精子的采集 假阴道法、手握法和电刺激法；获能 对啮齿动物、兔、猪等的精子用培养法（放入人工配制的获能液中）；对牛、羊等精子用化学法（放在肝素或钙离子载体溶液中）

（3）胚胎的早期培养：a培养液成分：无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等[注意与动物细胞培养液成分的比较]；b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。

（4）胚胎移植：a概念：将雌性动物的早期胚胎移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使之继续发育为新个体的技术。是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程，通过转基因、核移植、体外受精获得的胚胎必须移植给受体才能获得后代。

b优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期。c胚胎移植的生理学基础：同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的[对供体和受体进行同期发情处理]；早期胚胎形成后处于游离状态，为胚胎的收集提供可能；受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应；移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。

d胚胎移植的程序：对供、受体母牛进行选择，用激素进行同期发情处理；对供体母牛用激素做超数排卵处理；选择同种优秀公牛配种[有性生殖过程]；对胚胎进行收集[此

时胚胎处于游离状态]；对胚胎进行质量检查[此时胚胎应发育到桑椹胚或囊胚]；胚胎移植[或冷冻保存]；检查受体母牛是否受孕；产下胚胎移植的犊牛。

（5）胚胎分割：a概念：用机械方法将早期胚胎切割成2、4、8等分等，经移植获得同卵双胎或多胎的技术[可看作是动物无性繁殖或克隆] b基本过程：选择良好的桑椹胚或囊胚移入培养皿中，用分割针或分割刀片将其切开，吸出其中的半个胚胎注入透明带中或直接移植给受体。[注意：内细胞团要均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育] 10 胚胎干细胞的移植（识记）

（1）胚胎干细胞的含义：由早期胚胎[囊胚]或原始性腺[胎儿]中分离出来的一类细胞，又叫ES或EK细胞。

（2）特征：形态上体积小、细胞核大、核仁明显；功能上具有发育的全能性，即可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。[体外培养下，ES细胞可以只增殖不分化]（3）应用：用于治疗人类疾病，如利用ES细胞诱导其分化成新的组织细胞特性，移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复。

1、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）受精场所是母体的输卵管。

（2）卵裂期：特点：细胞有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有减小。

（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。是全能细胞。

（4）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）。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。

（5）原肠胚：特点：有了三胚层的分化，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，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。

2、具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；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，定向培育出人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

（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。

(2)精子的采集和获能：在体外受精前，要对精子进行获能处理。

(3)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。

(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。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊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，移植到同种的、生理状态相同的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“供体”，接受胚胎的个体称为“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。）

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”。

(2)胚胎移植的意义：大大缩短了供体本身的繁殖周期，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。

②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。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。(4)基本程序主要包括：

①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。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。④对胚胎进行移植。

⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。3.胚胎分割

(1)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。

(2)意义：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，属于无性繁殖。

(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，要将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。

（四）生物技术的安全性和伦理问题 1.转基因生物的安全性争论 ：

(1)基因生物与食物安全：

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 正方观点：有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据(2)转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响

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(3)转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响

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

正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境 2.生物技术的伦理问题

(1)克隆人：两种不同观点，多数人持否定态度。

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。

(2)试管婴儿：两种目的试管婴儿的区别两种。不同观点，多数人持认可态度。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。(3)基因身份证：

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，达到挽救患者生命的目的。3.生物武器

(1)种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。(2)散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。

(3)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。

(4)禁止生物武器公约及中国政府的态度：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。生态工程的原理（识记）

（1）生态工程建设的目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。

篇3：生物选修3知识点总结

一、胚胎分割

1.概念及原理。人教版教材有关 胚胎分割 的概念表述是:“胚胎分割(embryosplitting)是指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份、4等份或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。[1]78”早期胚胎 学实验证 明,大多数哺乳动物胚胎在去掉早期胚胎的一半以后,其余的部分可调整发 育方向,最终仍可 发育成一 个完整胚胎。但随着发育程度的深入,细胞的组织分化方向越来越固定,调整能力也逐渐减弱,也就是细胞分化程度越高,其全能性越低。实验表明,在32细胞期的小鼠胚胎仍具有调整能力,但到64细胞期的胚胎就逐渐失去了这种能力。[2]因此,在进行胚胎分割时,应选择桑葚胚或囊胚期的胚胎。

2.方法。对于不同发育阶段的胚胎,具体操作不完全相同。主要有以下几种方法:毛细管吹吸法、显 微手术法、徒手分割法、免疫手术法、四分胚的连续分割法和间断分割法等。[2]通过查阅文献及与人教版教材中的相关表述对比后得知,教材中是以显微手术法为例,即在显微操作仪下,用固定针吸住胚胎,然后用玻璃针或显微手术刀切割,要注意将内细胞团均等分割。但这种方法对操作者要求较高,且显微操作系统价格较为昂贵,在实践中很难得到推广及应用。

二、胚胎性别鉴定

1.概念及意义。胚胎的早期性别 鉴定技术 是家畜性别控制和胚胎移植技术的一项重要内容。胚胎性别鉴定主要是通过人工干预的措施来鉴定胚胎的性别,影响出生的性比,这对畜牧业生产具有很重要的意义。

2.方法及原理。胚胎性别鉴定技 术现在已 经有很多种方法,如经典的 细胞遗传 学方法 (又称核型 分析法)、生物化学微量分析法、免疫学方法(包括细胞毒性分析法、间接免疫荧光法、囊胚形成抑制法)、分子生物学方法(核酸探针法、PCR法、荧光原位杂交法)等。[1]通过查阅有关文献可知,教材第79页图3-23中用到的是经典的 细胞遗传 学方法,其基本原 理是在囊 胚发育时,沿透明带内壁扩展和排列且个体较小的细胞,称为滋养层细胞,将来发育成胎膜和胎盘,滋养层与内细胞团都由同一受精卵分裂而来,细胞内遗传物质相同,但作为胚外结构,滋养层部分缺损不会影响胚胎的发育,所以可以通过取滋养层细胞进行胚胎性别鉴定。具体操作时,可在胚胎滋养层上取一小部分细胞,先用秋水仙素处理,固定染色以后检查性染色体,根据染色体中期的谱带差异、Y染色体的大小和形态判断其性别。这种方法准确率高达100%,但采集细胞对胚胎有伤害,而且要获得高质量的中期染色体分裂相也很困难,要求操作人员有丰富的经验,故不适用于生产实际。

除此之外,教材正文并没有过多介绍有关胚胎性别鉴定的知识。教材第82页的“拓展视野”栏目中介绍了两种性别控制技术,分别是“X精子与Y精子的分离技术”及“SRY-PCR胚胎性别鉴定技术”,而这两项技术与教材正文图中介绍的性别鉴定方法关系不大。

三、插图分析及修改意见

通过对相关文献资料的分析发现,胚胎分割前不一定要进行性别鉴定。若要进行胚胎性别鉴定,可将分割后的一个半胚培养,用另一个半胚作染色体组型分析,待半胚性别确定后,根据其性别和生产需要,决定是否移植。在这样的实验中,半胚的受胎率为50%。[1]另外,有实验资料显示,因胚胎发育阶段不同,切割后的胚胎状况也各有差异。对于教材中的图3-23,将囊胚从胚胎上方偏滋养层边缘处切下(实际操作时,取的是滋 养层外表面的绒毛细胞,避免内细胞团与外界环境直接接触,否则会造成污染而导致胚胎无法发育),取小部分滋养层细胞做性别鉴定,这样内细胞团是完好无损的。有资料显示,这样取样成功率较高,切割取样后带有内细胞团的部分会缩成一团,其余部分的胚胎可分别冷冻保存,待鉴定性别后再进行分割和移植。但是经冷冻—解冻处理后会导致胚胎移植成功率下降。[2]

综上所述,对于囊胚期的胚胎,可选择直 接分割或进行性别鉴定以后再分割。所以教材中这幅插图上 的箭头标示是有失准确的,上下两条路径看上去是逻辑上的并行关系,这难免对学生造成困扰和误解。胚胎性别鉴定内容虽不是教学重点,但既然在教材中提到,就不能表述含糊。因此笔者建议,关于这一小节内 容,应该在文字部分说明:在胚胎分割技术中,性别鉴定是根据实际需要进行的;取滋养层细胞进行性别鉴定时,由于未损伤到将来发育成组织和器官的内细胞团,故基本上不会对胚胎发育造成影响,性别鉴定后的胚胎可继续用来分割;或者把插图修 改一下(如图2),在图3-23中“取样滋养层”和“用分割针进行胚胎分割”两图中间加一个箭头,并把上面“性 别鉴定”一路 的箭头用 虚线表示,以此表明性别鉴定不是每次胚胎分割前都必须进行的。这样,学生在学习时就会对该知识点有一个更直观和清晰的认识。

篇4：高中生物育种知识归纳总结

一、基因突变的育种方法

基因突变是生物变异的根本来源。自然界中的抗病、抗虫等性状归根结底都来源于基因突变。但在自然突变中，突变的频率很低，而且大多数都是有害的。为了能获得人们想要的性状，就要想办法提高突变的频率。可以用射线照射等方法提高突变频率，这样的育种方法叫做诱变育种。诱变育种可以得到从来没有的性状，因而可以大幅度地改良生物性状。但是突变是不定向的，并且大多数是有害的，所以为了得到人们想要的个体，就必须大量处理样本。

诱变育种中最常见的就是太空育种。太空育种即航天育种，也称空间诱变育种，是将作物种子或诱变材料搭乘返回式卫星或高空气球送到太空，利用太空特殊的环境诱变作用，使种子产生变异，再返回地面培育作物新品种的育种新技术。太空育种已得到一定程度的应用。通过太空育种，培育出了一批新的突变类型和具有优良性状的新品种。例如，水稻种子经卫星搭载，获得了植株高、分孽力强、穗型大籽粒饱满和生育期短的性状变异。太空椒的果实比在陆地上培育的果实要大得多，口味、重量和外形也发生了变化。

二、基因重组的育种方法

1.杂交育种

杂交育种是指指遗传性状不同的种、类型或品种间进行有性杂交产生杂种，继而对杂种加以选择培育，创造新品种的方法。

杂交育种可以得到杂合子，然后利用杂合子的杂种优势来获得高产、生存力强等性状。但由于杂种个体自交会发生性状分离，因此不能通过自交来持续获得此性状。根据杂种优势的原理，通过育种手段的改进和创新，可以使农（畜）产品获得显著增长。这方面以杂种玉米的应用为最早，成绩也最显著，一般可增产20%以上。

杂交育种还可以通过杂交使两个亲本的优良性状集中到一个个体上。比如使抗病低产和不抗病高产的两种亲本杂交，得到子一代就会同时具有两个亲本的性状，再通过自交、筛选等步骤，就可以获得纯合的抗病高产的个体。杂交育种优点是操作简单，缺点是育种周期太长。杂交育种最重要的应用就是袁隆平的杂交水稻和李振声小偃系列杂交小麦。

2.基因工程

基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。基因工程育种有优点是可以定向地改变基因，从而定向改变生物的性状，缺点是难操作，目的基因不好获得。运用基因工程技术，不但可以培养优质、高产、抗性好的农作物及畜、禽新品种，还可以培养出具有特殊用途的动、植物等。比如转入人胰岛素基因的大肠杆菌，就可以为人类生产胰岛素，这样就大大降低了胰岛素的成本。

三、染色体变异的育种方法

1.单倍体育种

单倍体育种是植物育种手段之一，是利用植物组织培养技术（如花药离体培养等）诱导产生单倍体植株，再通过某种手段使染色体组加倍（如用秋水仙素、低温诱导处理），从而使植物恢复正常染色体数。单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体。单倍体植株经染色体加倍后，在一个世代中即可出现纯合的二倍体，从中选出的优良纯合系后代不分离，表现整齐一致。单倍体育种的优点是育种周期短，缺点是容易不育。中国首先应用单倍体育种法改良作物品种，已培育成了一些烟草、水稻、小麦等优良品种。

2.多倍体育种

多倍体育种利用人工诱变或自然变异等，通过细胞染色体组加倍获得多倍体育种材料，用以选育符合人们需要的优良品种。最常用、最有效的多倍体育种方法是用秋水仙素或低温诱导来处理萌发的种子或幼苗。秋水仙素能抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体，但不影响染色体的复制，使细胞不能形成两个子细胞，而染色数目加倍。多倍體育种的优点是育种周期短，缺点是难操作。多倍体育种比较常见的例子就是无籽西瓜。

3.植物体细胞杂交

篇5：高中生物选修知识点总结

筛选菌株：

(1)实验室中微生物的筛选应用的原理

人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。

(2)选择性培养基

在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称作选择培养基。

(3)配制选择培养基的依据

根据选择培养的菌种的生理代谢特点加入某种物质以达到选择的目的。例如，培养基中不加入有机物可以选择培养自养微生物;培养基中不加入氮元素，可以选择培养能固氮的微生物;加入高浓度的食盐可选择培养金黄色葡萄球菌等。

统计菌落数目：

(1)测定微生物数量的常用方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数。

(2)稀释涂布平板法统计样品中活菌的数目的原理。

当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活细菌。为了保证结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值。统计的`菌落数往往比活菌的实际数目低，因此，统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。

采用此方法的注意事项：

1、一般选取菌落数在30~300之间的平板进行计数。

2、为了防止菌落蔓延，影响计数，可在培养基中加入TTC。

3、本法仅限于形成菌落的微生物。

设置对照：设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。对照实验是指除了被测试的条件以外，其他条件都相同的实验，其作用是比照试验组，排除任何其他可能原因的干扰，证明确实是所测试的条件引起相应的结果。

实验设计：实验设计包括实验方案，所需仪器、材料、用具和药品，具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑和安排。

(1)土壤取样：同其他生物环境相比，土壤中的微生物，数量最大，种类最多。在富含有机质的土壤表层，有更多的微生物生长。从富含有机物、潮湿、pH≈7的土壤中取样。铲去表层土，在距地表约3～8cm的土壤层取样。

(2)样品的稀释：样品的稀释程度将直接影响平板上生长的菌落数目。在实际操作中，通常选用一定稀释范围的样品液进行培养，以保证获得菌落数在30~300之间、适于计数的平板。

(3)微生物的培养与观察

不同种类的微生物，往往需要不同的培养温度和培养时间。细菌30~37℃，1~2天;放线菌25~28℃，5~7天;霉菌25~28℃，3~4天。

篇6：生物选修一知识点总结

A.蛋白酶 B.脂肪酶 C.淀粉酶 D.麦芽糖酶

解析：目前常用的酶制剂有四大类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有的大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹从衣物上脱落。脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶也能分别将大分子的脂肪、淀粉和纤维素水解为小分子物质，使洗衣粉具有更强的去污能力。

《酵母细胞的固定化》

一、基础知识

酶：优点：催化效率高，低耗能、低污染，大规模地应用于食品、化工等各个领域。

实际问题：对环境条件敏感，易失活;溶液中的酶很难回收，不能再次利用，提高了生产成本;反应后的酶会混合在产物中，如不除去，会影响产品质量。

设想：

固定化酶：优点

实际问题：一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成 都是通过一系列的酶促反应才能得到的

设想：

固定化细胞：优点

二、固定化酶的应用实例

高果糖浆是指

能将葡萄糖转化为果糖的酶是 。使用固定化酶技术，将这种酶固定在一种 上，

再将这些酶颗粒装到一个反应柱内，柱子底端装上分布着许多小孔的 。酶颗粒无法通过筛板的小孔，而反应溶液却可以自由出入。生产过程中，将葡萄糖溶液从反应柱的上端注入，使葡萄糖溶液流过反应柱，与 接触，转化成果糖，从反应柱的下端流出。反应柱能连续使用半年，大大降低了生产成本，提高了果糖的产量和质量。

三、固定化细胞技术

固定化酶和固定化细胞是利用 或

方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括 、和 法。

一般来说，酶更适合采用 和 法固定，而细胞多采用 法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小;个大的细胞难以 或 ，而个小的酶容易从 中漏出。

包埋法法固定化细胞即将微生物细胞 包埋在不溶于水的 中。常用的载体有 、、、和 等。

四、实验操作

(一)制备固定化酵母细胞

制备固定化酵母细胞需要的材料是 、、、、

、、、、和

1.酵母菌的活化

活化就是处于 状态的微生物重新恢复正常的生活状态。

2.配制物质的量尝试为0.05mol/L的CaCl2溶液

3.配制海藻酸钠溶液

加热溶化海藻酸钠时要注意：

4.海藻酸钠溶液与酵母菌细胞混合

5.固定化酵母细胞

以恒定的速度缓慢地将注射器中的溶液滴加到配制好的 溶液中，并浸泡 (时间)。

(二)用固定化酵母细胞发酵

1.将固定好的酵母细胞用 冲洗2-3次。

2.发酵时的温度就为 ，时间 。

五、结果分析与评价

(一)观察凝胶珠的颜色和形状

如果制作的凝胶珠颜色过浅、呈白色，说明 ;如果形成的凝胶珠不是圆形或椭圆形，则说明 ，制作失败，需要再作尝试。

(二)观察发酵的葡萄糖溶液

利用固定的酵母细胞发酵产生酒精，可以看到产生了很多 ，同时会闻到

补充：直接使用酶、固定化酶和固定化细胞催化的优缺点：

类型 优点 不足 直接使用酶 催化效率高，低耗能、低污染等。 对环境条件非常敏感，容易失活;溶液中的酶很难回收，不能被再次利用，提高了生产成本;反应后酶会混在产物中，可能影响产品质量。 固定化酶 酶既能与反应物接触，又能与产物分离，同时，固定在载体上的酶还可以被反复利用。 一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都通过一系列的酶促反应才能得到的。 固定化细胞 成本低，操作更容易。 固定后的酶或细胞与反应物不容易接近，可能导致反应效果下降等。

【疑难点拨】

1.细胞的活化。

提示：在缺水的状态下，微生物会处于休眠状态。活化就是让处于休眠状态的微生物重新恢复正常的生活状态。酵母细胞所需要的活化时间较短，一般需要0.5～1小时。

2.如何检验凝胶珠的质量是否合格。

提示：检验凝胶珠的质量是否合格，可以采用以下方法。一是用镊子夹起一个凝胶珠放在实验桌上用手挤压，如果凝胶珠不破裂，没有液体流出，就表明凝胶珠的制作成功。二是在实验桌上用力摔打凝胶珠，如果凝胶珠很容易弹起，也表明制备的凝胶珠是成功的。

3.酶和细胞分别适应哪种固定方法?

提示：一般来说，酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小;个大的难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。

【典例解析】

酶和细胞分别适应哪种固定方法?

提示：一般来说，酶更适合采用化学结合和物理吸附法固定，而细胞多采用包埋法 固定化。这是因为细胞个大，而酶分子很小;个大的难以被吸附或结合，而个小的酶容易从包埋材料中漏出。

《DNA的粗提取与鉴定》

一、提取DNA的方法

提取生物大分子的基本思路是 。对于DNA的粗提取而言，就是要利用 、等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其他成分。

1)DNA的溶解性 DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的 中溶解度不同，利用这一特点，选择适当的盐浓度就能 充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。

此外，DNA不溶于 溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。

2)DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性 蛋白酶能水解 ，但是对 没有影响。大多数蛋白质不能忍受60-80oC的高温，而DNA在 以上才会变性。洗涤剂能够瓦解 ，但对DNA没有影响。

3)DNA的鉴定 在 条件下，DNA遇 会被染成 色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。

二、实验设计

1)实验材料的选取 凡是含有 的生物材料都可以考虑，但是使用 的生物组织，成功的可能性更大。在下面的生物材料中选取适合的实验材料：

鱼卵、猪肝、菜花(花椰菜)、香蕉、鸡血、哺乳动物的红细胞、猕猴桃、洋葱、豌豆、菠菜、在液体培养基的大肠杆菌

2)破碎细胞，获取含DNA的滤液 动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的 ，同时用 搅拌，过滤后收集滤液即可。如果实验材料是植物细胞，需要先用 溶解细胞膜。例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的 和 ，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液。

3)去除滤液中的杂质

4)DNA的析出与鉴定

将处理后的溶液过滤，加入与滤液体积 、冷却的 ，静置 ，溶液中会出现 ，这就是粗提取的DNA。用玻璃棒 搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸取上面的水分。

取两支20ml的试管，各加入物质的量浓度为 的NaCl溶液5ml，将丝状物放入其中一支试管中，用玻璃棒搅拌，使丝状物溶解。然后，向两支试管中各加入4ml的

。混合均匀后，将试管置于 中加热5min，待试管冷却后，比较两支试管溶液颜色的变化，看看溶解有DNA的溶液是否变 。

三、操作提示

以血液为实验材料时，每100ml血液中需要加入3g ，防止 。

加入洗涤剂后，动作要 、，否则容易产生大量的泡沫，不利于后续步骤地操作。加入酒精和用玻璃棒搅拌时，动作要 ，以免 ，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。

二苯胺试剂要 ，否则会影响鉴定的效果。

四、结果分析与评价

【疑难点拨】

1.为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂?

答：蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞胀裂，再加上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的破裂(细胞膜和核膜的破裂)，从而释放出DNA。

2.加入洗涤剂和食盐的作用分别是什么?

答：洗涤剂是一些离子去污剂，能溶解细胞膜，有利于DNA的释放;食盐的主要成分是NaCl，有利于DNA的溶解。

3.如果研磨不充分，会对实验结果产生怎样的影响?

答：研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全，提取的DNA量变少，影响实验结果，导致看不到丝状沉淀物、用二苯胺鉴定不显示蓝色等。

4.此步骤获得的滤液中可能含有哪些细胞成分?

答：可能含有核蛋白、多糖和RNA等杂质。

5.为什么反复地溶解与析出DNA，能够去除杂质?

答：用高盐浓度的溶液溶解DNA，能除去在高盐中不能溶解的杂质;用低盐浓度使DNA析出，能除去溶解在低盐溶液中的杂质。因此，通过反复溶解与析出DNA，就能够除去与DNA溶解度不同的多种杂质。

6.方案二与方案三的原理有什么不同?

答：方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开;方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。

7. DNA的溶解度与NaCl溶液浓度的关系：

当NaCl溶液浓度低于0.14mol/L时，随浓度的升高，DNA的溶解度降低;当NaCl溶液浓度高于0.14mol/L时，随浓度升高，DNA的溶解度升高。

8. 制备鸡血细胞液时，要在新鲜的鸡血中加入柠檬酸钠的原因

制备鸡血细胞液时，要在新鲜的鸡血中加入抗凝剂--柠檬酸钠，防止血液凝固。其原理是柠檬酸钠能与血浆中Ca2+发生反应，生成柠檬酸钙络合物，血浆中游离的Ca2+大大减少，血液便不会凝固，因为鸡血红细胞，白细胞都有细胞核，DNA主要存在于细胞核中，所以在离心或静置沉淀后，要弃出上层清液--血浆。

9.提取DNA的第一步是材料的选取，其目的是一定要选取DNA含量较高的生物材料，否则会由于实验过程中或多或少的损失而造成检测的困难;第二步是DNA的释放和溶解，这一步是实验成功与否的关键，要尽可能使细胞内的DNA全部溶解;第三步是DNA的纯化，即根据DNA的溶解特性、对酶及高温的耐受性的不同等特性，最大限度地将DNA与杂质分开;最后一步是对DNA进行鉴定，这是对整个实验的结果的检测。

10.在DNA的析出的步骤中用到玻璃棒搅拌时，注意动作要轻缓，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。