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人教版高中生物选修3知识点总结

人教版高中生物选修3知识点总结
人教版高中生物选修3知识点总结

人教版高中生物选修3知识点总结

专题1 基因工程

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。

操作水平:DNA分子水平

原理:基因重组

优点:1.突破物种界限2.定向改造生物的遗传特性

(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:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割,因此具有专一性。

(3)作用的化学键:切割磷酸二酯键

(4)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)作用:将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来,形成重组DNA

(2)连接的化学键:磷酸二酯键

(3)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。

DNA连接酶DNA聚合酶

不同点连接的DNA 双链单链

模板不要模板要模板

连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸添加到已存在的单链DNA片段

相同点作用实质形成磷酸二酯键

化学本质蛋白质

3.“分子运输车”——运载体

(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,它是一种环状DNA分子。

(3)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:目的基因的获取

1.从基因文库中获取(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用)

2.人工合成。常用方法有:(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用)

(2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下

采用)

3.PCR技术扩增目的基因(知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用)

(1)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。

(2)目的:获取大量的目的基因

(3)原理:DNA双链复制

(4)过程:第一步:变性,加热至90~95℃DNA解链为单链;(高温解旋)

第二步:复性,冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合;

第三步:延伸,加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。(5)特点:指数(2n)形式扩增

第二步:基因表达载体的构建(核心)

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mRNA。

(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端,使转录停止。

(3)标记基因的作用: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。方法的受体细胞多是受精卵。

将目的基因导入微生物细胞:感受态细胞法:用Ca2+ 处理细胞

(使其成为感受态细胞,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)原核生物作为受体细胞的优点:繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少

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(DNA-DNA)技术。

2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA,方法是采用分子杂交(DNA-RNA)技术。

3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是采用抗原—抗体杂交技术。

4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如生物抗虫或抗病的鉴定等。

(三)基因工程的应用

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:如乳腺生物反应器和膀胱生物反应器,方法是将目的基因导入哺乳动物的受精卵中,使其发育成转基因动物。

3.基因治疗是把正常基因导入病人的体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗的目的,这是治疗遗传病最有效的手段。

4.基因诊断:又称为DNA诊断,是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。

(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

蛋白质工程的基本途径: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)

★蛋白质工程与基因工程区别

专题2 细胞工程

(一)植物细胞工程

1.植物组织培养技术(1)原理:植物细胞的全能性

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)过程:离体的植物器官、组织或细胞脱分化愈伤组织再分化胚状体

幼苗

常用的植物激素生长素和细胞分裂素。

(3)用途:微型繁殖、作物脱毒(选材应该选择茎尖组织)、制造人工种子、单倍体育种(最大的优点是明显缩短育种年限,得到的全为纯种)、筛选突变体、细胞产物的工厂化生产。

(4)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。

2.植物体细胞杂交技术

(1)原理:细胞膜的流动性、植物细胞的全能性

(2)过程:

去壁的方法:酶解法;诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电激

等。化学法是用聚乙二醇(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

(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)原理:细胞增殖

(3)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。

(4)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。

(5)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。卵细胞的细胞质可使体细胞细胞核全能性得到表达。

(3)体细胞核移植的大致过程是:(右图)

核移植

早期胚胎培养

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、肿瘤和生物生物新品种培育的重要手段。

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:

两次筛选:第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。

(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)在腹腔内增殖的优点:不需要特定的培养基,不需要严格的外界条件。 (6)筛选的时候用:特定的选择性培养基进行筛选。

(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。

小鼠内

细胞融合

分离 抗原注入小鼠体内

B 淋巴细胞

骨髓瘤细胞

杂交瘤细胞

细胞培养

选择培养细胞

培养基 体内培养

体外培养

从腹水提取

从培养液提取

单克隆抗体

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”(借助单克隆抗体的

导向作用),也有少量用于治疗其它疾病。

专题3 胚胎工程

〖3.1 体内受精和早期胚胎发育〗

胚胎工程的建立

场所:睾丸的曲细精管

时间:从初情期开始,到生殖机能衰退

精子的发生1)精原细胞→多个初级精母细胞(通过数次有丝分裂)

过程2)1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精子细胞(通过减数分裂,即MI和MII)

3)精子细胞→精子(通过变形)

场所:卵巢

时间:从胎儿时期开始(胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备)

卵子的发生1)卵原细胞→初级卵母细胞

过程2)1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞+第一极体(排卵前后完成)

3)1个次级卵母细胞→1个卵子+第二极体(精子和卵子结合过程中完成)概念:精子和卵子结合成合子(受精卵)的过程。

受精场所:雌性的输卵管内

1)受精前的准备阶段1:精子获能

过程2)受惊前的准备阶段2:卵子的准备(到减数第二次分裂中期,具备与精子受精的能力)

a.精子穿越放射冠和透明带:顶体反应,透明带反应

3)受精阶段 b.进入卵黄膜:卵黄膜封闭作用

c.原核形成和配子结合

卵裂期:细胞在透明带中进行有丝分裂,细胞数不断增加,但胚胎的总体积并不增加,或略减小。

早期胚胎发育桑椹胚:胚胎细胞达32个左右,每一个细胞都是全能细胞

囊胚:有囊胚腔,出现孵化过程。开始出现分化:内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。滋养

层发育成胎膜和胎盘。

原肠胚:出现外中内三个胚层和原肠腔

〖3.2 体外受精和早期胚胎培养〗

试管动物技术:通过人工操作使卵子和精子在体外成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎(桑葚胚或囊胚)后,

再经移植产生后代的技术。

方法一:用促性腺激素处理,使其超数排卵,从中输卵管冲取卵子(针对

卵母细胞的采集实验动物,家畜猪、羊等)

方法二:从屠宰母畜卵巢中采集

方法三:借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具直接从活体母畜

卵巢中吸取(针对大家畜或大型动物,如牛)

体外受精卵母细胞的培养:在体外人工培养成熟

精子的采集:方法有假阴道法、手握法和电刺激法等

精子的获能:方法有培养法(通过获能培养液)、化学诱导法(通过肝素或钙离子载

体A23187)

获能溶液或专用的受精溶液

受精:获能的精子+培养成熟的卵子完成受精胚胎早期培养条件:受精卵在发育培养液中培养

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

〖3.3 胚胎工程的应用及前景〗

概念: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叫供体

(遗传特性和生产性能优秀),接受胚胎的个体叫受体(有健康的体质和正常繁

殖能力)。

应用:胚胎移植是转基因、核移植、或体外受精等技术的最后一道“工序”

现状:在牛的胚胎移植中,技术方法更为简便、实用。

意义:可充分发挥雌性优良个体繁殖潜力。供体主要职能只是产生优良特性的胚胎,缩短繁殖周期

胚胎移植成功与否关系到:供体和受体的生理状况

胚胎移植1)供、受体生殖器官的生理变化相同,为胚胎提供相同的生理环境生理学基础2)早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系,为胚胎收集提供可能

3)受体对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,为胚胎的存活提供可能4)胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但其遗传物质在孕育过

程中不受影响

1)供、受体的选择和处理(使用激素进行同期发情处理、(促性腺激素)超数排卵处理)

2)配种或人工受精

基本程序3)胚胎收集(冲卵(早期胚胎))、检查(胚胎发育到桑椹胚或囊胚)、培养或保存(-196℃的液氮)

4)胚胎移植:手术法(引出子宫和卵巢将其注入);非手术法(用移植管将其送入子宫)

5)移植后的检查(是否妊娠)等

概念:指采用机械方法将早期胚胎切割成2、4或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。

仪器设备:实体显微镜和显微操作仪

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。

操作程序1)选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,移入盛有操作液的培养皿胚胎分割2)用分割针或分割刀切开胚胎,吸出半个,注入空透明带或直接将裸半胚移植给受体。

分割囊胚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。此

时还可用分割针分割滋养层,做胚胎DNA分析性别鉴定

局限:刚出生的动物体重偏低,毛色和斑纹上存在差异,同卵多胎的可能性有限。

概念:由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。

特点形态上: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任何一种组织细胞;在体外可

胚胎干细胞增殖而不发生分化;可冷冻保存;可进行遗传改造

1)移植ES细胞修复坏死或退化部位,治愈糖尿病、肝(心)衰竭、成骨不良等病症

意义2)ES细胞体外诱导分化,可培育人造组织器官,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥

3)ES细胞在牛黄酸、丁酰环腺苷酸等分化诱导因子作用下可向不同类型组织细胞分化

(一)动物胚胎发育的基本过程

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。

(二)胚胎干细胞

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;

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;

(三)胚胎工程的应用

1.体外受精和胚胎的早期培养

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8-16个细胞阶段移植。)

专题4 生物技术的安全性和伦理问题

(一)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

(二)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。(三)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

专题5 生态工程

一、生态工程的基本原理

1、生态工程的概念

(1)原理技术

应用生态学和系统学等学科的基本理论和方法

通过系统设计、调控和技术组装

(2)操作

对已破坏的生态环境进行修复、重建

对已造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善

(3)结果

提高生态系统的生产力促进人类社会和自然环境的和谐发展。

2、生态工程所遵循的基本原理

(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。

(2).生态工程的特点:少消耗,多效益,可持续的生态工程。项目理论基础意义实例物质循环再生原

理物质循环

可避免环境污染及影响

系统的稳定和发展

无废弃物农业

物种多样性原理

生态系统的

稳定性生物多样性程度高,可提高

系统的抵抗力稳定性

“三北”防护林建设中的单

纯林问题,珊瑚礁生态系统

的生物多样性问题

协调与平衡原理生物与环境

的协调与平

可避免系统的失衡和破坏太湖富营养化问题

整体性原理社会、经济、

自然

复合系统

统一协调各种关系,保障系

统的平衡与稳定

林业建设中自然系统与社

会、经济系统的关系问题

系统学和工程学原理系统的结构

决定功能

原理:分布

式优

于集中式和

改变和优化系统的结构以改

善功能

桑基鱼塘

环式 系统整体性原理:

整体大于部分

保持很高的系统生产力

珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系

二、生态工程的实例和发展前景 1、生态工程的实例分析 类型 主要原理

注意问题

农村综合发展型生态工程

物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理

①核心:沼气工程

②优点:农林牧副渔全面发展;开发可更新资源,减少环境污染

小流域综合治理生态工程

整体性原理、协调与平衡原理、工程学原理

①“综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益

②不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区,生态工程模式应各具特色

大区域生态系统恢复工程

物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理

工程建设中应注意的问题

①考虑树种生态适应性问题,种植适宜品种 ②考虑树种多样性,保证防护林体系稳定 ③不同地区应根据当地情况采取不同策略

湿地生态恢复工程

协调与平衡原理、整体性原理

① 主要措施:退耕还林

主要困难:解决迁出湖区居民的生计问题

矿区废弃地的生态恢复工程

系统学和工程学原理

①种植耐旱的灌木、草和树 ②确定合理载牧量

③改良表土

城市环境生态工程协调与平衡原理、整体性原

①解决大气污染措施:禁止使用有铅汽油

②水污染:减少或禁止污水排放,进行污水净

2、生态工程的发展前景

(1)“生物圈2号”生态工程实验启示:使人类认识到与自然和谐共处的重要性,深化了我们对自然规律的认识,即自然界给人类提供的生命支持服务是无价之宝。

3、我国生态工程发展前景的分析与展望

前景:解决我国目前面临的生态危机,生态工程是途径之一,需要走有中国特色的道路,不但要重视对生态环境的保护,更要注重与经济、社会效益的结合。

存在问题:缺乏定量化模型的指导,难以设计出标准化、易操作的生态工程样板设计缺乏高科技含量,生态系统的调控缺乏及时准确的监测技术支持,缺乏理论性指导等。

人教版高中生物选修三知识点总结(详细)知识分享

人教版高中生物选修三知识点总结(详细)

选修3 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。 操作水平:DNA分子水平 原理:基因重组 优点:1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 (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:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割,因此具有专一性。 (3)作用的化学键:切割磷酸二酯键 (4)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)作用:将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来,形成重组DNA (2)连接的化学键:磷酸二酯键 (3)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。 (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,它是一种环状DNA分子。 (3)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:目的基因的获取 1.从基因文库中获取(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用) 2.人工合成。常用方法有:(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用) (2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用)

高中物理选修3-3知识点整理

选修3—3考点汇编 1、物质是由大量分子组成的 (2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? (3)对微观量的估算 ①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成立方体) ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:mol A M m N = b.分子体积:mol A V v N = c.分子数量:A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= === 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象) (1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同时还说明分子间有间隙,温度越高扩散越快 (2)布朗运动:它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点:永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,布朗运动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地做无规则运动。 (3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度 越高,运动越剧烈 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子 间斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线 所示。分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子 力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力) 随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时, 分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,0r 的数量级为 1010-m ,相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时,分子间的作用力变得十 分微弱,可以忽略不计了 4、温度

生物选修3知识归纳 填空含答案

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)——。 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

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 →→) 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。

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。 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

高中生物选修3知识点总结

选修3知识点复习 专题1 基因工程 (一)基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。原理是基因重组,操作水平是分子水平。优点:打破物种界限;定向地改造生物的遗传性状。 (二)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:主要从原核生物中分离纯化出来。 (2)功能: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)特点具有专一(特异)性。 (4)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连接酶只能连接黏性末端;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聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段的末端,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能够稳定保存并复制;②有一至多个限制酶酶切位点③含有标记基因,便于筛选。④对受体细胞无害。 (2)最常用的载体是质粒,化学本质是DNA分子。(3)其它载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒 (三)基因工程的基本操作程序第一步:目的基因的获取 1.目的基因主要是指编码蛋白质的结构基因。 3.人工合成目的基因的两个条件:基因比较小;核苷酸序列已知。 4.PCR技术扩增目的基因 (1)PCR是多聚酶链式反应的缩写,原理DNA双链复制。 (2)过程:第一步变性:加热至90~95℃,DNA解链,不需要解旋酶;第二步复性:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链。变性和复性利用了DNA的热变性原理;第三步延伸: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基因表达载体的组成:除了目的基因外,还必须有启动子、终止子、标记基因等。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。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常用的导入方法: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法。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Ca2+处理细胞,使其成为感受态细胞,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。 第四步:目的基因的检测和鉴定 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,方法是分子杂交技术。 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。 (四)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:如乳腺生物反应器和膀胱生物反应器,方法是将目的基因导入哺乳动物的受精卵中,使其发育成转基因动物。 3.基因治疗是把正常基因导入病人的体内,使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗的目的,这是治疗遗传病最有效的手段。 (五)蛋白质工程的概念:基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,蛋白质工程师在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。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。 专题2 细胞工程 (一)植物细胞工程 1.植物组织培养技术(1)原理:植物细胞的全能性 (2)过程:离体的植物器官、组织或细胞脱分化愈伤组织再分化植物体

地理选修3知识点总结

第一章旅游资源的内涵及特点 第一节旅游资源的内涵及特点 1 旅游资源:指对旅游者具有吸引力的自然存在和历史文化遗产,以及直接用于旅游目的的人工创造物。(可以是自然风景、文物古迹,也可以是民俗风情) 2 旅游资源的内涵:1)能够吸引旅游者并直接用于欣赏、消遣,一般不包括为旅游者提供服务的设施;2)能够被旅游业开发利用;3)能够产生社会效益、经济效益和环境效益。 3 旅游资源的特点:1)内容与形式上的多样性;2)空间上的地域性;3)季节上的变化性;4)美学上的观赏性;5)吸引力的定向性;6)利用的永续性和易损性。 4 在对旅游资源开发利用时,尤其要重视对旅游资源和环境的保护,这是旅游资源存在和发展的基础。 第二节旅游资源的类型 1 自然旅游资源是自然赋予的,能使人们产生美感的自然环境或物象的组合,如地貌、水文、气候、生物、宇宙等自然要素及其互相组合的自然景观。(自然旅游资源的分类:地文景观类、气象气候类、水域风光类、生物景观类和宇宙类) 2 人文旅游资源是古今人类社会活动、文化艺术和科技创造的载体和轨迹,如文物古迹、文化艺术活动、科技与建筑成就、文化娱乐活动等人文景观。(人文旅游资源的分类:古迹和古建筑类、现代建筑成就类、消闲、求知、健身类、购物类) 第三节中国的世界遗产 1世界遗产:是全人类共同继承和拥有的具有突出的普遍价值的的共同财富。它是指人类共同继承的文化及自然遗产。 2 根据《保护世界文化和自然遗产公约》,世界遗产可分为:文化遗产、自然遗产、自然与文化遗产。 3 世界文化遗产:(略) 4 世界自然遗产:九寨沟风景名胜区、黄龙风景名胜区、武陵源风景名胜区、云南三江并流保护区、四川大熊猫栖息地和中国南方喀斯特。 5 世界文化与自然遗产:泰山、黄山、峨眉山-乐山大佛、武夷山 6 人类口述和非物质遗产代表作:昆曲、中国古琴、新疆维吾尔族木卡姆艺术和蒙古族的长调民歌 7 认识和研究世界遗产价值的必要性:一方面可提高和深化公众对世界遗产的认知程度和主动保护意识;另一方面可提高旅游业管理者与从业人员的职业道德和专业知识水平。 8 世界遗产具有科学价值、历史文化价值、美学价值和经济价值。 对保护世界遗产的“三个负责”态度:第一,对历史负责,对创造人类高度价值和文明的祖先负责;第二,对当代人负责,不仅是中国人,也包括全世界人民;第三,对未来负责,要把它完整的交给子孙后代。 9中国的十大旅游胜地 自然旅游资源有:长江三峡(湖北、重庆);桂林山水(广西);黄山(安徽);杭州西湖(浙江);日月潭(台湾)。人文旅游资源有:故宫(北京);八达岭长城(北京);苏州园林(江苏);承德避暑山庄(河北);秦陵兵马俑(陕西)。 10 四大佛教名山:山西的五台山、四川的峨眉山、安徽的九华山、浙江的普陀山。 第二章旅游资源的综合评价 第一节旅游景观的观赏 1 旅游景观的观赏要注意:1)了解景观特点;2)精选观赏点位;3)把握观赏时机;4)洞悉景观的文化定位;5)提高审美素质。 2 如何了解景观特点:1)了解景观内容;有哪些景点、分布状况、介绍景观的形成原理、了解其美学价值和历史文化内涵;2)了解景观布局的节奏和韵律:路线的设计有其序幕、发展、高潮和结束。 3 园林的构景手法:主配、层次、框景、借景。 4 自然美的表现形式:形象美、朦胧美、色彩美、动态美、声音美。 5 自然景观位置选择的一般方法: 6 把握景观的观赏时机 第二节著名旅游景区景观的特点及其成因(参考名师伴你行) 一黄山 1位置:位于安徽省东南部。 2 特点:号称天下第一奇山,是以自然景观为特色的山地旅游风景名胜区,有天下名景集黄山之赞语。“奇松、怪石、云海、温泉”,被称为黄山四绝。是我国南方珍贵的植物宝库和天然生物园。 3 成因:黄山美丽的自然风光是由地质、地貌、气候等多种自然因素共同造成的。(黄山典型的花岗岩和断层构造,使黄山成为一座花岗岩断块山,但是由于前山的岩体中节理长而深,大而稀;后山节理密集,长短深浅不一,形成前山雄伟,后山秀丽的自然风光)(黄山地处温暖湿润的北亚热带地区,降水丰富,植被茂密,化学风化和生物风化作用都比较显著。由于海拔高、空气湿度大,所以经常出现云海飘渺、烟雾朦胧的壮丽景观) 二夏威夷 1 特点:以热带风情和火山景观闻名于世;多种文化汇集交融的大熔炉。 2 成因:1)热带风情——地处热带,但受海洋环抱,气候适宜,雨量丰富;2)火山景观——较频繁而宁静的火山喷发活动,没有强烈的爆炸过程;3)多种文化汇集交融的大熔炉——种族多样,民族构成多样。 三长城 1 长城西起嘉峪关,东至鸭绿江西岸的虎山,全长6300千米。它因建筑年代之久、规模之大、历史价值之高成为中华民族的象征和世界著名的奇观,是中国十大风景名胜之一,长城(八达岭、山海关、嘉峪关)被列为世界文化遗产。 2 长城的特点:1)我国古代最伟大的军事防御建筑体系;2)长城的构筑体现了因地制宜的思想;3)重视气候、水

人教版高中生物选修3重点知识点总结

高中生物选修三 专题1 基因工程 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:λ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)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:获取大量的目的基因 (3)原理:DNA双链复制 (4)过程: 第一步:加热至90~95℃DNA解链为单链; 第二步:冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合; 第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 (5)特点:指数(2^n)形式扩增 第二步:基因表达载体的构建(核心) 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

高中化学选修三知识点总结

高中化学选修三知识点总结 第一章原子结构与性质 1、电子云:用小黑点的疏密来描述电子在原子核外空间出现的机会大小所得的图形叫电子云图。离核越近,电子出现的机会大,电子云密度越大;离核越远,电子出现的机会小,电子云密度越小。 2、电子层(能层):根据电子的能量差异和主要运动区域的不同,核外电子分别处于不同的电子层.原子由里向外对应的电子层符号分别为K、L、M、N、O、P、Q. 3、原子轨道(能级即亚层):处于同一电子层的原子核外电子,也可以在不同类型的原子轨道上运动,分别用s、p、d、f表示不同形状的轨道,s轨道呈球形、p轨道呈纺锤形,d轨道和f轨道较复杂.各轨道的伸展方向个数依次为1、3、5、7。 4、原子核外电子的运动特征可以用电子层、原子轨道(亚层)和自旋方向来进行描述.在含有多个核外电子的原子中,不存在运动状态完全相同的两个电子。 5、原子核外电子排布原理: (1)能量最低原理:电子先占据能量低的轨道,再依次进入能量高的轨道;

(2)泡利不相容原理:每个轨道最多容纳两个自旋状态不同的电子;(3)洪特规则:在能量相同的轨道上排布时,电子尽可能分占不同的轨道,且自旋状态相同。 洪特规则的特例:在等价轨道的全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)、全空时(p0、d0、f0)的状态,具有较低的能量和较大的稳定性.如24Cr [Ar]3d54s1、29Cu [Ar]3d104s1 6、根据构造原理,基态原子核外电子的排布遵循图⑴箭头所示的顺序。 根据构造原理,可以将各能级按能量的差异分成能级组如图⑵所示,由下而上表示七个能级组,其能量依次升高;在同一能级组内,从左到右能量依次升高。基态原子核外电子的排布按能量由低到高的顺序依次排布。 7、第一电离能:气态电中性基态原子失去1个电子,转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能。常用符号I1表示,单位为kJ/mol。 (1)原子核外电子排布的周期性 随着原子序数的增加,元素原子的外围电子排布呈现周期性的变化: 每隔一定数目的元素,元素原子的外围电子排布重复出现从ns1到 ns2np6的周期性变化.

高中生物选修3高考知识点

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。

(完整版)高中化学选修3知识点总结

高中化学选修3知识点总结 二、复习要点 1、原子结构 2、元素周期表和元素周期律 3、共价键 4、分子的空间构型 5、分子的性质 6、晶体的结构和性质 (一)原子结构 1、能层和能级 (1)能层和能级的划分 ①在同一个原子中,离核越近能层能量越低。 ②同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它们分成能级s、p、d、f,能量由低到高依次为s、p、d、f。 ③任一能层,能级数等于能层序数。 ④s、p、d、f……可容纳的电子数依次是1、3、5、7……的两倍。 ⑤能层不同能级相同,所容纳的最多电子数相同。 (2)能层、能级、原子轨道之间的关系 每能层所容纳的最多电子数是:2n2(n:能层的序数)。 2、构造原理 (1)构造原理是电子排入轨道的顺序,构造原理揭示了原子核外电子的能级分布。 (2)构造原理是书写基态原子电子排布式的依据,也是绘制基态原子轨道表示式的主要依据之一。

(3)不同能层的能级有交错现象,如E(3d)>E(4s)、E(4d)>E(5s)、E(5d)>E(6s)、E(6d)>E(7s)、E(4f)>E(5p)、E(4f)>E(6s)等。原子轨道的能量关系是:ns<(n-2)f <(n-1)d <np (4)能级组序数对应着元素周期表的周期序数,能级组原子轨道所容纳电子数目对应着每个周期的元素数目。 根据构造原理,在多电子原子的电子排布中:各能层最多容纳的电子数为2n2 ;最外层不超过8个电子;次外层不超过18个电子;倒数第三层不超过32个电子。 (5)基态和激发态 ①基态:最低能量状态。处于最低能量状态的原子称为基态原子。 ②激发态:较高能量状态(相对基态而言)。基态原子的电子吸收能量后,电子跃迁至较高能级时的状态。处于激发态的原子称为激发态原子。 ③原子光谱:不同元素的原子发生电子跃迁时会吸收(基态→激发态)和放出(激发态→较低激发态或基态)不同的能量(主要是光能),产生不同的光谱——原子光谱(吸收光谱和发射光谱)。利用光谱分析可以发现新元素或利用特征谱线鉴定元素。 3、电子云与原子轨道 (1)电子云:电子在核外空间做高速运动,没有确定的轨道。因此,人们用“电子云”模型来描述核外电子的运动。“电子云”描述了电子在原子核外出现的概率密度分布,是核外电子运动状态的形象化描述。 (2)原子轨道:不同能级上的电子出现概率约为90%的电子云空间轮廓图称为原子轨道。s电子的原子轨道呈球形对称,ns能级各有1个原子轨道;p电子的原子轨道呈纺锤形,n p能级各有3个原子轨道,相互垂直(用p x、p y、p z表示);n d能级各有5个原子轨道;n f能级各有7个原子轨道。 4、核外电子排布规律 (1)能量最低原理:在基态原子里,电子优先排布在能量最低的能级里,然后排布在能量逐渐升高的能级里。 (2)泡利原理:1个原子轨道里最多只能容纳2个电子,且自旋方向相反。 (3)洪特规则:电子排布在同一能级的各个轨道时,优先占据不同的轨道,且自旋方向相同。 (4)洪特规则的特例:电子排布在p、d、f等能级时,当其处于全空、半充满或全充满时,即p0、d0、f0、p3、d5、f7、p6、d10、f14,整个原子的能量最低,最稳定。 能量最低原理表述的是“整个原子处于能量最低状态”,而不是说电子填充到能量最低的轨道中去,泡利原理和洪特规则都使“整个原子处于能量最低状态”。 电子数 (5)(n-1)d能级上电子数等于10时,副族元素的族序数=n s能级电子数 (二)元素周期表和元素周期律 1、元素周期表的结构 元素在周期表中的位置由原子结构决定:原子核外的能层数决定元素所在的周期,原子的价电子总数决定元素所在的族。 (1)原子的电子层构型和周期的划分 周期是指能层(电子层)相同,按照最高能级组电子数依次增多的顺序排列的一行元素。即元素周期表中的一个横行为一个周期,周期表共有七个周期。同周期元素从左到右(除稀有气体外),元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强。 (2)原子的电子构型和族的划分 族是指价电子数相同(外围电子排布相同),按照电子层数依次增加的顺序排列的一列元素。即元素周期表中的一个列为一个族(第Ⅷ族除外)。共有十八个列,十六个族。同主族周期元素从上到下,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。 (3)原子的电子构型和元素的分区 按电子排布可把周期表里的元素划分成5个区,分别为s区、p区、d区、f区和ds区,除ds区外,区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。 2、元素周期律

高中生物选修3(浙科版)知识点总结

第一章基因工程 一、工具酶的发现和基因工程的诞生 1、基因工程的概念: (1)广义的遗传工程:泛指把一种生物的遗传物质(细胞核、染色体脱氧核糖核酸等)移到另一种生物的细胞中去,并使这种遗传物质所带的遗传信息在受体细胞中表达。(2)基因工程: 就是把一种生物的基因转入另一种生物体中,使其产生我们需要的基因产物,或者让它获得新的遗传性状。基因工程的核心是构建重组DNA分子。由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,因此又叫做DNA重组技术。 (3)基因工程诞生的理论基础: DNA是遗传物质的发现过程、DNA双螺旋结构的确立、遗传信息传递方式的认定。 2、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,并能切割(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。 例如:某种限制性核酸内切酶能识别的序列是GAATTC,能在G和A之间切割DNA,如下图所示。 黏性末端 黏性末端 ③结果:能将DNA分子切割成许多不同的片段。 备注:不同DNA分子用同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端都相同;同一个DNA分子用不同限制性核酸内切酶切割,产生的黏性末端一般不相同。 (2)“分子缝合针”——DNA连接酶 ①作用:将具有末端碱基互补的2个DNA片段连接在一起(缝合磷酸二酯键)形成的D NA分子称为重组DNA分子。 因此,DNA连接酶具有缝合DNA片段的作用,可以将外源基因和载体DNA连接在一起。 (3)“分子运输车”——载体——质粒

人教版高中生物选修三知识点总结(详细)

选修3 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。 操作水平:DNA分子水平 原理:基因重组 优点:1.突破物种界限 2.定向改造生物的遗传特性 (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:能够识别特定的核苷酸序列,并在特定的切点切割,因此具有专一性。 (3)作用的化学键:切割磷酸二酯键 (4)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)作用:将两个具有相同粘性末端的DNA片段连接起来,形成重组DNA (2)连接的化学键:磷酸二酯键 (3)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。 (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,它是一种环状DNA分子。 (3)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:目的基因的获取 1.从基因文库中获取(不知道目的基因的核苷酸序列的情况下采用) 2.人工合成。常用方法有:(1)反转录法(已经获得mRNA的情况下采用) (2)化学合成法(知道目的基因的核苷酸序列、基因比较小的情况下采用) 3.PCR技术扩增目的基因(知道目的基因两端的核苷酸序列、基因比较大的情况下采用) (1)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:获取大量的目的基因 (3)原理:DNA双链复制 (4)过程:第一步:变性,加热至90~95℃DNA解链为单链;(高温解旋) 第二步:复性,冷却到55~60℃,引物与两条单链DNA结合; 第三步:延伸,加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。 (5)特点:指数(2n)形式扩增 第二步:基因表达载体的构建(核心) 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。

高中生物选修3知识点总结

选修3易考知识点背诵 专题1 基因工程 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

人教部编版高中生物选修三必考知识点总结

人教部编版高中生物选修三必考知识点总结 专题1 基因工程 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。 DNA连接酶DNA聚合酶 不同点连接的 DNA 双链单链 模板不要模板要模板 连接的 对象 2个DNA片 段 单个脱氧核苷酸加到 已存在的单链DNA 片段上 相同点作用实 质 形成磷酸二酯键化学本 质 蛋白质 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。

生物选修3专题一知识点(详细)

选修3《现代生物科技专题》知识点总结 1.1 DNA重组技术的基本工具 1、基因工程的概念 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说,就是按照人们的意愿,把一种生物的某种基 因提取出来,加以修饰改造,然后放到另一种生物的细胞里,定向改造生物的遗传性状。 优点:定向地改造生物的遗传性状; 实现基因在不同物种之间的转移,迅速培育出生物新品种 2、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。 3、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。 (一)基因工程的基本工具 1?“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是原核生物 (2)功能:能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列,有特定的切割位点(专一性)。 (3)作用部位:磷酸二酯键 (3)结果:形成两种末端:黏性末端和平末端。 注意:用同种限制酶分别切割目的基因和载体,从而形成相同的黏性末端,然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来 2?“分子缝合针” 一一DNA连接酶 ①作用:恢复磷酸二酯键。 ②种类:E?coliDNA连接酶:来源于大肠杆菌,连接黏性末端;

T4DNA连接酶:来源于噬菌体,连接黏性末端和平末端。 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。 ④对受体细胞无害 (2)常用的载体:细菌的质粒、入噬菌体的衍生物、动植物病毒(天然质粒不能直接使用) 1.2 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. 方法:①从基因文库中获取目的基因 (方法:根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性。) ②利用PCR技术扩增目的基因(适用于已知目的基因的一段核苷酸序列) ③通过化学方法人工合成(适用于目的基因较小,或已知目的基因核苷酸序列) 3. 基因组文库与cDNA文库的区别 4. PCR技术扩增目的基因 (1)PCR的含义:全称多聚酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的:快速获取大量的目的基因 (3)原理:DNA M制 (4)使用的前提:已知目的基因的一段核苷酸序列 (5)条件:模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 (6)过程:第一步:变性,加热至90?95C DNA解链为单链,断裂氢键; 第二步:退火,冷却到55?60C,引物与两条单链DNA结合,形成局部双链DNA

高中生物选修三知识点 保证选做题满分

1、限制性核酸内切酶、DNA连接酶、载体 2、限制性内切酶、磷酸二酯键、黏性末端、黏性末端、平末端 3、细菌的质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒、DNA、能够在宿主细胞中复制并稳定地保存、载体DNA必须有一个或多个限制酶切点,以便目的基因插入到载体上去、 具有某些标记基因,便于进行筛选 4、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 5、人工合成法、反转录法、根据已知的氨基酸序列合成DNA、基因文库、基因组文库、部分基因组文库、PCR、DNA 6、聚合酶链式反应、体外复制特定DNA片段的核苷酸合成、DNA双链复制、指数、引物、高温变性解螺旋、低温复性恢复双链、中温延伸 7、目的基因、启动子、终止子、标记基因 8、转化、农杆菌转化法基因枪法、花粉管通道法、植物细胞组织培养、细胞的全能性、显微注射技术、动物细胞培养 9、Ga2+(GaCl2)、感受态 10、检测转基因生物染色体的DNA上是否插入目的基因、DNA分子杂交技术、检测目的基因是否转录了mRMA、DNA分子杂交技术、检测目的基因是否翻译成蛋白质、抗原-抗体杂交、个体生物学水平鉴定 11、正常基因、遗传病、 12、基因工程能够打破种属的界限、在基因水平上定向改变生物遗传性、 已有基因的重新组合,产生的蛋白质是自然界已经存在的 13、从预期的蛋白质功能出发、设计预期的蛋白质结构、推测应有的按基酸序列、 找到相对应的脱氧核苷酸序列、基因、蛋白质、蛋白质、第二代基因工程 选修三专题二细胞工程填空 1、细胞工程: 研究的水平: 细胞整体水平或细胞器水平 种类: 植物细胞工程、动物细胞工程

高中生物选修三生态工程知识点知识讲解

专题四生态工程 一、生态工程的概念 生态工程是指应用生态系统中物种共生与物质循环再生原理、结构与功能相协调原则,结合系统分析的最优化方法而设计的促进物质被分层多级利用的生产工艺系统。 二、生态工程的基本原理 生态工程的设计所依据的是生态学和工程学原理 1、生态学原理 (1)物种共生原理:自然界任何一种生物都不能离开其他生物而单独生存和繁衍,存在着共生、竞争等关系,这构成了生态系统的自我调节和反馈机制。 (2)生态位原理:生态系统中各种生物都占有一定的生态位,依据此原理,可构建一个具有多层次、多种群的稳定而高效的生态系统。 (3)食物链原理:食物链/食物网是实现生态系统中物质循环、能量流动和信息传递的基础,物种间的食物关系是生态工程设计的重要因素。 (4)物种多样性原理:生态系统中生物多样性越高,抵抗力稳定性越陷越高,生态系统就越稳定。 2、工程学原理 (1)物质循环再生原理:物质能在生态系统中循环往复,分层分级利用。我国古代的“无废弃物农业” 改善了土壤结构,培育了土壤微生物,实现了N、P、K等元素的循环利用。 (2)协调与平衡原理:要处理好生物与环境的协调与平衡,生态系统中的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度。太湖等水体富营养化,导致水葫芦和藻类疯长现象;西北衰败的杨树和繁茂的当地树种间的大反差。 (3)整体性原理:生态工程建设,不但要考虑自然生态系统的规律,还要考虑到社会和经济等系统的影响力。只有应用整体性原理,才能统一协调当前与长远、局部与整体、开发与环境建设之间的关系,保障生态系统的平衡与稳定。 三、生态工程建设的基本过程 1.生态工程建设的核心环节是技术设计. 2.生态工程设计的方法及实例 (1)食物链(网)的“相接”,如稻田养鱼农业生态工程。 (2)食物链(网)的“加环”,如玉米芯的充分利用。 3.生态工程在设计时要考虑到有利于人和自然两方面,突出低消耗、多效益、可持续的特征。 二、我国生态工程建设的实例 1.治污生态工程 (1)内容:主要涉及固体、液体、有机废物的处理,生态肥料的研制与试用,湖区污染的生态治理,塑料的再生利用。 (2)实例——“人工湿地”生态工程: (1)湿地的重要特点之一是生物多样性丰富,湿地生态系统具有较强的

高中化学选修3知识点总结

高中化学选像口识籍 —、原子结构 1 \冃匕层和冃匕级 (1) 能层和能级的划 ① 在同一个原子中,离核越近能层能量越低。 ② 同一个能层的电子,能量也可能不同,还可以把它匍能级 S 、p 、d 、f,能量 由低到高依次詢P 、d 、f 。 ③ 任一能层,能级数等于能层序数。 ④ s 、p 、d 、f ............... 可容纳的电子数依次是 1、3、5、7 ................. 的两倍。 ⑤ 能层不同能级相同,所容纳的最多电子数相同。 (2) 能层、能级、原子轨道之的关系 每能层所容纳的最多电子数是:2n 2 5 :能层的序数)。 2、构造原理 (1) 构造原理是电子排入轨道的顺序,构造原理揭示了原子核外电子的能级茹。 (2) 构造原理是书写基态原子电子排布式的依据,也是绘制基态原子轨道表示式的主 要依据之一。 (3)不同能层的能级有交错歸(3d ) > E (4s )、E (4d ) > E (5s )、E (5d ) > E (6s)、E (6d) > E ( 7s)、E (4f ) > E (5p)、E (4f ) > E (6s)等。原子轨道的能 量关系是:ns < ( n-2) f < (n-1 ) d < np (4)能级组序数对应着元素周期表的周期序数,能级组原子轨道所容纳电子数目对应 着每个周期的元素数目。 根据构造原理,在多电子原子的电子排布中:各能层最多容纳的电子数為 2 ;最外层 不超过卜电子;次外层不超过个电子;倒数第三层不超过个电子。 (5)基态和激发态 ① 基态:最低能量状态。处于 最低能量状态 的原子称塞态原子。 1 2 3 4 K L M N s P 1 P d 1 P d r 1 1 3 1 3 S 1 3 S 7 2 2 6 2 6 10 2 6 10 M 2 8 18 32 2rP ■ 0?

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