2009年高考生物选修3现代生物科技专题考前知识梳理与练习
文档属性
| 名称 | 2009年高考生物选修3现代生物科技专题考前知识梳理与练习 |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 117.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙科版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2009-04-17 12:42:00 | ||
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文档简介
2009届高三选修3 现代生物科技专题高考复习资料
（一）、高考考试说明要求
全册共五章，13部分内容，高考考试说明都只要求掌握I类（知道所列知识点的含义，并能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们）要求，而没有一个是Ⅱ类（理解所列知识与相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价）要求。一般占高考理综卷生物部分的15%（12分左右）。
（二）、考试范围及内容
第一章基因工程
第一节工具酶的发现和基因工程的诞生
一、教学要求（教学指导意见要求，下同）
基本要求 1.说出基因工程的含义并指出基因工程的主要内容2.说出限制性核酸内切酶的含义及作用特点3.说出DNA连接酶的作用4.简述质粒的含义、特性及其在基因工程中的作用
发展要求 解释限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒在基因工程诞生中的意义
说明 1.限制性核酸内切酶只要求了解教材中的2种限制性核酸内切酶的碱基识别序列和切割位点。单核苷酸链的走向不作拓展。2.“小资料：基因工程的载体”只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体的内容。
二、基本内容
1、基因工程的基本工具
1.）基因工程的剪刀（“分子手术刀”）： （简称：）
来源：主要是从 生物中分离纯化出来的。
功能： ， 。
特点：具有 性 作用部位：
结果：形成 。
2.）基因工程的针线（“分子缝合针”）：
功能： 作用部位：
结果：
与DNA聚合酶作用的异同：
3.）基因工程的运输工具（“分子运输车”）： 又可称为
载体具备的条件：① 。② 。③ 。
最常用的是 ,它是一种裸露的、结构简单的、独立于 之外，并具有 的双链 分子。 其它常见：
答案：1)限制性核酸内切酶（简称：限制酶） 原核 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（切点）的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开（目的基因和运载体） 具有特异（专一）性 经限制酶切割产生的DNA片段末端，主要是黏性末端（端口处没有碱基互补的多余单链片段），少数是平末端。
2）DNA连接酶 连接两个碱基互补的DNA分子（如目的基因和质粒）的黏性末端或平末端 磷酸二酯键 形成新的重组DNA分子 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）载体 运载体 能在受体细胞中复制并稳定保存 具有多个限制酶切点，供外源DNA片段插入 具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择 质粒 细菌拟核DNA 自我复制能力 环状DNA 噬菌体 动植物病毒
第二节 基因工程的原理和技术
基本要求 1.简述基因工程的原理2.描述基因工程基本步骤的几个步骤
发展要求 举例说出筛选含有目的基因的受体细胞的原理
说明 “课外读：聚合酶链式反应（PCR）”、“小资料：基因工程的受体细胞”只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体的内容。
二、基本内容
1、基因工程的概念
基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境 生物体外
操作对象 基因
操作水平 DNA分子水平
基本过程 剪切→拼接→导入→表达
结果 人类需要的基因产物
2、基因工程的原理及技术
1）原理：
2）基因工程的基本操作步骤
第一步：获取 （ 指 ）
获取方法： ①未知序列，采用 酶直接从供体细胞分离基因（鸟枪法）并建立 ，以后需要直接获取。
已知序列，用人工合成法② 法：需从供体细胞获取mRNA，由 酶参与完成。
③ 化学合成法：由蛋白质的 序列推测最终的 序列，后人工合成。
获得目的基因后可采用 技术大量扩增目的基因。
第二步：形成 分子。
用与切割目的基因 的限制性核酸内切酶切割 DNA，目的是使
，然后用 酶连接在一起，形成重组DNA分子，这即体现了 变异类型。最终可以形成几种分子？
第三步：将 导入 细胞。
该细胞可以是动物细胞、植物细胞、微生物细胞。导入细胞常用的方法：
导入植物细胞：采用最多的方法是 法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。
导入动物细胞：最常用的方法是 技术。此方法的受体细胞多是 。原因是该种细胞 强。
导入微生物细胞：此方法的受体细胞多是 ，且操作过程中可以用 处理它，目的是 。若是需要能产生分泌蛋白的目的基因常换成 作受体细胞。理由是 。
第四步： 含目的基因的受体细胞（即目的基因的 ）
方法：检测 基因的法，常用的基因是抗生素的 基因如抗四环素基因。即在含 的培养基上培养 细胞，若能生长，则该细胞 重组质粒，也就含有 基因。反之否。该方法检测的依据是 基因是否表达。也可以采用 的方法，原理是 ，符合 原则。目的是检测转基因受体生物的染色体DNA上是否插入了目的基因（整合），检测目的基因是否转录出了mRNA。
第五步：目的基因的 。（即经过 和 过程产生人们需要的功能物质）
方法是从转基因生物中提取 成分，用相应的抗体进行 杂交。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 性状，抗病毒植物是否出现 性状。
标记基因的作用： 。
答案：1）基因重组 2)目的基因（人们所需要的基因） 限制性核酸内切酶（简称：限制酶) 基因文库 反转录（逆转录） 氨基酸 DNA. PCR技术（DNA扩增） 重组DNA 相同 载体 使目的基因与载体DNA的两端形成相同的黏性末端 DNA连接酶 基因重组 5种DNA分子中有3种重组DNA分子 含目的基因的重组DNA分子 受体细胞 农杆菌转化 显微注射 受精卵 全能性 大肠杆菌 氯化钙 增加大肠杆菌细胞壁的通透性，使含目的基因的重组质粒进入大肠杆菌宿主细胞内 酵母菌 酵母菌有内质网、高尔基体等细胞器参与分泌蛋白合成与加工，而大肠杆菌没有 筛选 （检测） 标记 抗性 相应抗生素 受体 含有 目的 标记基因 DNA探针 DNA分子杂交原理 碱基互补配对 表达 （ 转录和翻译） 蛋白质 抗原－抗体 抗虫 抗病毒 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。
第三节 基因工程的应用
基本要求 1.举例说出基因工程在遗传育种、疾病治疗与生态环境保护方面的应用2.说出基因治疗的基本原理3.关注基因工程新进展
发展要求 尝试应用基因工程技术设计一个解决生活中疑难问题的方案
说明
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。先由 技术获得抗性细胞（植物受体细胞），然后通过 技术获得抗性植株。此种育种称为 育种，优点是 、 。
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。转基因动物是指转入了 的动物。用转基因动物来生产 、 等蛋白质类药物，可以采用 器。
3.基因治疗：把 基因引入病人体内 的细胞，使该基因表达产物发挥作用，以 或 基因的缺陷。
答案：基因工程 植物组织培养 基因工程育种 定向变异改造生物的遗传性状产生人们需要的新品种 克服了远远杂交不亲和的障碍 外源基因 胰岛素 干扰素 生物（乳腺）反应 正常功能的外源 有缺陷（目标）
第四节 基因工程的发展前景（选学）具体内容不作要求
练习：
1、为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。⑴获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a”或“b”）⑵将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有 和基因枪法。⑶由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术，该技术的核心是 和 。
答案： a a 农杆菌转化法 植物组织培养 脱（去）分化 再分化
2（09浙江五校联考）现有一长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子，用限制性核酸内切酶酶切后，进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶H单独酶切，结果如图1。用酶B单独酶切，结果如图2。用酶H和酶B同时酶切，结果如图3。该DNA分子的结构及其酶切图谱是
第二章克隆技术
第一节 什么是克隆
一、教学要求
基本要求 1.说出有性繁殖和无性繁殖的含义2.简述克隆的含义及在不同水平上的克隆技术的含义3.描述克隆技术的发展历程4.举例说出克隆的基本条件
发展要求
说明
二、基本内容(P18-20)
有性繁殖含义：
无性繁殖含义：
克隆的含义：
分子水平的克隆： 克隆即 （可用 技术） 现代生物技术细胞水平的克隆： 克隆 中的关键技术
个体水平的克隆：如 ，属于 生殖。
理论上克隆的条件： 、 、 。
第二节 植物的克隆
一、教学要求
基本要求 1.简述植物细胞全能性的含义2.简述植物组织培养的程序3.说出植物克隆成功所需的条件4.简述植物细胞培养和器官培养的方法和意义5.简述植物细胞工程的概念、操作过程和应用
发展要求 认同细胞生物学基础理论研究与技术开发之间的关系
说明 1.“植物克隆的发展”不作要求。只提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体有关内容。2.“小资料：植物体细胞杂交”只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体有关内容。
二、基本内容P21-24
植物细胞全能性的含义：
意义：理论上讲
植物组织培养的程序：（1） （2）
（3） （4）
即（ ）又叫（ ） ( ) ( ) （ ）
( ) ( )
条件：营养条件、激素（平衡配比：诱根： ，诱芽： ）、温度、无菌、（后还需光）
应用：快速繁殖、作物脱（病）毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产
植物克隆成功所需的条件:（1） （2）
植物组织培养与植物细胞工程的比较：
植物组织培养是将离体的植物器官(根、茎、叶、花、果实、种子等)、组织(形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)、胚(成熟和未成熟的胚)、胚乳、原生质体等，在无菌条件下培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱发产生愈伤组织、胚状体或不定芽等，再长成完整的植株，统称为植物组织培养。
根据外植体来源和培养对象的不同，又分为器官培养、细胞培养、组织培养等。
植物细胞工程是指借助基因工程的方法，将外DNA导入受体细胞中，或通过细胞融合等方法将不同来源的遗传物质重新组合，再将这些转基因细胞或重组细胞通过细胞培养获得具有特定性状的新植株。植物细胞工程意义在于克服了植物远缘杂交不亲和的障碍，为植物育种开辟了新的前景。所以，植物组织培养是植物细胞工程中的一项基本技术。
植物细胞工程的概念、操作过程：
应用：获得抗性植物和优质高产作物新品种，原生质体培养结合基因工程用于研究遗传学、植物生理和细胞生物学。
第三节 动物的克隆
一、教学要求
基本要求 1.简述动物细胞组织培养与体细胞克隆2.说出动物组织培养技术的发展历程3.描述细胞系及细胞株的含义4.简述动物的克隆培养法5.描述动物细胞全能性的表现程度，说出动物难以克隆的原因6.简述动物细胞核移植的概念和核移植的程序
发展要求 列举动物细胞培养与动物细胞核移植的应用和发展前景
说明 1.“动物的细胞融合技术及应用”不作要求。只提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体有关内容。2.“小资料：我国科学家在动物组织培养方面的贡献；多莉诞生不容易”只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体有关内容。
二、基本内容
1、动物细胞培养：动物体内一部分组织取出 → 消化或 处理→分散成 细胞→在人工控制条件下，细胞生存、生长、分裂乃至接触抑制→有规律的衰老、死亡。(细胞只生长、分裂，不分化)
动物组织培养：动物组织在体外及人工条件下维持生活状态或生长特性。动物组织培养过程中可以伴随组织分化。
动物细胞培养与动物组织培养统称组织培养（组培），广义则组培中还包括器官培养。(P28)
组织从机体取出→胰蛋白酶处理使组织分散为单个细胞→细胞悬浮液（ 培养基→ 细胞
（这属于 培养）
能连续培养的细胞： 或
（如 ，本质上 改变）
从培养瓶取出转移或移植到→
另一培养瓶 （即能连续传代的细胞） 不能连续培养的细胞： （如多数 细胞
→ 通过选择或纯化方法，获得具有特殊性质（一般具 等）的细胞称为
属于 培养(P28-30)
当原代培养到一定时期，需要进行传代培养原因：细胞会因为密度过大和代谢消耗引起营养枯竭，有害代谢产物积累，导致细胞不能正常生长；贴壁生长的话还会出现接触抑制现象。
3、（P30）动物的克隆培养法：也叫 ，是把 细胞从群体中 出来 培养，使之繁衍成一个新的 的技术。得到的后裔细胞群，由于来源于 所以，称为 系。
动物克隆的最基本要求是:
动物克隆的最主要用途：
提高动物细胞克隆形成率的措施：
4、动物细胞融合
原理： 融合方法： 用融合杂交细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物减少的对应关系进行 。动物细胞融合 体现细胞全能性。最重要用途：制备 。主要涉及的变异原理：
若二倍体的两动物细胞融合成功后，形成的杂交细胞是 倍体。
杂交瘤技术制备单克隆抗体（单抗）的基本方法：
注射特定 的 小鼠的 细胞
（实际是 细胞，能产生 ） 常用 或 筛选
融合细胞
经培养的 细胞 作介导（杂交细胞）并 检测
（能 ） 共 种
细胞 体内或体外培养 分离提取 。
（特点： ）
杂交瘤技术制备单克隆抗体（单抗）的最大优点：可以 。
单克隆抗体与传统抗体相比优点：特异性 、 灵敏度 。
5、动物细胞全能性的表现程度（P34）
动物细胞中 全能性最强，原因是 ，具全能性的原因 。
同一种动物细胞中全能性大小比较： > > >
动物细胞的全能性一般比较容易体现。
动物难以克隆的原因： 的结果使得细胞在形态和功能上高度特化，各种特化细胞的细胞核中物种的 完整，具有全能性，但 进行活动，有的 甚至 。通俗的说， 细胞分化使得细胞发生了 ，有的基因 ，有的基因 。如 细胞。
6、动物细胞核移植（核移植）的概念： 。
程序：1） 2)
属于 生殖 应用：如
植物组织培养与动物细胞培养的比较：
第三章 胚胎工程
第一节 从受精卵谈起
一、教学要求
基本要求 1.说出受精、卵裂、囊胚、原肠胚、三胚层等概念。2.简述动物胚胎发育的基本过程
发展要求
说明 1.对囊胚和原肠胚的形成过程不作拓展。2.对三胚层的分化只要求一般了解，不要求记忆具体的组织器官。3.“课外读：人的胚胎发育”只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体的内容。
二、基本内容
受精的概念： 的过程。
动物胚胎发育的基本过程：
层
→ → → 层 →
（起点） （特点： ）（结构： ） 层
第二节 胚胎工程
一、教学要求
基本要求 1.描述体外受精和胚胎体外培养。2.简述胚胎移植和胚胎分割。3.说出胚胎干细胞的培养和胚胎干细胞核移植4.举例说出胚胎工程的应用。
发展要求 尝试搜集胚胎干细胞研究进展的资料
说明 “小资料：超数排卵”、“课外读：脐带血的利用” 只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体的内容。
二、基本内容
1、体外受精
过程：取出 的 →培养液培养，使
从卵巢中获得未成熟的 体外人工培养 ，促进其 →体外合适环境
→ （最常用给卵巢注射 ，目的是进行 处理）
2、胚胎体外培养：
哺乳动物胚胎体外培养比组织培养和细胞培养要 得多，原因是胚胎发育条件 。所以目前 从受精卵到新生儿的全体外胚胎培养技术。
3、胚胎移植： 。也被称为“ ”。是胚胎工程中获得后代的唯一方法。提供胚胎的动物叫 ，接受胚胎的动物叫 （又叫 ）。该技术过程属于 生殖。
胚胎移植需满足的条件：供胚胎的动物与接受胚胎的动物应 ；接受胚胎的动物对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 反应。
４、胚胎分割： 。可 胚胎数量，是一种 良种畜的方法。属于 生殖。
过程：
5、胚胎干细胞的培养（P51）
1)胚胎干细胞:是受精卵分裂发育成 时， 的细胞，（简写为 细胞）。是一种 细胞，具有发育的 和 。
2)胚胎干细胞的培养过程：
培养关键：需要一种能促进胚胎干细胞的 ，但抑制其 的一种 体系。
培养过程：1、制备 层(胚胎 )；2、培养胚胎到 突出饲养层；3、 或 内细胞团；4、分为 细胞 5、加饲养层继续培养（属于 培养）。
3）胚胎干细胞核移植是指把 移植到 的 细胞中，经过 、 、 后直接由 完成克隆动物的技术。
应用：胚胎干细胞可以进行 ，获得 动物如获得适合人体移植的猪器官，减弱或消除 反应。还可以在试管中改良并创造动物新品种，结合基因工程培育生产有价值的动物等。
第四章生物技术的安全性和伦理问题
第一节 来自生物技术的忧虑
一、教学要求
基本要求 1.说出基因专利、基因安全、基因资源的概念2.举例说出生物技术带来的喜与忧
发展要求 关注生物技术的安全性和伦理性问题
说明 “课外读：转基因食品安全吗？”的内容只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体的内容。
二、基本内容
1、生物技术安全性的争论（三方面）
食物安全（主要指公众担心转基因生物会产生出毒性蛋白或过敏蛋白）、生物安全（是指担心转基因生物可能影响到生物多样性）、环境安全（是指转基因生物可能对环境造成新污染或破坏）
2、理性看待生物技术
正确的做法应该是趋利避害，而不能因噎废食。
3、生物技术的伦理问题
克隆人、试管婴儿、基因身份证
4、生物武器：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。
第二节 现代生物技术对人类社会的总体影响
一、教学要求
基本要求 1.举例说出生物技术在可持续发展战略中的积极作用2.举例说出生物技术对社会和环境的影响
发展要求
说明
二、基本内容
略
第五章 生态工程
第一节 生态工程的主要类型
基本要求 1.说出生态工程的产生背景2.说出生态工程在我国的主要应用领域
发展要求 利用多种途径收集有关生态工程的资料，并进行整理分析
说明 1.“小资料：我国生态学家马世骏先生”，只提供阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。2.此节提到的生态工程的研究对象、原理不作拓展，在第四节有专门讲述。
第二节 生态工程在农业中的应用
基本要求 1.说出农业生态工程中调整种植业和畜牧业结构的意义。2.说出我国农业生态工程的主要技术。
发展要求 1.尝试分析农户庭院生态系统的经济效益。2.认同农业生态工程是实现农业可持续发展的必然措施的观点。3.尝试利用生态学原理，进行生态城镇的简单设计。
说明 1.活动中的资料只作为背景材料，表中的各项数据不要求学生计算。2.“课外读：我国将在西部地区实施五大林业重点生态工程”只提供阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。
第三节 水利工程中的生态学问题
基本要求 说出水利工程对流域生态系统的利弊
发展要求 认同水利工程要与生态工程同步进行的必要性
说明 “小资料：南水北调工程”和“课外读：埃及阿斯旺大坝对环境的影响日益严重”只提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。
第四节 生态工程的前景
基本要求 1.举例说出生态工程的研究对象扩展为“社会－经济－自然复合生态系统”。2.简述生态工程的基本原理。
发展要求 1.简述生态工程与可持续发展之间的关系2.关注生态工程的发展前景
说明
基本内容：
我国马世骏教授提出的生态工程的八字原理： 、 、 、 。
生态工程在我国的主要应用领域主要表现在四方面： 的生态工程、 的生态工程、 的生态工程、 的生态工程。
我国农业生态工程的主要技术： 技术、 技术、 技术。
生态工程的研究对象：由 扩展为
生态工程的总体目标：
练习：（08江苏）26、江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示，请据图回答下列问题。
（1）牛棚内产生的 可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的 可扩散进人牛棚。
（2）秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行 ，腐熟的产物肥效提高，这是因为微生物将 。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。
（3）在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是 。
（4）牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热、 和 。
（5）从生态系统主要功能的角度分析，这种种植养殖模式较好地实现了 和 。
答案：二氧化碳 氧气 发酵 有机物分解为无机物 牛棚内温度较高因而牛维持体温消耗的能量较少 太阳光能 发酵产热 物质的循环利用 能量的高效利用
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（一）、高考考试说明要求
全册共五章，13部分内容，高考考试说明都只要求掌握I类（知道所列知识点的含义，并能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们）要求，而没有一个是Ⅱ类（理解所列知识与相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价）要求。一般占高考理综卷生物部分的15%（12分左右）。
（二）、考试范围及内容
第一章基因工程
第一节工具酶的发现和基因工程的诞生
一、教学要求（教学指导意见要求，下同）
基本要求 1.说出基因工程的含义并指出基因工程的主要内容2.说出限制性核酸内切酶的含义及作用特点3.说出DNA连接酶的作用4.简述质粒的含义、特性及其在基因工程中的作用
发展要求 解释限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒在基因工程诞生中的意义
说明 1.限制性核酸内切酶只要求了解教材中的2种限制性核酸内切酶的碱基识别序列和切割位点。单核苷酸链的走向不作拓展。2.“小资料：基因工程的载体”只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体的内容。
二、基本内容
1、基因工程的基本工具
1.）基因工程的剪刀（“分子手术刀”）： （简称：）
来源：主要是从 生物中分离纯化出来的。
功能： ， 。
特点：具有 性 作用部位：
结果：形成 。
2.）基因工程的针线（“分子缝合针”）：
功能： 作用部位：
结果：
与DNA聚合酶作用的异同：
3.）基因工程的运输工具（“分子运输车”）： 又可称为
载体具备的条件：① 。② 。③ 。
最常用的是 ,它是一种裸露的、结构简单的、独立于 之外，并具有 的双链 分子。 其它常见：
答案：1)限制性核酸内切酶（简称：限制酶） 原核 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（切点）的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开（目的基因和运载体） 具有特异（专一）性 经限制酶切割产生的DNA片段末端，主要是黏性末端（端口处没有碱基互补的多余单链片段），少数是平末端。
2）DNA连接酶 连接两个碱基互补的DNA分子（如目的基因和质粒）的黏性末端或平末端 磷酸二酯键 形成新的重组DNA分子 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）载体 运载体 能在受体细胞中复制并稳定保存 具有多个限制酶切点，供外源DNA片段插入 具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择 质粒 细菌拟核DNA 自我复制能力 环状DNA 噬菌体 动植物病毒
第二节 基因工程的原理和技术
基本要求 1.简述基因工程的原理2.描述基因工程基本步骤的几个步骤
发展要求 举例说出筛选含有目的基因的受体细胞的原理
说明 “课外读：聚合酶链式反应（PCR）”、“小资料：基因工程的受体细胞”只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体的内容。
二、基本内容
1、基因工程的概念
基因工程的别名 基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境 生物体外
操作对象 基因
操作水平 DNA分子水平
基本过程 剪切→拼接→导入→表达
结果 人类需要的基因产物
2、基因工程的原理及技术
1）原理：
2）基因工程的基本操作步骤
第一步：获取 （ 指 ）
获取方法： ①未知序列，采用 酶直接从供体细胞分离基因（鸟枪法）并建立 ，以后需要直接获取。
已知序列，用人工合成法② 法：需从供体细胞获取mRNA，由 酶参与完成。
③ 化学合成法：由蛋白质的 序列推测最终的 序列，后人工合成。
获得目的基因后可采用 技术大量扩增目的基因。
第二步：形成 分子。
用与切割目的基因 的限制性核酸内切酶切割 DNA，目的是使
，然后用 酶连接在一起，形成重组DNA分子，这即体现了 变异类型。最终可以形成几种分子？
第三步：将 导入 细胞。
该细胞可以是动物细胞、植物细胞、微生物细胞。导入细胞常用的方法：
导入植物细胞：采用最多的方法是 法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。
导入动物细胞：最常用的方法是 技术。此方法的受体细胞多是 。原因是该种细胞 强。
导入微生物细胞：此方法的受体细胞多是 ，且操作过程中可以用 处理它，目的是 。若是需要能产生分泌蛋白的目的基因常换成 作受体细胞。理由是 。
第四步： 含目的基因的受体细胞（即目的基因的 ）
方法：检测 基因的法，常用的基因是抗生素的 基因如抗四环素基因。即在含 的培养基上培养 细胞，若能生长，则该细胞 重组质粒，也就含有 基因。反之否。该方法检测的依据是 基因是否表达。也可以采用 的方法，原理是 ，符合 原则。目的是检测转基因受体生物的染色体DNA上是否插入了目的基因（整合），检测目的基因是否转录出了mRNA。
第五步：目的基因的 。（即经过 和 过程产生人们需要的功能物质）
方法是从转基因生物中提取 成分，用相应的抗体进行 杂交。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 性状，抗病毒植物是否出现 性状。
标记基因的作用： 。
答案：1）基因重组 2)目的基因（人们所需要的基因） 限制性核酸内切酶（简称：限制酶) 基因文库 反转录（逆转录） 氨基酸 DNA. PCR技术（DNA扩增） 重组DNA 相同 载体 使目的基因与载体DNA的两端形成相同的黏性末端 DNA连接酶 基因重组 5种DNA分子中有3种重组DNA分子 含目的基因的重组DNA分子 受体细胞 农杆菌转化 显微注射 受精卵 全能性 大肠杆菌 氯化钙 增加大肠杆菌细胞壁的通透性，使含目的基因的重组质粒进入大肠杆菌宿主细胞内 酵母菌 酵母菌有内质网、高尔基体等细胞器参与分泌蛋白合成与加工，而大肠杆菌没有 筛选 （检测） 标记 抗性 相应抗生素 受体 含有 目的 标记基因 DNA探针 DNA分子杂交原理 碱基互补配对 表达 （ 转录和翻译） 蛋白质 抗原－抗体 抗虫 抗病毒 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。
第三节 基因工程的应用
基本要求 1.举例说出基因工程在遗传育种、疾病治疗与生态环境保护方面的应用2.说出基因治疗的基本原理3.关注基因工程新进展
发展要求 尝试应用基因工程技术设计一个解决生活中疑难问题的方案
说明
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。先由 技术获得抗性细胞（植物受体细胞），然后通过 技术获得抗性植株。此种育种称为 育种，优点是 、 。
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。转基因动物是指转入了 的动物。用转基因动物来生产 、 等蛋白质类药物，可以采用 器。
3.基因治疗：把 基因引入病人体内 的细胞，使该基因表达产物发挥作用，以 或 基因的缺陷。
答案：基因工程 植物组织培养 基因工程育种 定向变异改造生物的遗传性状产生人们需要的新品种 克服了远远杂交不亲和的障碍 外源基因 胰岛素 干扰素 生物（乳腺）反应 正常功能的外源 有缺陷（目标）
第四节 基因工程的发展前景（选学）具体内容不作要求
练习：
1、为扩大可耕地面积，增加粮食产量，黄河三角洲等盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐基因培育出了耐盐水稻新品系。⑴获得耐盐基因后，构建重组DNA分子所用的限制性内切酶作用于图中的 处，DNA连接酶作用于 处。（填“a”或“b”）⑵将重组DNA分子导入水稻受体细胞的常用方法有 和基因枪法。⑶由导入目的基因的水稻细胞培养成植株需要利用 技术，该技术的核心是 和 。
答案： a a 农杆菌转化法 植物组织培养 脱（去）分化 再分化
2（09浙江五校联考）现有一长度为3000碱基对(bp)的线性DNA分子，用限制性核酸内切酶酶切后，进行凝胶电泳，使降解产物分开。用酶H单独酶切，结果如图1。用酶B单独酶切，结果如图2。用酶H和酶B同时酶切，结果如图3。该DNA分子的结构及其酶切图谱是
第二章克隆技术
第一节 什么是克隆
一、教学要求
基本要求 1.说出有性繁殖和无性繁殖的含义2.简述克隆的含义及在不同水平上的克隆技术的含义3.描述克隆技术的发展历程4.举例说出克隆的基本条件
发展要求
说明
二、基本内容(P18-20)
有性繁殖含义：
无性繁殖含义：
克隆的含义：
分子水平的克隆： 克隆即 （可用 技术） 现代生物技术细胞水平的克隆： 克隆 中的关键技术
个体水平的克隆：如 ，属于 生殖。
理论上克隆的条件： 、 、 。
第二节 植物的克隆
一、教学要求
基本要求 1.简述植物细胞全能性的含义2.简述植物组织培养的程序3.说出植物克隆成功所需的条件4.简述植物细胞培养和器官培养的方法和意义5.简述植物细胞工程的概念、操作过程和应用
发展要求 认同细胞生物学基础理论研究与技术开发之间的关系
说明 1.“植物克隆的发展”不作要求。只提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体有关内容。2.“小资料：植物体细胞杂交”只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体有关内容。
二、基本内容P21-24
植物细胞全能性的含义：
意义：理论上讲
植物组织培养的程序：（1） （2）
（3） （4）
即（ ）又叫（ ） ( ) ( ) （ ）
( ) ( )
条件：营养条件、激素（平衡配比：诱根： ，诱芽： ）、温度、无菌、（后还需光）
应用：快速繁殖、作物脱（病）毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产
植物克隆成功所需的条件:（1） （2）
植物组织培养与植物细胞工程的比较：
植物组织培养是将离体的植物器官(根、茎、叶、花、果实、种子等)、组织(形成层、花药组织、胚乳、皮层等)、细胞(体细胞、生殖细胞等)、胚(成熟和未成熟的胚)、胚乳、原生质体等，在无菌条件下培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱发产生愈伤组织、胚状体或不定芽等，再长成完整的植株，统称为植物组织培养。
根据外植体来源和培养对象的不同，又分为器官培养、细胞培养、组织培养等。
植物细胞工程是指借助基因工程的方法，将外DNA导入受体细胞中，或通过细胞融合等方法将不同来源的遗传物质重新组合，再将这些转基因细胞或重组细胞通过细胞培养获得具有特定性状的新植株。植物细胞工程意义在于克服了植物远缘杂交不亲和的障碍，为植物育种开辟了新的前景。所以，植物组织培养是植物细胞工程中的一项基本技术。
植物细胞工程的概念、操作过程：
应用：获得抗性植物和优质高产作物新品种，原生质体培养结合基因工程用于研究遗传学、植物生理和细胞生物学。
第三节 动物的克隆
一、教学要求
基本要求 1.简述动物细胞组织培养与体细胞克隆2.说出动物组织培养技术的发展历程3.描述细胞系及细胞株的含义4.简述动物的克隆培养法5.描述动物细胞全能性的表现程度，说出动物难以克隆的原因6.简述动物细胞核移植的概念和核移植的程序
发展要求 列举动物细胞培养与动物细胞核移植的应用和发展前景
说明 1.“动物的细胞融合技术及应用”不作要求。只提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体有关内容。2.“小资料：我国科学家在动物组织培养方面的贡献；多莉诞生不容易”只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体有关内容。
二、基本内容
1、动物细胞培养：动物体内一部分组织取出 → 消化或 处理→分散成 细胞→在人工控制条件下，细胞生存、生长、分裂乃至接触抑制→有规律的衰老、死亡。(细胞只生长、分裂，不分化)
动物组织培养：动物组织在体外及人工条件下维持生活状态或生长特性。动物组织培养过程中可以伴随组织分化。
动物细胞培养与动物组织培养统称组织培养（组培），广义则组培中还包括器官培养。(P28)
组织从机体取出→胰蛋白酶处理使组织分散为单个细胞→细胞悬浮液（ 培养基→ 细胞
（这属于 培养）
能连续培养的细胞： 或
（如 ，本质上 改变）
从培养瓶取出转移或移植到→
另一培养瓶 （即能连续传代的细胞） 不能连续培养的细胞： （如多数 细胞
→ 通过选择或纯化方法，获得具有特殊性质（一般具 等）的细胞称为
属于 培养(P28-30)
当原代培养到一定时期，需要进行传代培养原因：细胞会因为密度过大和代谢消耗引起营养枯竭，有害代谢产物积累，导致细胞不能正常生长；贴壁生长的话还会出现接触抑制现象。
3、（P30）动物的克隆培养法：也叫 ，是把 细胞从群体中 出来 培养，使之繁衍成一个新的 的技术。得到的后裔细胞群，由于来源于 所以，称为 系。
动物克隆的最基本要求是:
动物克隆的最主要用途：
提高动物细胞克隆形成率的措施：
4、动物细胞融合
原理： 融合方法： 用融合杂交细胞检测特定染色体丢失与特定基因产物减少的对应关系进行 。动物细胞融合 体现细胞全能性。最重要用途：制备 。主要涉及的变异原理：
若二倍体的两动物细胞融合成功后，形成的杂交细胞是 倍体。
杂交瘤技术制备单克隆抗体（单抗）的基本方法：
注射特定 的 小鼠的 细胞
（实际是 细胞，能产生 ） 常用 或 筛选
融合细胞
经培养的 细胞 作介导（杂交细胞）并 检测
（能 ） 共 种
细胞 体内或体外培养 分离提取 。
（特点： ）
杂交瘤技术制备单克隆抗体（单抗）的最大优点：可以 。
单克隆抗体与传统抗体相比优点：特异性 、 灵敏度 。
5、动物细胞全能性的表现程度（P34）
动物细胞中 全能性最强，原因是 ，具全能性的原因 。
同一种动物细胞中全能性大小比较： > > >
动物细胞的全能性一般比较容易体现。
动物难以克隆的原因： 的结果使得细胞在形态和功能上高度特化，各种特化细胞的细胞核中物种的 完整，具有全能性，但 进行活动，有的 甚至 。通俗的说， 细胞分化使得细胞发生了 ，有的基因 ，有的基因 。如 细胞。
6、动物细胞核移植（核移植）的概念： 。
程序：1） 2)
属于 生殖 应用：如
植物组织培养与动物细胞培养的比较：
第三章 胚胎工程
第一节 从受精卵谈起
一、教学要求
基本要求 1.说出受精、卵裂、囊胚、原肠胚、三胚层等概念。2.简述动物胚胎发育的基本过程
发展要求
说明 1.对囊胚和原肠胚的形成过程不作拓展。2.对三胚层的分化只要求一般了解，不要求记忆具体的组织器官。3.“课外读：人的胚胎发育”只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体的内容。
二、基本内容
受精的概念： 的过程。
动物胚胎发育的基本过程：
层
→ → → 层 →
（起点） （特点： ）（结构： ） 层
第二节 胚胎工程
一、教学要求
基本要求 1.描述体外受精和胚胎体外培养。2.简述胚胎移植和胚胎分割。3.说出胚胎干细胞的培养和胚胎干细胞核移植4.举例说出胚胎工程的应用。
发展要求 尝试搜集胚胎干细胞研究进展的资料
说明 “小资料：超数排卵”、“课外读：脐带血的利用” 只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体的内容。
二、基本内容
1、体外受精
过程：取出 的 →培养液培养，使
从卵巢中获得未成熟的 体外人工培养 ，促进其 →体外合适环境
→ （最常用给卵巢注射 ，目的是进行 处理）
2、胚胎体外培养：
哺乳动物胚胎体外培养比组织培养和细胞培养要 得多，原因是胚胎发育条件 。所以目前 从受精卵到新生儿的全体外胚胎培养技术。
3、胚胎移植： 。也被称为“ ”。是胚胎工程中获得后代的唯一方法。提供胚胎的动物叫 ，接受胚胎的动物叫 （又叫 ）。该技术过程属于 生殖。
胚胎移植需满足的条件：供胚胎的动物与接受胚胎的动物应 ；接受胚胎的动物对移入子宫的外来胚胎基本上不发生 反应。
４、胚胎分割： 。可 胚胎数量，是一种 良种畜的方法。属于 生殖。
过程：
5、胚胎干细胞的培养（P51）
1)胚胎干细胞:是受精卵分裂发育成 时， 的细胞，（简写为 细胞）。是一种 细胞，具有发育的 和 。
2)胚胎干细胞的培养过程：
培养关键：需要一种能促进胚胎干细胞的 ，但抑制其 的一种 体系。
培养过程：1、制备 层(胚胎 )；2、培养胚胎到 突出饲养层；3、 或 内细胞团；4、分为 细胞 5、加饲养层继续培养（属于 培养）。
3）胚胎干细胞核移植是指把 移植到 的 细胞中，经过 、 、 后直接由 完成克隆动物的技术。
应用：胚胎干细胞可以进行 ，获得 动物如获得适合人体移植的猪器官，减弱或消除 反应。还可以在试管中改良并创造动物新品种，结合基因工程培育生产有价值的动物等。
第四章生物技术的安全性和伦理问题
第一节 来自生物技术的忧虑
一、教学要求
基本要求 1.说出基因专利、基因安全、基因资源的概念2.举例说出生物技术带来的喜与忧
发展要求 关注生物技术的安全性和伦理性问题
说明 “课外读：转基因食品安全吗？”的内容只作为背景材料供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体的内容。
二、基本内容
1、生物技术安全性的争论（三方面）
食物安全（主要指公众担心转基因生物会产生出毒性蛋白或过敏蛋白）、生物安全（是指担心转基因生物可能影响到生物多样性）、环境安全（是指转基因生物可能对环境造成新污染或破坏）
2、理性看待生物技术
正确的做法应该是趋利避害，而不能因噎废食。
3、生物技术的伦理问题
克隆人、试管婴儿、基因身份证
4、生物武器：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。
第二节 现代生物技术对人类社会的总体影响
一、教学要求
基本要求 1.举例说出生物技术在可持续发展战略中的积极作用2.举例说出生物技术对社会和环境的影响
发展要求
说明
二、基本内容
略
第五章 生态工程
第一节 生态工程的主要类型
基本要求 1.说出生态工程的产生背景2.说出生态工程在我国的主要应用领域
发展要求 利用多种途径收集有关生态工程的资料，并进行整理分析
说明 1.“小资料：我国生态学家马世骏先生”，只提供阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。2.此节提到的生态工程的研究对象、原理不作拓展，在第四节有专门讲述。
第二节 生态工程在农业中的应用
基本要求 1.说出农业生态工程中调整种植业和畜牧业结构的意义。2.说出我国农业生态工程的主要技术。
发展要求 1.尝试分析农户庭院生态系统的经济效益。2.认同农业生态工程是实现农业可持续发展的必然措施的观点。3.尝试利用生态学原理，进行生态城镇的简单设计。
说明 1.活动中的资料只作为背景材料，表中的各项数据不要求学生计算。2.“课外读：我国将在西部地区实施五大林业重点生态工程”只提供阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。
第三节 水利工程中的生态学问题
基本要求 说出水利工程对流域生态系统的利弊
发展要求 认同水利工程要与生态工程同步进行的必要性
说明 “小资料：南水北调工程”和“课外读：埃及阿斯旺大坝对环境的影响日益严重”只提供学生阅读，不要求学生记忆或掌握具体内容。
第四节 生态工程的前景
基本要求 1.举例说出生态工程的研究对象扩展为“社会－经济－自然复合生态系统”。2.简述生态工程的基本原理。
发展要求 1.简述生态工程与可持续发展之间的关系2.关注生态工程的发展前景
说明
基本内容：
我国马世骏教授提出的生态工程的八字原理： 、 、 、 。
生态工程在我国的主要应用领域主要表现在四方面： 的生态工程、 的生态工程、 的生态工程、 的生态工程。
我国农业生态工程的主要技术： 技术、 技术、 技术。
生态工程的研究对象：由 扩展为
生态工程的总体目标：
练习：（08江苏）26、江苏某农户创建的冬季生态型种植养殖模式如下图所示，请据图回答下列问题。
（1）牛棚内产生的 可扩散进入蔬菜大棚，提高蔬菜的光合效率；蔬菜光合作用产生的 可扩散进人牛棚。
（2）秸秆除了作为牛的饲料外，还可与牛粪混合堆放进行 ，腐熟的产物肥效提高，这是因为微生物将 。这种肥料用于蔬菜栽培可以提高蔬菜产量。
（3）在牛的品系、饲料品种和用量不变的条件下，采用这种养殖模式，牛的生长速率明显提高，其主要原因是 。
（4）牛棚保温所需的热能来源于牛自身散热、地热、 和 。
（5）从生态系统主要功能的角度分析，这种种植养殖模式较好地实现了 和 。
答案：二氧化碳 氧气 发酵 有机物分解为无机物 牛棚内温度较高因而牛维持体温消耗的能量较少 太阳光能 发酵产热 物质的循环利用 能量的高效利用
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