高中生物
专题1，2，3，4
《AdeL生物》整理
专题1
基因工程
[考纲导学]
1.基因工程的诞生。
2.基因工程的原理及技术。
3.基因工程的应用。
4.蛋白质工程。
知识清单1考点分析1
4．基因工程的理论基础
1.目的基因的获取
(1)直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获取。
(2)人工合成目的基因的常用方法：
①已知核苷酸序列的较小基因，直接利用DNA合成仪用化学方法合成，不需要模板。
②以RNA为模板，在逆转录酶作用下人工合成。
2．基因表达载体的构建
(1)基因表达载体的组成及作用：
(2)构建过程：
4.目的基因的检测与鉴定
专题2
细胞工程
[考纲导学]
1．植物的组织培养。
2.动物的细胞培养与体细胞克隆。
3.细胞融合与单克隆抗体。
知识清单2考点分析2
植物组织培养
1．细胞的全能性
(1)全能性的基础：生物体的每一个细胞都含有本物种的全套遗传物质，都有发育成完整个体的全套基因。
(2)全能性实现的条件：
①离体；
②提供营养物质；
③植物激素及其他适宜条件。
(3)体现全能性能力大小的比较：
①受精卵＞卵细胞＞体细胞；
②植物体细胞＞动物体细胞；
③胚胎干细胞＞其他干细胞＞体细胞。
2．胡萝卜的组织培养技术
(1)实验原理：离体的植物组织、器官、细胞表现出植物细胞的全能性，发育成新个体。
(2)实验流程：制备外植体→接种→脱分化培养→再分化培养→移栽培养成正常植株。
(3)注意事项：
①选材：根尖、茎尖、形成层等最容易诱导脱分化的部分。
②无菌：培养基一旦污染，迅速生长的各种杂菌不仅会与培养物争夺营养，而且还会产生大量对培养物有害的物质。
③光照：脱分化形成愈伤组织的过程不需要光，再分化过程需要光，因为愈伤组织利用有机物营养成分，而试管苗需要进行光合作用。
④激素的使用：
a．生长素类的量＞细胞分裂素类的量：诱导植物组织脱分化和根原基形成；
b．生长素类的量＜细胞分裂素类的量：诱导植物组织再分化和芽原基形成；
c．赤霉素类：促进分化的丛芽和小植株快速生长。
2.单克隆抗体的制备
(1)制备过程：
(2)关键点分析：
①细胞融合完成的标志：细胞核融合成一个核；
②制备单克隆抗体时选用一种经抗原处理的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合，筛选出杂交瘤细胞，它兼有两个亲本细胞的特性——在体外培养条件下能不断增殖，同时能产生具有某种特异性的抗体；
③获取单克隆抗体的场所：若在培养基中进行杂交瘤细胞培养，则从培养液中提取；若在小鼠或其他动物腹腔中培养，则从腹水中提取。
细胞具有全能性与脱分化和再分化
(1)细胞全能性的原因：生物体的每个细胞都具有发育成完整个体所必需的全部基因。
(2)细胞全能性的比较：
①受精卵生殖细胞体细胞；
②植物细胞动物细胞；
③分化程度低的细胞分化程度高的细胞。
(3)细胞全能性的实现：
①植物细胞在离体、一定的营养物质、激素和其他外界条件下，经脱分化和再分化可实现其全能性，发育为完整个体。
②离体的动物体细胞，全能性受到限制，但其核仍具有全能性，但需借助卵细胞的细胞质才能表现出来。
专题3
胚胎工程
[考纲导学]
1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的
理论基础。
2.胚胎干细胞的移植。
3.胚胎工程的应用。
知识清单3考点分析3
2.受精作用的过程
(1)受精前的准备阶段：
①精子获能：精子必须在雌性动物的生殖道中发生相应的生理变化后，才能获得受精能力的生理现象。
②卵子的准备：在输卵管中发育到减数第二次分裂的中期，才具备与精子受精的能力。
(2)受精阶段：
第一步：精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的卵丘细胞之间的物质；透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。
第二步：精子进入卵细胞膜。卵细胞膜反应是防止多精入卵受精的第二道屏障。
第三步：原核形成。雄原核和雌原核形成。
第四步：配子结合。雌、雄原核融合形成合子(受精卵)。
3．胚胎发育
(1)过程：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。
(2)图示：
4．卵裂期胚胎发育过程中物质和体积变化
(1)有机物：胚胎没有和母体建立联系，没有从母体获取有机物，而一直呼吸消耗，有机物总量减少。
(2)细胞体积：胚胎总体积不变或略有减小，但细胞数目增多，所以每个细胞体积减小。
(3)细胞中DNA含量：伴随细胞分裂，细胞数目增多，总DNA含量增多，但每个细胞中核DNA含量保持相对稳定。
(2)胚胎干细胞的培养过程：
(3)胚胎干细胞的主要用途：
①将胚胎干细胞核移植到去核的卵细胞中，经过胚激活、胚胎培养、胚胎移植后直接由受体完成克隆动物；
②基因敲除，获得移植器官；
③培育出人造组织器官，用于器官移植；
④改良创造动物新品种。
专题4
生物技术的安全性和伦理问题
生态工程
[考纲导学]
1．转基因生物的安全性。
2.生物武器对人类的威胁。
3.生物技术中的伦理问题。
4.简述生态工程的原理。
5.生态工程的实例。
知识清单4考点分析4
(2)认为不存在食物安全问题的理由：
①认同“实质性等同”。
②多环节、严谨的安全性评价，可保证转基因食物的安全。?③科学家的认真负责会及时销毁出现新过敏原等不利因素的转基因生物。
④多年来大量人口食用转基因食物并未出现不健康问题。⑤无足够的证据证明转基因食物存在安全问题，即不能举证排除。
2．转基因生物与生物安全
(1)可能存在安全问题的理由：
①转基因植物有可能会成为杂草。
②转基因生物有可能成为“入侵的外来物种”，威胁生态系统中其他生物的生存。
③外源基因有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交，从而重组出对人类或其他生物有害的病原体。
④转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过花粉传播而进入杂草中，使其成为“超级杂草”。
(2)不存在安全问题的理由：
①转基因农作物生命力不是很强，扩散到种植区外会很快死亡。
②转基因农作物新性状的表现必需一定的水、肥条件及配套种植技术，不易带来威胁。
③由于生殖隔离，转基因作物很难通过杂交传播转入基因。
④花粉传播距离有限，转入基因很难通过花粉传播。
⑤花粉存活时间有限，很难传播转入基因。
3．转基因生物与环境安全
(1)可能带来环境安全问题的理由：
①可能会打破自然物种的原有界限，改变生态系统中能量流动和物质循环。
②重组的微生物在降解某些化合物过程中所产生的中间产物，可能会对人类生活环境造成二次污染。
③重组DNA可能与微生物杂交产生对动植物和人类有害的病原微生物。
④转基因植物的花粉中含有有毒蛋白或过敏蛋白，通过蜜蜂采集，再经食物链传递，最后有可能进入到其他动物和人体内。
(2)不会影响环境安全的理由：
①转入基因只是自然界中原有的一两种外源基因，不会改变生物原有的分类地位，不会破坏生态系统的稳定性。
②抗虫作物的种植可大大减少农药的使用量，利于保护环境和人畜安全，农田中有益昆虫的数量也会大增。
③抗除草剂农作物的种植便于农田管理，也保护了农田土壤环境。
④公众对转基因农作物的恐惧来自于某些实验结果的不确切及某些新闻报道的不实。
4．理性看待转基因技术
(1)建立相应法规，规范转基因行为。
(2)转基因生物或其产品研究中，科学家应遵守研究道德：①转基因受体限制在遗传上具有特定缺陷的生物上。
②对大肠杆菌作为转基因受体的菌株，限定使用在37℃人体体温下便会死去的菌株。
③对外源DNA认真选择，避免产生对人体有害或过敏的蛋白质。
④一旦发现安全性问题，要求马上停止实验，并销毁重组生物。
5．克隆技术引发的伦理问题
(1)不赞成克隆人的观点：
①严重违反了人类伦理道德。
②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。
③是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人。④克隆技术尚不成熟，可能克隆出有严重生理缺陷的孩子。
(2)赞成克隆人的观点：
①克隆人是一项科学研究，既然是科学，就应该允许研究克隆人。
②现在的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得到解决。
(3)我国的态度：
①禁止生殖性克隆的四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
②不反对治疗性克隆。
6．设计试管婴儿引发的伦理问题
(1)不符合伦理道德的观点：
①把试管婴儿当作人体的零部件工厂，是对生命的不尊重。
②抛弃或杀死配型不合适的胚胎，无异于“谋杀”。
③有人滥用设计试管婴儿技术，如设计婴儿性别。
(2)符合伦理道德的观点：
①设计试管婴儿目的是救治患者，且是最好、最快捷的办法之一。
②提供骨髓中造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。
③将脐带血利用起来，更符合伦理道德。
(3)中国政府的观点：
实施体外受精、胚胎移植及其衍生技术必须获得卫生部的批准证书。
7．基因检测引发的伦理问题
(1)完全没必要进行基因检测的理由：
①目前人类对基因结构及基因间相互作用尚缺乏足够的认识。
②人类的多基因病，既与基因有关，又与环境和生活习惯有关。
③有某种致病基因的人不见得就会患病。
④基因检测本身给受检者带来巨大的心理压力。
⑤个人基因资讯的泄露会造成遗传性失业大军及个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。
(2)支持基因检测的理由：
①一些遗传性疾病在后代中复现率很高，通过基因检测可以及早采取预防措施，适时进行治疗。
②对基因歧视现象，可通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法得以解决。
