高中生物重点知识点

1、高中生物重点知识点基因工 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

2、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 ：相同 点： 都缝合 磷酸 二酯键 。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

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：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 。

4、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 ）PCR 的

5、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(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

6、 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

7、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： 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

8、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。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(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

9、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。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

10、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）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. 理 论基 础（ 原

11、理） ：细 胞全 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. 植 物组 织培 养技术（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 。（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。（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

12、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

13、 细胞 的接触抑制。（4 ）动 物细胞 培养 需要满 足以 下条件无菌 、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。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。温度 ：适 宜温度 ：哺 乳动物 多是 36.5 0.5 ；pH ： 7.2 7.4 。气体 环境 ：95% 空气 5%CO2 。O2 是 细胞代 谢所 必需的 ，CO2 的主 要

14、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：（4 ）体 细胞核

15、 移植 技术的 应用 ：加速 家畜 遗传改 良进 程，促 进良 畜群繁 育；保护 濒危 物种， 增大 存活数 量；生产 珍贵 的医用 蛋白 ；作为 异种 移植的 供体 ；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

16、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

17、 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：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

18、”（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：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 。胚胎工 程的 许多技 术，实 际 是在体 外条 件下，对 动 物自 然受精 和早 期胚 胎 发育 条件进 行的 模拟操 作。3.2 体外 受精 和早 期胚胎 培养试管动 物技 术：通 过人

19、 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（桑葚 胚或 囊胚） 后， 再经移 植产 生后代 的技 术。3.3 胚胎 工程 的应 用及前 景专 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

20、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 ：

21、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： 不同观 点， 多数 人持认 可态 度。否定的

22、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

23、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

24、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 实例可避免环境污染及影响物质循环再生原理 物质循环 无废弃物农业系统的稳定和发展“三北 ”防护林建设中的单生物多样性程度高，可提高系统的抵抗力稳 纯林问题，珊瑚礁生态系物种多样性原理 生态系统的稳定性定性 统的生物多样性问题生物与环境的协调与平协调与平衡原理 可避免系统的失衡和破坏 太湖富营养化问题衡社会、经济、自然 林业建设中自然系统与社整体性原理 统一协调各种关系，保障系统的平衡与稳定复合系统 会、经济系统的关系问题系统的结构决定功能原理：分布式优 改变和优化系统的结构以改善功能 桑基鱼塘系统学和工程学原于集中式和环式理系统整体性原理： 珊瑚礁藻类和珊