2024年高考生物选修一、选修三基础知识点归纳

选修一生物技术实践

一、传统发酵技术的应用.，

1、果酒制作原理：酵母菌是兼性厌氧微生物。在缺氧、呈酸性

发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物生长受抑制。

酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵：C6H&6-2c2H5OH+2CO2+少量能

量

2、果醋制作原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中

的糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛

变为醋酸。

3、腐乳制作原理：多种微生物参与了豆腐的发酵，其中起主要

作用的是毛霉。毛霉是一种丝状真菌。代谢类型是异养需氧型。毛霉

等微生物产生的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨

基酸；脂肪酶可将脂肪水解为甘油和脂肪酸。在多种微生物的协同作

用下，普通的豆腐转变成风味独特的腐乳。

4、泡菜制作原理：制作泡菜所用微生物是乳酸菌,其代谢类型

是异养厌氧型。在无氧条件下，将葡萄糖分解为乳酸。

二、微生物的培养和应用

（一）微生物的培养与利用

1.微生物的培养和分离技术

1）微生物生长需要一般都含有水、碳源、氮源、无机盐

2）培养基的制作合格与否通过未接种的培养基表面是否有菌落

生长来验证

3）常用的无菌技术有1、对实验操作的空间、操作者的衣着和

手进行清洁和消毒。2、将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养

基等进行灭菌。3、为避免周围环境中的微生物的污染，实验操作应

在酒精灯火焰附近进行。4、实验操作时应避免已经灭菌处理的材料

用具与周围物品相接触。

考点细化：

①灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外所有的微生物，包

括芽他和狗子。消毒是指用较为温和的理化方法仅杀死物体表面或内

部一部分对人体有害的微生物，不包括芽他、他子。

②灭菌的方法有灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌,灼烧灭菌

用于接种用的金属工具；干热灭菌用于能耐高温的，需要保持干燥的

玻璃器皿等；高压蒸汽灭菌用于培养基等.

③消毒的方法有煮沸消毒法，用于液体消毒；巴氏消毒法，用于

不耐高温的液体；化学药剂或紫外线消毒，用于物体表面的消毒。

4）微生物的纯培养指的是防止外来杂菌入侵。

5）配制固体培养基的步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板

6）微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。

平板划线法用于细菌的纯化培养,是通过接种环在琼脂固体9培养基

表面连续划线的操作。将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。

在数次划线后培养，可以分离到由一个细胞繁殖而来的肉眼可见的子

细胞群体，这就是纯化的菌落。稀释涂布平板法用于细菌的计数，是

将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到

琼脂固体培养基的表面，进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操

作两步。

考点细化：

①平板冷凝后，要是有水滴滴到培养基上，会导致菌蔓延，这样

就不能计数，分离了。为防止冷凝水滴到培养基上，所以培养时平板

一定要倒置。

②接种操作每次划线之前都要灼烧接种环，是因为每次操作都要

及时灭菌，以防污染杂菌。操作结束时，仍然需要灼烧接种环的原因

是防止杂菌污染环境。

2.特定微生物的数量的测定

6）测定微生物数量的方法有显微镜直接计数、统计菌落数目。

3.培养基对微生物的选择作用

7）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，称做选择培养基。例如：在选择

培养基的配方中，将尿素作为培养基中唯一的氮源,原则上只有能够

利用尿素的微生物才能够生长。

考点细化：

①选择培养基配置的原理是增加或减去某种成分，使要选择的微

生物能生长，其它微生物不能生长。

②培养基中加入壹赛蜜可以分离出酵母菌和霉菌

③培养基中不加氮源可以分离出固氮微生物

三、多聚酶链式反应扩增DNA片段

1.PCR：多聚酶链式反应的简称，是一种体外迅速扩增DNA片段

的技术，它能以极少量的DNA为模板，在几小时内复制出上百万份的

DNA拷贝。

2.扩增方向：总是从子链的5,端向3,端延伸。

3.需要引物的原因：DNA聚合酶不能从头合成DNA,而只能从引

物3,端延伸DNA链，因此DNA复制需要引物。

4.原理：热变性原理，

5.条件：DNA模板,分别与两条模板链相结合的两种引物，脱

氧核昔酸，耐热的TaqDNA聚合酶,同时控制温度。

6.过程：变性（高温9.4℃）、复性（低温55℃）、延伸（中温

72℃）

7.结果：DNA聚合酶只能特异地复制处于两引物之间的DNA序

列，使这段固定长度的序列呈指数扩增。

四、血红蛋白的分离

1、实验原理：利用蛋白质各种特性的差异，如分子的形状和大

小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附性质和对其他分子的亲和

力，分离不同种类的蛋白质。

2、凝胶色谱法原理：根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方

法。相对分子质量小的分子要穿过多孔凝胶颗粒的内部通道，路程长,

流动慢；相对分子质量大的分子直接通过凝胶颗粒的间隙，路程短，

流动快。因此，最先流出的是相对分子质量大的蛋白质。

选修三现代生物科技

一、基因工程

1.基因工程的诞生

1）基因工程:按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA

重组和转基因等技术，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和

生物产品。

2）基因工程诞生的理论基础是在生物化学、分子生物学和微生

物学科的基础上发展起来，技术支持有基因转移载体的发现、工具酶

的发现，DNA合成和测序仪技术的发明等。

2.基因工程的原理及技术

3）基因工程操作中用到了限制酶、DNA连接酶、运载体

考点细化：

限制酶主要从原核生物生物中分离纯化出来，这种酶在原核生物

中的作用是识别DNA分子的特定核昔酸序列,并且使每条链中特定

部位的两个核昔酸之间的磷酸二酯键断开。

①限制酶的特性是识别特定核昔酸序列，切割特定切点。限制

酶产生的末端有两种：粘性末端和平末端。

②DNA连接酶与DNA聚合酶的作用部位是磷酸二酯键,二者在

作用上的区别为前者是恢

复被限制性内切酶切开的两个片段末端核甘酸之间的磷酸二酯

键，后者单个的核甘酸连接到DNA分子上。

③作为基因工程的载体应该具备标记基因、多个限制性内切酶

切点、能够在宿主细胞内复制和稳定存在等特点。

④常见的载体种类有质粒、动植物病毒、噬菌体

4）基因工程四步骤：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、目的基因的检测和表达。

考点细化：

①目的基因的获取方法为根据基因的核甘酸序列、基因的功能、

基因在载体上的位置、基因的转录产物、以及基因的表达产物蛋白质

等特性来获取目的基因。

②基因文库、基因组文库、cDNA文库的区别：含有某种生物不

同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌体分

别含有这种生物的不同基因，称之为基因文库。如果含有一种生物所

有基因，叫做基因组文库。只包含一种生物的一部分基因，这种基因

文库叫做部分基因文库，如cDNA文库。

③基因重组操作中构建基因表达载体的目的是将目的基因在受

体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时目的基因能够表达和发

挥作用。

④一个完整的基因表达载体包括：目的基因、启动子、终止子、

标记基因、复制原点。

⑤将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞的常用方

法分别是农杆菌转化法、显微注射法、Ga?*处理法。

⑥基因工程的受体细胞选择，植物可以采用体细胞，动物不能

用体细胞，一般采用受精卵细胞。因为受精卵具有全能性。

⑦当受体细胞是大肠杆菌时常用Ca?+处理细胞，这样做的目的是

使细胞处于一种能够吸收周围环境中的DNA分子的感受态细胞。

⑧目的基因的检测：在分子水平上，利用放射性同位素等标记

的含目的基因的DNA片段作为探针，检测转基因生物的DNA是否插入

了目的基因（DNA分子杂交技术）;同样用标记的目的基因作探针是否

转录出了mRNA（分子杂交技术）;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（接种实验）。

⑨目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因的检测和

表达一般需要碱基互补配对。将目的基因导入受体细胞不需要碱基互

补配对

3.基因工程的应用

5）在农业生产上：主要用于提高农作物的抗逆能力（如：抗除

草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等），以及改良农作物的品质和

利用植物生产药物等方面。［

6）基因治疗不是对患病基因的修复，基因检测所用的DNA分子

只有处理为单链才能与被检测的样品，按碱基配对原则进行杂交。

二、克隆技术

1.植物的组织培养

细胞全能性：具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具

有发育成完整生物体的潜能。

考点细化：

①都具有该生物全部遗传信息，因此从理论上讲,生物体的每一

个活细胞都应该具有全能性

②细胞在生物体内没有表现出全能性的原因是基因选择性表

达。

③植物细胞的全能性得以实现的条件是离体，合适的营养和激

素，无菌操作。

④在生物的所有的细胞中，受精卵细胞的全能性最高。

3）植物组织培养：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。

考点细化：

①已分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变

成未分化细胞的过程叫脱分化。

②揖分化是愈伤组织继续进行培养，重新分化出根或芽等器官。

③愈伤组织细胞排列疏松而无规则，高度液泡化的呈不定型状

态的薄壁细胞。

④植物组织培养时培养基的成分有矿质元素、蔗糖、维生素、

植物激素、有机添加物，与动物细胞培养相比需要蔗糖、植物激素，

不需要动物血清。

⑤在植物组织培养脱分化过程中，需要植物激素。

⑥植物组织培养全过程中都需要无菌，愈伤组织之前不需要光

昭

八、、

4）植物组织培养技术的用途：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。

考点细化：

①用植物体的茎尖、根尖来获得无病毒植物

②人工种子中人工胚乳相当于大豆种子的子叶，人工种子与正常

种子相比发芽率高。

③转基因植物的培育需要植物组织培养

5）将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并

把杂种细胞培育成新的植物体叫做植物体细胞杂交。

考点细化：

①用纤维素酶、果胶酶去除细胞壁获得原生质体

②物理方法：电刺激、振荡、离心；化学方法：聚乙二醇（PEG）

③植物体细胞杂交完成的标志是新细胞壁的形成

④融合后的杂种细胞通过植物组织培养才能发育成完整的植物

6）植物体细胞杂交这一育种方法的最大优点是克服远缘杂交不

亲和障碍

2.动物的细胞培养与体细胞克隆

7）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、胚胎移植等

8）动物细胞培养经过原代培养和传代培养

考点细化：

①动物细胞培养液的成分有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、

微量元素等

②动物细胞培养用液体培养基，植物细胞培养用固体培养基，

培养的动物细胞通常取自胚胎、幼龄动物的组织器官

②动物细胞培养时的气体环境是95%的空气+5%二氧化碳的混合

气体,C02起到调节PH值作用

③使用胰蛋白醛处理使动物组织分散成单个细胞

④动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养

⑤贴满瓶壁的细胞会出现接触抑制现象，需要重新用胰蛋白酶

等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。这样的培养过程通常

被称为传代培养。

3.细胞融合与单克隆抗体

9）动物细胞融合与植物原生质体融合的区别：操作步骤不同：

植物原生质体融合需要先去除细胞壁，动物细胞无细胞壁.；诱导方法

不同：动物细胞融合可以用物理、化学和生物（灭活的病毒）三种方

法，植物原生质体融合只能用物理、化学方法；最终目的不同：植物

原生质体融合最终是为了获得杂种植株,动物细胞融合最主要目的是

获得单克隆抗体。

10）单克隆抗体与血清抗体相比特异性强、灵敏度高并可大量制

备

11）熟悉单克隆抗体制备过程。

考点细化

①生产杂交瘤细胞要用B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合

②注射相应抗原后,从小鼠脾脏中提取出B淋巴细胞

③杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生专一抗体。

④制备单克隆抗体过程中需要两次筛选

⑤体外条件下做大规模培养杂交瘤细胞或者注射到小鼠腹腔内

增殖，从细胞培养液或者小鼠腹水内就可以提取出大量的里克隆抗

体。

联想拓展：

①杂交瘤细胞融合时的B淋巴细胞为经相应抗原免疫过的B淋

巴细胞

②一种B细胞只能产生一种抗体

③A和B两种细胞融合，只考虑两两融合，融合方式有只、BB、

AB融合三种

④制备单克隆抗体过程中需要经过两次筛选？

第一次：特定的选择性培养基。第二次：抗体检测

13）单克隆抗体在多种人类疾病及动植物病害的诊断和病原鉴定

中发挥重要作用。主要用于癌症治疗，也有少量用于其它疾病治疗。

拓展：生物导弹中，单抗的作用是导向作用，能将药物定向带到

癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞。既不损伤正常细胞，又减少了

用药量。

14）体细胞核移植技术中的去核卵母细胞能够激发核的全能性，

选用的卵母细胞应该是培养到减数第二次分裂中期的卵母细胞

15）核移植技术获得的动物因为有细胞质基因的影响、生活环境

的差异、可能发生基因突变造成核移植动物与供核动物性状不完全相

同。

三、胚胎工程

1.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础

动物胚胎发育的基本过程：受精卵一2细胞一4细胞一8细胞;桑

意胚一囊胚一原肠胚

胚胎工程的理论基础：哺乳动物受精和早期胚胎发育规律

1）精子和卵子的产生过程中精子变形，卵子没有。卵泡的形成

和在卵巢内的储备，是在出生前完成的。

考点细化：

①精细胞产生后要经过顶体形成、尾部发育、细胞质浓缩最终精

子形成

②卵子的发生在胎儿时期就完成了卵泡的形成和在卵巢内的储

备，排卵前后进行了减数第一次分裂，减n分裂在精子和卵细胞结合

过程中完成。

2）精、卵细胞结合前各自要发生哪些生理过程？（提示：在受

精前精子要在雌性动物生殖道内获能；排出的卵子要在输卵管中进一

步成熟到减n中期才具备受精能力）-

3）受精过程：精子获能一卵子准备阶段一受精。卵子防止多精

入卵的屏障：透明带反应和卵黄膜封闭作用

拓展：

①桑柩胚一般指32个左右的细胞数目的胚胎。

②胚胎分割选用的胚胎最好处于桑根胚或者囊胚时期，因为全

能性较高

6）胚胎工程包含的技术：体外受精技术、胚胎早期培养技术、

胚胎干细胞培养、胚胎分割技术、胚胎移植技术

7）获得精子必须经获能处理后才能进行体外受精

8）采集卵子前一般要对雌体进行促性腺激素处理，从较大体型

动物卵巢中采集卵母细胞都要经过体外人工培养成熟后，才能与获能

精子受精。

9）胚胎的早期培养培养液还需要添加激素和血清

10）获得的早期胚胎有向受体移植、冷冻保存两种去向

2.胚胎干细胞的移植

H）早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞可以称为胚胎干

细胞

12）胚胎干细胞在形态上：体积小、细胞核大、核仁明显；在功

能上，具有发育的全能性。另外在体外培养的条件下，胚胎干细胞可

以增殖而不发生分化。对它可以进行冷冻保存，也可进行遗传改造

13）干