【汇总版必背清单】期中考前核心必背（图文知识清单）高二生物下学期人教版

第1章发酵工程-知识清单 【考点0】传统发酵技术的应用★★★☆ 一、发酵与传统发酵技术 发酵的历史：约9000年前，微生物发酵谷物/水果 为含酒精饮料；1857年巴斯德证明酒精发酵由 1857 活酵母菌引起。 发酵概念：利用微生物，在适宜条件下将原料通过微生物 代谢转化为人类所需产物的过程。 ·发酵原理：不同微生物代谢产物不同，可生产多样产物。 代谢产物| 原料 代谢产物2 (微生物，适宜条件) 传统发酵技术概念： 直接利用天然存在的微生物，或利用 前一次发酵保存的发酵物进行发酵。 ·传统发酵技术特点：混合菌种，固体/半固体 发酵为主，家庭式/作坊式。 ·传统发酵食品代表：腐乳、酱、酱油、醋 泡菜、豆豉。 ●误区辨析： X使用纯种酵母 利用天然毛霉/老面 【易错辨析】使用酵母制作馒头不属于，仅用前一次发 下 酵留存的面团才算；直接利用空气中毛霉孢子制作腐乳 属于，直接接种毛霉则不属于。 传统技术 第3节传统发酵技术的应用-知识清单 知识卡片2：腐乳的发酵 1.参与微生物： 多种微生物（如酵母、曲霉、 主要作用 毛霉等)，其中起主要作用 的是毛霉。 【特别提醒】毛霉是主导，但其他微生物也共同参与， 共同作用下形成独特风味，非单一作用。 2.发酵原理： 微生物发酵将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和 氨基酸，使腐乳味道鲜美，更易被人体消化吸收。 )心召小分子肽 豆腐（蛋白质) 氨基酸 【易错辨析】发酵产物是小分子肽和氨基酸，而非大分 子蛋白质本身。 知识卡片3：乳酸菌与乳酸发酵基础 【考点01】传统发酵技术的应用★★★★☆ 二、尝试制作传统发酵食品—乳酸发酵 1.乳酸菌特点：厌氧细菌，原核生物，二分裂增殖， 异养厌氧型。无氧条件下将葡萄糖分解为乳酸。 酶 C6H1206每)2C3H,03(乳酸)+能量 【特别提醒】反应产 物只有乳酸和能量， 不产生C02！ 2.乳酸发酵应用：乳制品发酵 (如酸奶、奶酪)、泡菜 菜腌制等。 3.乳酸菌分布：空气、土壤、植物体表、 人和动物肠道内。 4.常见乳酸菌类型：乳酸链球菌、乳酸杆菌。 【易错辨析】泡菜腌制需要创 无氧环境，坛口水封很重要！ 乳酸链球菌 乳酸杆菌 高中生物选修·传统发酵技术一泡菜制作知识清单 【考点01】传统发酵技术的应用★★★★☆ 一、制作泡菜：发酵原理与条件 1.发酵原理 乳酸菌 利用植物体表面天然乳酸菌发酵。 乳酸质量百分比为0.4%~0.8%时，口味最佳。( 最佳口味 2.发酵条件 0.4-0.8% ·适宜温度 【特别提醒】乳酸菌 是厌氧菌，缺氧环境 。严格厌氧环境 有利于其发醇并抑制 杂菌生长。 二、制作步骤流程图 ①配制盐水 ②蔬菜装坛 【易错辨析】 清水+食盐(5%~20%)， 洗净切块晾干→装半坛→ 煮沸目的： 煮沸后冷却待用。 加蒜姜香辛料→继续装至 杀菌、除氧。 一> 八成满。 【特别提醒】 【特别提醒】 八成满 留存空间， 冷却目的： (80%) 防止发酵初 防止高温杀 Q0009 期产气溢出。 死乳酸菌。 ③加盐水 ④封坛发酵 倒入冷却盐水， 盖好坛盖，向水槽注满水， 没过全部菜料。 控制发酵时间。 水槽窑封： 隔绝空气， 制造厌氧环 境 知识卡片5：传统发酵技术一泡菜制作实验分析 【考点01】传统发酵技术的应用★★★★☆ 1.食盐的作用： 【特别提醒】 调味，抑制杂菌生长 选材：不新鲜 蔬菜亚硝酸盐 2.盐水浓度要求：5%20% 含量高，危害 健康！ 过高→乳酸菌失水死亡 过低→杂菌繁殖变质 泡菜坛结构 (Kimchi Jar) 3.盐水煮沸目的： 杀菌，去除溶解氧 4.盐水冷却后使用： 避免高温杀死乳酸菌 5.加入陈泡菜液： 【易错辨析】 菌种：发酵初期 “接种”，增加乳酸菌数量，缩短时间 有酵母菌、大肠 杆菌等，后期主 6.密封检查/坛沿加水：创造/维持无氧环境 要是乳酸菌。 (利于乳酸菌发酵) 入隔绝空气 7.装至八成满： 溢出 【拓展】抗生素 防止发酵产生C02导致溢出 会抑制乳酸菌， 适宜 80% 故抗生素牛奶不 保证盐水淹没菜料 能做酸奶。 知识卡片6：泡菜发酵过程与亚硝酸盐 【考点01】传统发酵技术的应用★★★☆ ###泡菜发酵过程与亚硝酸盐 1.优势菌种消长： 发酵中期乳酸积累H下降，乳酸菌更耐酸，成为优势菌种，抑制 大肠杆菌、酵母菌活动 2.物质变化： 乳酸菌数量：先增多后减少 乳酸含量：持续增多后保持稳定 亚硝酸盐含量：先增多后减少，最终稳定 初期 中期 后期 3.发酵阶段菌种变化： ①初期：大肠杆菌、酵母菌活跃，消耗氧气形成无氧环境，抑制好氧菌 ②中期：乳酸菌大量繁殖，乳酸积累，不耐酸菌被抑制（风味最佳期） ③后期：乳酸过量抑制乳酸菌生长 4.坛面白膜：不是乳酸菌，是氧气充足环境下繁殖的酵母菌 5.亚硝酸盐相关： 腌制过程会产生亚硝酸盐，摄入过量会中毒，亚硝酸盐为强氧化剂， 可转化为致癌物亚硝胺 膳食中亚硝酸盐大多随尿液排出，仅在特定条件下转化为亚硝胺 NO2- 变化 Nitrosamine (致瘟物) 6.拓展应用： ①最佳食用时间：腌制11天后，亚硝酸盐含量降至较低水平 ②咸而不酸原因：食盐浓度过高抑制乳酸菌发酵，或温度过低 ③陈泡菜水作用：提供高纯度乳酸菌，加快发酵 ④影响亚硝酸盐含量的因素：腌制方法、食盐用量、腌制时间、温度。 温度过高、食盐用量过低、腌制时间过短会导致亚硝酸盐含量升高 【易错辨析】食盐和温度对发酵及亚硝酸盐含量的双重影响，需综合考虑。 第1节植物细胞工程-知识清单 知识卡片7：酵母菌与果酒发酵原理 【考点01】传统发酵技术的应用★★★☆ ###酒精发酵与果酒制作 1.酵母菌特点： 【特别提醒】 细胞核 真核生物：有核膜 单细胞真菌、真核生物、 细胞质 包被的细胞核，有 多种细胞器（区别 线粒体 兼性厌氧微生物 于细菌) 细胞壁 反应简式（无氧)：C6H206 酶2C,H,0H(酒精)+2C02+能量 最适生长温度约28℃ 2.酒精发酵应用：酿酒、制作馒头面包等 3.果酒发酵原理（核心流程) 【易错辨析】为什么先通气后密 封？先通气让酵母菌有氧呼吸大量 繁殖（增加菌种）；后密封制造无 氧环境进行酒精发酵。 阶段一：有氧呼吸（大量繁殖） C6H1206+602+6H20 酶6C0,+12H,0+能量 ● ①新鲜水果果皮 阶段二：无氧呼吸（产生酒精) (附大量野生酵母菌) 果酒 (反应式同上酒精发酵) 4.果酒发酵条件： 18~30℃ 有氧时大量繁殖，无氧时产酒精 知识卡片8：果酒制作的步骤与实验细节 【考点01】传统发酵技术的应用★★★★☆ 1.制作步骤 ①器具消毒 ②冲洗 ③榨汁 ④酒精发酵 ⑤醋酸发酵 洗洁精清洗 清水冲洗1~2次 装入发酵瓶 18~30℃ 盖纱布（有氧） + 后去梗 留1/3空间 每12h拧松排气 30-35℃ 70%酒精消毒晾干 10~12d 7~8d 6 【特别提醒】先冲洗再去梗， 防污染！ 2.实验细节 ①冲洗次数： ⑥杂菌控制： 1~2次。 乳酸菌、醋酸菌影响品质。 通过调温、pH、氧气控制 ③留1/3空间原因： ⑦果酒检测（核心）： 02 a.初期有氧呼吸大量 酸性重铬酸钾 C0, 繁殖 +酒精 灰绿色 6 b.防C02致发酵液溢出 酸性重铬酸钾检测（橙色→灰绿色） ④拧松瓶盖： 排出C02的同时防止杂菌污染 ⑧深红色原因： 红葡萄皮色素进入发酵液 ⑤优势菌种原因（不灭菌）： ⑨发酵停止原因： 缺氧、酸性 原料耗尽或 环境抑制多数微生物，酵母菌适应 高浓度酒精抑制酵母菌呼吸 知识卡片9：醋酸发酵与果醋制作 (传统发酵技术的应用) 1.醋酸菌特点 好氧细菌，异养需氧型， 最适生长温度30~35℃ C6H1206+202 (酶) 2CH3C00H+2H20+2C02+能量（糖源充足） C2H5OH+02 CH3C00H+H20+能量 (缺少糖源) 2.发酵原理、条件与步骤 ·合条件： 条件、有氧条件，持续通入无菌氧气 ·条件温度： 30≈35℃， 打开瓶盖盖纱布 通氧 果酒 果醋 30-35℃，7-8d 【易错辨析】 酵母菌停止发酵原因： pH下降、温度偏高抑制其 活性 【特别提醒】排气时只拧松瓶盖，防止空气进入 3.果酒果醋发酵装置 充气口 排气口 长而弯曲胶管：防 醋酸发酵：连接充气泵 止污染，排出C02 (酒精发酵关闭) 0 出料口 知识卡片10：微生物培养的培养基配制 【考点02】微生物的培养技术与应用★★★★★ 一、培养基的配制基础 1.核心目标：提供合适营养与环境，防止杂菌污染， 获得纯净培养物。 2.概念：按微生物需求配制的营养基质，供生长繁殖。 二、分类（按物理性质） ●液体培养基：无凝固 ● 固体培养基：加 剂（琼脂），用于扩大 凝固剂（琼脂），用于 培养，增加菌量。 分离、计数、鉴定。 三、基本成分与条件 【特别提醒】 1.基本成分：水、碳源、氨源、无机盐。 氨源作用：N是合成 蛋白质、核酸的必 2.其他需求：满足pH、特殊营养、氧气需求。 需物质。 ·乳酸菌需维生素；·霉菌调酸性pH;细菌调中性/微碱性； ·厌氧菌需无氧环境。 八易错辩析】 Salts 【核心区别】 有机物多功能： H20 自养Vs异养：碳源 含C,H,O,N有机物 不同（无机碳Vs有 可同同时作异养菌的 02 机碳)。 碳源、氮源、能源。 培养基 Vitamins 四、常用原料 【特例】 无机氨供能：如NH3 牛肉膏、蛋白胨（动物来源） 可为硝化细菌提供 ·蛋白胨：供氨源、维生素。 氨源和能源。 ·牛肉膏：供碳源、磷酸盐、维生素。 【注意】非必需添加：分离固氨菌无需额外添加氮源。 ☐知识清单|助力高考 知识卡片11：微生物培养的无菌技术（考点02微生物的培养技术与应用女★女★） 一、微生物的基本培养技术一无菌技术 1.核心目标与分类 获得纯净培养物的关键→防止杂菌污染—→无菌技术 消毒（温和） 灭菌（强烈） 无菌操作环境：超净工作 台、酒精灯火焰附近 000 操作空间、衣着双手 培养器皿、接种用具、培养基 作用：防止培养物污染+避免操作者感染 5.消毒与灭菌的区别（重点辨析） 类型 概念（程度） 方法举例 消毒 温和方法，杀死物体表面/部分微生物 煮沸、巴氏、酒精擦拭、紫外线 灭菌 强烈理化方法，杀死所有微生物（含芽孢孢子 高压蒸汽、干热、灼烧 6.常见灭菌消毒细节（关键参数与操作） 高压蒸汽灭菌锅 100kPa ①排尽冷空气 ②灭菌→ 【特别提醒】 121℃ ③待压力降 必须排冷空气， 否则达不到温度； 最佳浓度 15~30min) 至常压再 70%酒精 防爆黑降压后开 (渗透力强) 放气 盖！ 灼烧灭菌：火焰充分憾烧层，快速彻底 95%酒精 干热灭菌：160-170℃，2~3h(用于玻璃、金属) 【易错】浓度过高形成 保护膜，杀菌力弱 0= 培养基→高压蒸汽灭菌；培养皿→干热灭菌 第1节微生物培养与应用-纯培养与倒平板操作-知识清单 ◇。【考点02】微生物的培养技术与应用★★★★ 一、微生物的基本培养技术一 微生物的纯培养 1.纯培养相关概念： 【特别提醒】单菌落是获得 -培养物：接种于培养基的特定微生物群体。 纯培养物的关键标志。 -纯培养物：由单个个体繁殖形成的微生物群体（单菌落即为纯培养物）。 【重点】纯培养步骤：配制培养基→灭菌→倒平板→接种→培养。 2.酵母菌的纯培养：使用马铃薯琼脂培养基。 -菌落：肉眼可见的微生物子细胞群体，可用于菌种鉴定。 平板划线 -获得单菌落的方法：【重点】平板划线法和（重点】稀释涂布平板法 C. 3.倒平板操作： 稀释涂布 ①培养基灭菌后冷却至50℃左右倒平板：琼脂44℃以下凝固。 →【易错辨析】温度过高不易操作，过低会提前凝固。 ②倒平板需在酒精灯火焰旁进行：火焰附近为 无菌区域；瓶口通过火焰灼烧灭菌。 ,【特别提醒)避免杂菌污染，瓶口灼烧是关键。 ③培养基溅在皿盖皿底之间：不可使用，空气中微生物会在此滋生。× (→【易错耕析】此类平板极易污染，必须废弃。 ④打开培养皿缝隙倒平板：避免杂菌污染培养基。 ⑤冷却后倒置培养皿：防止皿盖冷凝水滴污染培养基， 倒置 避免培养基水分过快蒸发。倒置是防止污染和保湿的重要操作。 4.空白对照平板的作用：未接种的培养基培养，用于判断培养基是否被污染、 灭菌是否彻底。若出现菌落说明培养基被污染。 【易错辨析】对照组→出现菌落，实验结果无效。 5.实验室注意事项：不可饮食，离开洗手；使用后培养基需灭菌后丢弃。 【特别提醒】生物安全第一，废弃物处理要规范。 微生物培养技术-平板划线法清单 知识卡片13：平板划线法接种操作 【考点02】微生物的培养技术与应用★★★★★ 一、核心概念与工具 1.工具：接种环。目的：将聚集的菌种 000 0 0 逐步稀释分散，最终获得单菌落。 二、操作细节关键点（重点记背) ①蘸取1次菌液，分5区划线需灼烧6次 (关键公式：灼烧次数=划线次数+1)。 ②灼烧后需冷却再划线：避免高温杀死菌种。 【特别提醒】 ③每次划线后从上一次划线末端开始：使菌 冷却至关重要！未冷 却会直接烫死菌种， 种随划线次数增加逐渐稀释。 导致后续区域无菌 落生长。 ④划线时不能划破培养基：否则会导致划线《 【易错辨析】 不均匀，菌落沿划破处生长无法形成单菌落。动作要轻柔，划破 培养基是常见操作 ⑤第二区域无菌落的原因： 失误，会导致实验 失败。 a.接种环未冷却； b.划线未从第一区域末端开始。 ⑥灼烧接种环的不同目的（对比记忆）： -取菌种前：杀死接种环原有微生物，避免污染菌种。 -每次划线前：杀死上次划线残留菌种，保证下次划线是对 菌种的进一步稀释。 第2章细胞工程-核心总览 ##细胞工程基本概况 1.原理方法：应用细胞生物学、 细胞 分子 分子生物学和发育生物学等多 Q 【特别提醒】 发育 多学科交叉融 学科原理 生物学 合是基础。 细胞工程原理 2.操作水平：在细胞器、细胞或组织水平上进行操作 组织 【易错辨析】 区别于分子水平操作 细胞 操作层面下沉 (如基因工程)和 个体水平观案。 细胞器 特定细胞 8 3.核心目的：获得特定的细胞、 组织 组织、器官、个体或其相关 器官 产品 操作 个体 相关产品] 4.学科分类：主要分为植物细胞工程和动物细胞工程 细胞工程 植物细胞工程 动物细胞工程 o8可 第1节植物细胞工程-知识清单 植物组织培养技术全解 1.概念④ 會体现细胞全能性 ·将离体的植物器官、组织或细胞（外植体）， 适宜条件， 培养在人工配制的培养基上，给予适宜条件， 诱导形成完整植株的技术。 离体器官/组织 培养基 完整植株 凸2.核心概念拆解④ [特别提醒】 股分化需港光， •外植体：用于组织培养的离体植物器官/组织/细胞。 再分化需无原 ·脱分化：已分化细胞经诱导失去特有结构功能，转变为 外植体脱分化 (避光) 未分化细胞的过程。（需避光） ·愈伤组织：排列硫松无规则、高度液泡化、无定形状态 愈伤组织 的薄壁细胞团。（仅由脱分化形成） 再分化 再分化 ·再分化：愈伤组织重新分化出根、芽等器官的过程。 (光佛) (光职) (需要光照，利于叶绿素合成)。 芽 凸3.关键激素调控④ ·生长素和细胞分梨素是启动细胞分裂、脱分化和再分 化的核心激素： 。生长素/细胞分裂素比值高：促进根分化，抑制芽形成。 生长素 平均高 高分裂素 。比值低：促进芽分化，抑制根形成。 生长素 细胞分裂素 。比值适中：促进愈伤组织形成。 △ 4.培养条件细节四 【特别提醒】 光限与叶绿素 ·脱分化阶段：需避光培养。 合成有关 ·再分化阶段：需要光照，利于叶绿素合成。 脱分化 再分化 5.易错规范④ 【易错辨析】脱毒苗仅去除体内 【特别提醒】外植体需要消毒，培养基和 病毒，不具备抗病毒能力。 所有实验器械需严格灭菌。 回國 【易错辨析】愈伤组织仅由外植体脱分化 【特别提醒】组织培养最终可获得完整 形成，无需再分化步骤。 眉X○ 个体，体现植物细胞全能性。 0-￥ 外植体 愈伤组织 高中生物选修三·植物细胞工程：植物体细胞杂交技术知识清单 1.核心概念&原理 概念 核心原理 将不同来源的植物体细胞，融合 ①原生质体融合：利用细胞膜的流 成杂种细胞，并最终培育成新 动性；②杂种细胞成株：利用植物 植物体的技术。 细胞的全能性。 2.完整操作流程（图解） ①去壁（获得原生质体） ②诱导融合 【特别提醒) 融合需人工诱 导，自然状态 纤维素酶 电融合 下不易融合！ 果胶酶 @)离心法 原生质体A 化学法 果胶 目 正在融合的 杂种细胞 纤维素酶 PEG融合法 原生质体 原生质体B 高Ca2+-高pH 【易错高频】 ③组织培养 最终成果是植株， (成株) 而不仅仅是杂种 愈伤组织诱导 再分化 杂种植株 细胞！ 3.技术意义 打破生殖隔离，实现远缘物种杂交育种。 4.易错辨析&技巧区分 【易错辨析】 【技巧区分·关键词】 ·生殖类型：无两性生殖细胞结合， 。植物体细胞杂交：原生质体融 属于无性生殖范畴。 合、杂种细胞。 ·变异类型：染色体数为两亲本之和， ·植物有性杂交：授粉、受精 属于染色体变异（异源多倍体）。 种子。 第/节植物细胞工程-知识清单 一、植物繁殖的新途径 1.快速繁殖（微型繁殖） ·概念：通过组织培养技术快速繁育优良品种 ·优势：高效快速扩繁、保持亲本优良遗传特性、可实现产业化生产 2.作物脱毒 ·选材标准：植物顶端分生区附近（如茎尖，病毒极少甚至无病毒） •应用效果：大幅提高作物产量与品质 【特别提醒】脱毒≠抗毒。 脱毒苗后代仍可能懲染病毒。 二、作物新品种的培育 1.单倍体育种 ·原理：细胞全能性+染色体变异 ·流程（核心）：花药（花粉）→单倍体植株→秋水仙素处理→纯合二倍体植株→优良品种 ·优势：子代稳定遗传、大幅缩短育种年限 y【易错辨析】单倍体植株高度不育， 需经加倍处理才能正常结实。 2.突变体的利用 ·原理：组织培养中细胞持续增殖，易受诱变因素影响产生突变 UV ·应用：筛选抗病、抗盐、高产等新品种 突变体 三、细胞产物的工厂化生产 1.细胞产物分类： 初生代谢物（生长必需）：糖类、脂质、蛋白质、核酸 次生代谢物（非生长必需）：酚类、萜类、含氮化合物（如药物、香料） 2.核心技术：植物细胞培养（离体细胞/细胞团定向增殖） 3.产业价值：不占用耕地，不受季节天气限制，环保 紫杉醇 (次生代谢物) 高中生物知识卡片：动物细胞工程— 动物细胞培养精要 1.概念与核心原理 *概念：从动物体取出组织→分散成单个细胞→在适宜条件下生长增殖。 核心原理：细胞增殖 2.培养条件要求（重点记背） (1) 营养支持：使用液体培养基，需添加血清等天然成分。 (2) 无菌无毒环境：培养液/用具需严格灭菌。 【特别提醒】定期更换 培养液以清除代谢废物 理化条件：哺乳动物温度36.5±0.5℃，适宜pH7.27.4,维持 合适渗透压。 (4) 气体环境：95%空气+5%C020 【批注】O2供代谢，C02用于维持 培养液pH稳定 3.高频概念辨析 原代 传代 细胞贴壁：多数细胞需贴附瓶壁 原代培养：组织处理后的初次培养 生长。 (分瓶前全部过程)。 ·接触抑制： 贴壁细胞相互接触后 传代培养：分瓶后的培养，需用 停止分裂。 胰蛋白酶处理使细胞脱壁。 4.易错规范【纠错笔记】 【易错辨析】并非所有细胞都贴 【规范核心】分散细胞目的：避 壁！悬浮生长细胞无需贴附即可 免细胞彼此限制，保障营养和O2 增殖（如淋巴细胞）。 充分交换。 动物细胞融合与单克隆抗体-知识清单 一、动物细胞融合技术 1.概念：使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术 2.核心原理：细胞膜的流动性 3.诱导融合方法： 物理法电融合) 化学法(PEG融合法) 生物法（灭活病毒诱导法-注：动物特有） 4.技术意义：突破有性杂交局限，实现远缘杂交 二、单克隆抗体制备全流程 特定抗原 脾 无限增殖 B淋巴细胞 骨髓瘤细胞 【易错辨析】需 融合 PEG/灭活病毒 先给小鼠注射 抗原，获取特异 融合体系 性B淋巴细胞 B-B 瘤-瘤 杂交痛细胞 【易错辨析】融合后存 第一次筛选：选择培养 在多种细胞，须筛选 海汰未融合及同种融合 杂交痼细胞 细胞 第二次筛选：抗体检测与克隆化培养 特定杂交瘤细胞 [既能无限增殖又能分泌特异性抗体] 体外/体内大规模培养 单克隆抗体 单克隆抗体优势：识别细微差异、特异性强、可大规模制备 实际应用：疾病诊断，ADC运载，治疗 动物体细胞核移植技术与克隆动物-知识清单 细胞核 细胞质 供核细胞 细胞质 重组细胞 早期胚胎 代孕母体 克隆动物 性状与供核动物 去核卵母细胞 基本一致 1.概念：将动物细胞的细胞核移入去核卵母细胞中，重组细胞发育为 新个体的技术。 ★【特别提醒】 2.核心原理：动物细胞核的全能性。 注意是“细胞核”而非整 3.核移植分类与难度对比： 个细胞”的全能性。 胚胎细胞核移植 体细胞核移植 相对容易，细胞分化程度低， 十分困难，细胞分化程度高， 全能性易表现。 全能性难表现。 4.克隆动物性状规律： 绝大部分性状与供核动物一致，线粒体DNA性状与提供卵母细胞的 动物相同，与代孕动物无遗传关联。 【易错辨析】 5.克隆动物与供核亲本存在差异的原因： 克隆动物不是供核动物 ①细胞质基因来自卵母细胞亲本。 的100%复制品！细胞 ②发育过程中发生基因突变、染色体变异。 质遣传物质来源于卵母 ③外界环境诱导的不可遗传性状改变。 细胞。 6.应用前景： 的畜牧生产：加速家畜遗传改良、促进优良畜群繁育。 ®医药领域：生物反应器生产医用蛋白、异种移植、免疫排斥规避组 织移植。 互科学研究：解析胚胎发育衰老机制、研究致病机制与开发药物。 ⊙濒危保护：增加濒危物种存活数量。 7.现存问题： ①成功率极低。 ②克隆动物多存在健康缺陷。 ③相关理论研究滞后。 第1节植物细胞工程-知识清单 细胞工程易错易混术语与实用妙招 一、规范术语纠正 1.脱毒苗≠抗病毒苗 【特别提醒】仅清除体内现有病毒， 脱毒苗 非抗病毒苗 不具备抗病毒能力。 2.植物组织培养 外植体需消毒，培养基和器械需严格灭菌。 培养基 外植体 3.动物细胞培养气体环境 95%空气+5%C02,而非纯氧气环境。 5%c0 95%Air 4.培养供氧方式 应拧松培养瓶盖获取02，直接开盖无法保证无菌。 0 污染 【易错辨析】拧松瓶盖Vs直接开盖 二、实用记忆技巧 1.动植物细胞融合区分 动物细胞特有灭活病毒诱导法。 灭活病毒 2.原代培养定义 <8 分瓶前的初次组织培养，细胞增殖不止一代。 <8 @8 【特别提醒】不是指细胞只分裂一次！ 原代培养 3.体细胞杂交快速识别 关键词包含「原生质体融合、 杂种细胞」。 杂种细胞 三、高频对比表格 项目 植物组织培养与有性杂交区分 动物细胞融合特有方法 看是否涉及生殖细胞结合 核心判断 灭活病毒诱导法 标淮 按 细胞工程专题：植物与动物细胞培养核心知识清单 第1节细胞工程基础对比 【植物组织培养】 【动物细胞培养】 (Plant Tissue Culture) (Animal Cell Culture) 1.理论基础 【易错辨析】 植物细胞全能性 细胞增殖 动物细胞核有 (Totipotency） (Cell Proliferation) 全能性，但整体 2.培养基 细胞一般无。 含水、矿质元素、维 含葡萄糖、氨基酸、 生素、蔗糖（碳源+渗 无机盐、维生素、 透压)、氨基酸、琼脂 血清（提供天然成 固体/半固体 (凝固剂)及植物激素。 液体培养基 分)等。 【特别提醒】 蔗糖需同时提 3.取材来源 供能量和维持 渗透压。 植物幼嫩部位（分 动物胚胎或幼龄器官/组织。 裂强)、花药等。 4.核心环节 离体组织 (脱分化 愈伤组织 组织块 (胰蛋白酶处理) 单细胞 (无定形状态) (再分化) (原代培养) → 植株 贴壁生长（接触抑制）→（传代培养） 脱分化、再分化 细胞增殖、癌变规避 5.最终成果 获得新组织/植株个体， 获得细胞系/细胞株，不形 体现全能性。 成个体。 6.典型应用 快速繁殖（微型繁殖） 卧生物制品（如单克隆抗体） 昌脱毒苗（茎尖培养）、 皮肤移植、 毒理检测、 是人工种子、药物生产。 圜科研研究。 【共性要求】1.无性繁殖：仅进行有丝分裂，无减数分裂。 2.严格无菌操作，维持适宜温度、pH条件。 @干细胞种类与应用对比（高中生物复习卡） (胚胎干细胞】(Embryonic Stem Cells) o核心来源： 早期胚胎（如囊胚内细胞团) 细胞特点： 具有发育全能性(Pluripotent/,Totipotent)., 可分化为成年动物所有类型细胞，甚至形成完整个体 实际应用： 定向分化为心肌细胞、神经元、造血干细胞等， 用于组织器官修复 ○【特别提醒】 涉及伦理争议，应用受限。 【成体干细胞】(Adult Stem Cells) 。核心来源： 骨髓、脐带血、外周血等组织器官 0 细胞特点： 多能性(Multipotent), ○【易错排析】 仅可分化为特定类型的细胞或组织 分化潜能有限，不 能发育成完整个体。 实际应用：造血干细胞移植治疗白血病； 神经干细胞治疗帕金森、阿尔茨海默病 【诱导多能干细胞(iPS细胞)】 (Induced Pluripotent Stem Cells) 核心来源：体细胞（如成纤维细胞）通过人工重编程获得 细胞特点： 类似胚胎干细胞的多能性，无需胚胎，来源于自身 。实际应用： 个体化治疗镰状细胞贫血、阿尔茨海默病、心血管 疾病等，避免免疫排斥 →【特别提醒】 技术仍在发展，需关注安 全性（如致痘风险）。 总结：干细胞分化潜能：胚胎>PS≈胚胎>成体。结合应用场景记忆 资深生物老师&笔记达人整理，知识浓缩，护眼打印版 第3节细胞工程-单克隆抗体制备两次筛选详情表 第一次筛选：获得杂交瘤细胞(Preliminary Screening) 未融合B细胞/痼细胞 筛选原因(Reason) &同核融合细胞 融合产物复杂，含多种细胞(B-B, 瘤-瘤，未融合细胞等)，需剔除。 筛选方法(Method) 易错辨析 特定选择培养基，仅 注意：未鼬合的B 杂交瘤细胞可存活， 细胞和骨髓痛细胞 都不能在该培养 其他细胞死亡。 基中长期存活。 特定选择培养基 杂交瘤细胞 筛选目的(Goal) (HAT) (Hybridoma) 初步筛选出能无限增殖的 杂交瘤细胞。 第二次筛选：精准获得目标杂交瘤细胞(Specific Screening) 筛选原因(Reason) 96孔板 小鼠可能产生非目标抗体，需剔除。 筛选方法(Method) 特别提醒 96孔板克隆化培养+专 关键点是检测细胞 分泌的抗体是否为 一抗体检测，精准定位。 所需特异性抗体。 筛选目的(Goal) 获得既能无限增殖又能分泌所需特异 克隆化培养 性抗体的细胞。 专一抗体检测(+) 最终目标：双重特性 第3节动物细胞工程一抗体专题知识清单 一、血清抗体（传统方法） 二、单克隆抗体（细胞工程） 产生细胞 产生细胞 【浆细胞】 (来源于B细胞分化， 【杂交瘤细胞】 (B细胞与骨髓瘤 通常从血清中分离) 细胞融合而成) 血 血清 已免疫B细胞 骨髓瘤细胞 (产单一抗体) (无限增殖)Y 血细胞 → 多种浆细胞产生多种抗体 杂交瘤细胞 大规模培养 【特别提醒】用于融合的B细胞 必须是经过特定抗原免疫的！这 核心特点 样才能产生所需抗体。 ·产量低 核心特点 ·特异性强 ·纯度低 (识别单一抗原决定簇) 特异性差 X ·灵敏度高 批注：类似 (针对多抗原位点) 可大规模工业化制备 。 批注：类似 “散弹枪” “狙击枪”， 打一片。 精准打击。 工业化量产个 【易错辨析一细胞特性对比】 ①浆细胞：高度分化，不能无限增殖。 ②杂交瘤细胞：继承双亲优点，既能产生特定抗体，又能无限增殖。 第2章细胞工程-胚胎工程基础知识清单 【考点01】胚胎工程的理论基础★★★☆☆ 1.胚胎工程核心概念 常用技术 体外受精 操作对象 实质/理论基础 生殖细胞、受 核心操作 胚胎移植 体外模拟动物自然 精卵或早期胚 显禨操作 胚胎分割 受精和早期胚胎发 胎细胞 与处理 育过程/ (细胞水平) 核心特点 哺乳动物受精和早 移植到雌性动物体 期胚胎发育的规律 内，模拟自然条件 2.体内受精基础 (1) 受精场所：雌性动物的输卵管内 【易错耕析】 刚排出精子需在 精子获能是 ①精子获能： 雌性生殖道内发生 生理变化， 生理变化（≠获得能量） 非能量获得！ (2)受精前两大准备阶段 成熟度差异：马/犬-初级卵母细胞； ②卵子的准备： 猪/羊-次级卵母细胞。需在输卵 管内成熟至MⅡ期才具备受精能力 (3)完整受精阶段（关键变化与核心屏障） ⑥ 精子穿越卵细胞膜 精子入卵（核心屏障）： 形成雌雄原核 受精卵形成 外结构 ①透明带反应（第一道防 线) ②卵细胞膜反应（第二道 防线) 知识点浓缩整理错题整理风格护眼纸张纹理 专题：胚胎工程理论基础一早期发育与孵化（知识清单） 1.胚胎早期发育总览 (1)发育场所：输卵管 (2)完整阶段：受精卵→桑葚胚→囊胚→原肠胚 (3)卵裂期核心特点： 【特别提醒】有机物减少是 因为胚胎尚未着床建立母体 ①方式：有丝分裂，全程在透明带内； 联系，主要靠自身卵黄消耗。 ②有机物：总量不断减少（批注：无外界营养摄入，呼吸消耗自身），种类增加； ③体积：总体积不变或略减，细胞数目增多，单细胞体积减小； ④DNA:总DNA随分裂增多，核DNA含量相对稳定。 2.各发育阶段细节 受精卵 桑葚胚 囊胚 ①桑葚胚：致密细胞团，形似桑葚，细胞均具全能性。 ②囊胚：细胞开始出现分化。 内细胞团 滋养层细胞 (具发育全能性， (将来发育成胎膜/胎盘) 发有成胎儿各种组织) [批注：性别姿定取样处] 囊胚腔 囊胚腔 【易错拼析】囊胚期细胞已开始分 化，但内细胞团仍具全能性。 透明带 ③原肠胚：形成外、中、内三个胚层，后续分化为组织器官。 3.孵化过程 -概念：囊胚扩大，导致透明带破裂，胚胎伸展出来。 一意义：胚胎发育的关键步骤。 孵化中 第3章胚胎工程-易混易错点与术语规范 1.核心易混概念辨析 ①受精标志≠受精完成标志 受精标志：透明带和卵细胞膜之间观案到 [特别提馥】减数分裂Ⅱ完 两个极体，或观察到雌雄原核形成 成是受植过程中的关键 受精完成标志：雌雄原核融合形成合子 步，但不是完成标志。 ②排卵的本质 【易镨辨析】排卵是卵母细 卵子从卵泡中排出，而非卵泡从卵巢中排出 胞龙其周国的卵丘细胞一起 排出，不是壁个卵泡。 ③卵子减数分裂Ⅱ的完成 在精子和卵子结合（受精）的过程中完成， 且减数分裂Ⅱ、受精、早期卵裂均在输卵管内进行 ④冲卵的含义 用配制好的冲卵液冲洗供体子宫/输卵管， 冲卵液 获取早期胚胎（并非获取卵子） 2.高频易错点整理 [特别提疆】越数排卵处理 超数排卵 用外源促性腺激素诱发卵巢排出比自然 的是供体母畜，不是受体 外源促性腺激素 情况下更多的成熟卵子 母畜。 胚胎移植的“同种” 指供受体为同一物种，且生理状态需完全相同 供休 受体 胚胎移植的实质 早期胚胎在相同生理条件下的空间位置转移，是 相同主速奈件 胚胎工程的最后一道工序 3.术语规范修正对照表 错误表述 规范表述 高等动物精子和卵子的 精子发生连绩，卵子发生不连续； 发生都是连续的 减数分裂I在排卵前后完成，减数分裂Ⅱ在受精时完成 原肠胚发生孵化 囊胚扩大导致透明带破裂、胚胎伸展的过程为孵化 采集的成熟精子遇卵子 精子需经获能处理后才能完成受精 【特别提醒】获能处理可以在 即可受精 体内，也可以在体外进行。 胚胎移植可在原肠胚阶段 般培养至桑葚胚或囊胚阶段移植， 原肠胚不可用于移植 Morula Blastocyst Gastrula 用原肠胚做性别鉴定 应取囊胚期的滋养层细胞做性别鉴定 第2节胚胎工程技术及其应用（一）-知识清单 【考点02】体外受精与胚胎移植 【特别提醒】： 1.体外受精技术 精子必须获能后才能受精。 获能 基本操作步骤： @ 卵母细胞采集和培养→精子采集和获能→体外受精 技术意义：有效提高动物繁殖能力，为胚胎移植提供可用的合格胚胎。 2.胚胎移植技术 (1)定义：将早期胚胎移植到同种且生理状态相同的雌性动物体内，使其 发育为新个体的技术。 (2) 胚胎来源与生殖类型：①有性生殖：体外受精/体内配种胚胎；©+ ②无性生殖：核移植/胚胎分割胚胎。○ (3)标准操作流程 【易错辨析】： ①供受体选择→②同期发情处理（孕激素）→③超数排卵 供体与受体品种不（促性腺激素）→④配种/人工授精→冲卵胚/获取早期胚胎 同，但生理状态 必须相同。 →⑤胚胎质检与保存(-196℃液氨)→桑葚胚/囊胚 →⑥胚胎移植→妊娠检查→获得优良性状后代。 3.胚胎移植的生理学基础 基础类型 具体内容 胚胎移入基础 排卵后，同种动物的供受体生殖器官的生理变 化相同。 胚胎收集基础 早期胚胎处于游离状态，未建立组织联系。 【特别提醒】： 受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫 受体对胚胎不 胚胎存活基础 排斥反应。 排斥是移植成 功的关键。 遗传特性保留基础 胚胎与受体建立联系，遗传物质不会发生改变。 (4)技术意义：充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，迅速扩大良种畜群，加 速育种和品种改良。 【考点02】胚胎工程技术及其应用（二）： 胚胎分割与易混概念对比一知识清单 1.胚胎分割技术 分割刀或 2等份，2等份 分割针 4等份，4等份 同卵双胎或多胎 分割 桑葚胚 囊胚 8等份，8等份 概念：机械切割早期胚胎→移植获得同卵双胎或多胎。 实质：动物无性繁殖/克隆，后代递传性状完全相同 Y操作要点：①选择：发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚 内细胞团 【特别提醒】 ②关键：分割囊胚时必须将内细胞团均等分割， 内部 否则影响恢复和发育！ 结分 ③性别鉴定：需取囊胚期的滋养层细胞进行DNA分析< ④移植：分割后可直接移植或经体外培养后再移植 【易错辨析】局限性：分割份数越多，难度越大，成功率越低 2.易混概念对比 (1)试管动物 试管动物 克隆动物 核心技术：体外受精、胚胎移植 核移植技术、细胞培养、胚胎移植 生殖方式：有性生殖 无性生殖 遗传物质来源：来自两个亲本个体 大部分来自供核生物体 实例：试管牛 多利羊 意义：充分发挥优良雌性繁殖灌力，缩短周期 加速遗传改良、挽救濒危物种 (2)胚胎移植关键操作细节 ,第一次：用孕激素处理供受体→同期发情 【特别提醒】： STEP1:两次激素使用 激素作用不同， 第二次：用促性腺激素处理供体→超数排卵 需区分记忆！ ,第一次：对收集的胚胎进行质量检查 STEP2:两次核心检查 第二次：对受体母畜是否妊娠进行检查 ↓ 牛、羊 小鼠、家兔 STEP3:适宜移植阶段 桑葚胚/囊胚阶段 桑葚胚前阶段 禁止使用原肠胚移植 【生物知识卡片】专题：胚胎工程易错梳理与补充技巧 1.早期胚胎营养来源辨析 【易错辨析】 卵裂期、桑葚胚→全部来自卵黄 囊胚期是营养 来源转变的 关键时期！ 囊胚期→ 滋养层与母体建立联系 后，开始从母体获取 2.胚胎移植核心易错点 成功关键 两种方法 供受体生理 手术法（引出子宫） 状态相同 7v7 2 非手术法（移植管注入） 3.胚胎分割补充注意事项 入不同发育阶段，操作流程不完全相同 产生的后代遗传物质完全相同， 可用于研究 4.生殖方式快速判断 来源 生殖 受精卵 今 有性生殖 0→ 核移植/胚胎分割 > 无性生殖 考点O1基因工程（一）：重组DNA技术的基本工具-知识清单 一、基因工程的三种基本工具 1.分子手术刀—限制性核酸内切酶（限制酶） -来源：主要从原核生物中分离纯化 ①M①灯 -功能：识别双链DNA特定核苷酸序列，断开特定部位的 请酸二酯键形成 磷酸二酯键，具有专一性 ①@ H①d -结果：切割后产生粘性末端和平末端两种DNA片段末端 粘性末端 平未端 2.分子缝合针— DNA连接酶 两种连接酶比较 【特别提醒】 种类 来源 特点 DNA聚合酶vs DNA连接酶 DNA聚合酶连接单个脱氧 E.coli DNA连接酶 大肠杆菌 既可缝合互补粘性末端，也可缝合平末端 校酸，形成硕酸二酯 T4DNA连接酶 T4噬菌体 既可缝合互补粘性末端，也可缝合平 键；DNA连接酶连接两个 末端（平末端连接效率较低） DNA片段，同样形成磷 酸二酯键。 与DNA聚合酶的异同： D0D一D00000灯 磷酸二酯键形成 3.分子运输车一 载体 复制原点 限制酶切点 -载体必备条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存； (EcoRI) ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA插入； ③具有标记基因，用于重组DNA鉴定筛选 标记昌因 (AmpR) -常用载体：质粒（双链环状DNA,独立于细菌拟核DNA 外的自我复制分子)、噬菌体衍生物、动植物病毒 质粒 二、 与DNA有关的六种酶比较 与DNA有关的六种酶比较 名称 作用部位 作用底物 作用结果 【易错辨析】 限制酶 磷酸二酯键 DNA 将DNA切成两个片段 解旋酶作用于 氢键，其余酶均 DNA连接酶 磷酸二酯键 DNA片段 将两个DNA片段连接为一个DNA分子 作用于磷酸二酯 热稳定DNA聚合酶 磷酸二酯键 脱氧核苷酸 将单个胱氧核苷酸连接到单链末端 键。注意区分 DNA聚合酶与 DNA水解酶 磷酸二酯键 DNA 将DNA水解为单个脱氧核苷酸 RNA聚合的底 解旋酶 碱基对间氢键 DNA 将双链DNA局都解旋为单链 物。 RNA聚合 磷酸二酯健 核糖核苷酸 将单个核糖核苷酸连接到单链末端 考点01基因工程（二)：基因工程的基本操作程序-知识清单 目的基因的 基因表达载体 将目的基因 目的基因的 筛选与获取 的构建（核心） 导入受体细胞 检测与鉴定 1.目的基因的筛选与获取 -目的基因：用于改变性状或获得预期产物（如B抗虫蛋白基因） -筛选方法：借助DNA测序、遗传数据库、序列比对 T3 3'L3 -PCR扩增目的基因（重点）： ↓High temp 原理：DNA半保留复制，体外扩增 时w然 ↓Lower temp 条件：DNA模板、2种引物、四种脱氧核苷酸(dNTP入、耐高温DNA聚合酶 过程：①变性(90℃+，解旋)→②复性(50℃±，引物结合) ↓Polymerase 3'm2n →③延伸(72℃±，合成子链) 二 结果：循环多次，呈指数扩增(2) 3'五3y 【特别提醒】引物是单 2.基因表达载体的构建 链核酸序列 -目的：使基因稳定存在、遗传并表达 -构建方法：用同种/同尾限制酶切割，再用DNA连接酶连接 -组成要素：启动子、终止子、目的基因、标记基因、复制原点 启动子 终止子 【易错辨析】启动子位于基因 首端，是RNA聚合酶识别结合 复制原点 目的基因 位点，非起始密码子 3.将目的基因导入受体细胞一 转化 -植物细胞：农杆菌转化法(Ti质粒T-DNA整合到染色体)、花粉管通道法 -动物细胞：显微注射法，受体为受精卵 -微生物细胞（如大肠杆菌）：Ca2+处理使成为感受态细胞，导入重组载体 4.目的基因的检测与鉴定 -分子水平：①PCR检测（查基因/mRNA); ②抗原-抗体杂交（查蛋白质） 一个体水平：抗虫/抗病接种实验、与天然产品活性比较 考点O1基因工程（三）：DNA片段的扩增及电泳鉴定-知识清单 1.PCR体外扩增原理 高温（变性，解链） 核心是DNA热变性原理。利用自动控温 PCR仪，通过温度变化实现DNA双链解 ×30循环 低温 退火，引物结合) 聚与结合（变性→退火→延伸），一般 循环约30次，实现体外指数级扩增。 适温 (延伸，合成) 2.DNA片段电泳鉴定原理 DNA分子带负电荷，在电场中向正极泳动。 迁移速率取决于：①DNA分子大小（越小 小分子（快） 越快)；②凝胶浓度；③DNA构象。 常用琼脂糖凝胶，需加入核酸染料，在 大分子（慢） 紫外灯下检测观察。 3.电泳实验步骤流程 而→✉→→四 ①配制胶液 ②倒模插梳， ③入槽，加 ④混合点样 ⑤通电泳动 ⑤紫外灯下 (加染料) 凝固拔梳 缓冲液没过 (预留孔加 (向正极) 观察拍照 熔化 (成孔) 过胶1mm Marker） 4.注意事项与结果分析 【成功结果】 操 实验前耗材需高压灭菌； 【易错辦析】 结果 单一条带（符 多条带常见原因：引物 试剂冰上缓慢融化； 合预期大小)。 设计不合理、退火温度 勤换枪头避免交叉污染。 析 【异常结果】 过低（导致非特异性结 多条带或拖尾。 合)、聚合酶质量差等。 高中生物考点卡片：DNA的粗提取与鉴定 一、实验原理 1.提取原理 DNA不溶于95%冷酒精，蛋白质可溶。实现分离。 2.鉴定原理 DNA溶于2mol/L NaCI。在沸水浴下遇二苯胺试剂呈蓝色 二、实验步骤 (流程图) 1.研磨 洋葱切碎+10mL研磨液→充分研磨 →【特别提醒】动作轻缓，「 防DNA断裂！ 2.过滤/离心 纱布过滤或1500r/min离心5min→取上清液 眉0 3.析出DNA 【易错辨析】 加等体积预冷95%酒精，静置 冷酒精溶杂质， →出现白色丝状物（粗提DNA)。卷起或离心晾干 析出DNA。 4.鉴定 两支试管（对照）+5mL2mol/L NaCI。 一支加DNA。各加4mL二苯胺。 →沸水浴加热5min,观色。 【注意】二苯胺试剂现配现用！ 三、核心注意事项 选材：不可用哺乳动物成熟红细胞（无核无DNA)!可用鸡血。 试剂作用：洗涤剂→溶细胞膜；食盐→溶DNA。 第引节基因工程的应用-知识清单 1.农牧业方面的应用 分类 实例 处理/作用 抗虫植物 抗虫棉花、玉米等应慢 导入抗虫基因，减少农药使用，降低污染 抗病植物 抗病毒甜椒、番木瓜 导入抗病基因，培育抗病作物 抗除草剂植物 抗除草剂玉米、大豆 导入降解/抵抗除草剂的基因 改良品质 高赖氨酸玉米、转基因矮牵牛 改善营养成分或提升观赏价值 提高生长速率 转生长激素基因鲤鱼© 外源生长激素基因表达使动物生长更快 改善畜产品品质 转肠乳糖酶基因牛目 降低乳汁中乳糖含量 2.医药卫生领域应用 。 乳腺生物反应器：将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组 ·转基因动物作器官供体：改造猪器官消除免疫排斥反应 【男辩折：4 ·基因工程菌生产药物：如大肠杆菌生产凝乳酶、胰岛素等 生物反应器是在乳汁中 提取，不是在血液中。 3.两类应用比较 (1)乳腺生物反应器与工程菌比较 比较项目 乳腺生物反应器 工程菌 概念 利用动物乳腺生产药物蛋白 外源基因高效表达的菌类细胞株系 基因结构 与人类基因结构基本相同 与人类基因结构差异大 表达产物 与天然蛋白相同 细菌无内质网高尔基体，产物可能无活性 提取方式 从动物乳汁中提取 从微生物细胞或培养液中提取 (2）抗虫与抗病转基因植物比较 项目 抗虫转基因植物 抗病转基因植物 方法 分离杀虫活性基因导入植物 导入抗病基因 基因种类 B凄蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因等 病寿外壳蛋白基因、几丁质酶基因等 成果 抗虫棉、抗虫水葙 抗病毒相草、小麦等 ☆【特捌提醒】 注意：抗病转基因植物与能产 生抗体的持基因植物不同。 高中生物·必修三考点01基因工程（五） 考点02蛋白质工程-知识清单 1.概念与核心 。定义：以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系为基础，通过改造/合成基因， 改造现有蛋白质或制造新蛋白质，满足人类生产生活需求。 。操作：基因修饰或基因合成，实质是定向改造蛋白质结构，核心是 幢=乡 从从预期蛋白质功能出发反向设计基因。 Re-engineere NMNM 2.操作流程 @O@ 4 预期蛋白质 设计预期 推测氨基酸 找到并改变/合成对 获得所需 功能 蛋白质结构 序列 应脱氧核苷酸序列 蛋白质 3.崛起缘由 。基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质，未必符合人类需求（如天然蛋白适配物 种生存但不一定适配人类生产)。 4.与基因工程的比较 比较项目 蛋白质工程 基因工程 (第二代代) (第-代) 【特别提醒】 操作起点 预期蛋白质功能 目的基因 蛋白质工程是第二 代基因工程，其基 操作流程 从功能到基因的反向设计 常规基因工程流程 本操作仍离不开基 (中心法则正向) 因工程。 结果 生产自然界不存在的蛋白质 生产自然界已有的蛋白质 实质 改造/合成基因，定向改造 将外源基因转入另一生物 蛋白质 表达原有蛋白 5.应用 圆医药：速效胰岛素、长效干扰素、人源化单克隆抗体 【易错辨析】 二者都要对基因进行 醫 工业：改造工业用酶如枯草杆菌蛋白酶突变体 操作，但这只是手段。 ®农业：改造光合酶提高光合效率、改造微生物农药增强防效 核心区别在于：蛋白质 工程创造了新的基因信 息，而基因工程只是转 6.区分要点 移了现有的基因信息。 蛋白质工程：定向改造、优化性能、设计新蛋白→修改基因序列 基因工程：剪切目的基因、表达天然蛋白→不修改基因序列（只是搬运） 考点03转基因生物的安全性-知识清单 1.三方争论 (I)食物安全 反方：反对“实质性等同”、 正方：有安全性评价、 滞后效应、新过敏原、 科学家负责、 营养成分改变 无实例无证据 【特别提醒】实质性等同指转基因与非转基因在营养、安全上无显著差异。 (2)生物安全（对生物多样性影响） 过092 反方：扩散为野生种、 正方：生命力有限、 成为入侵物种、重组 存在生殖隔离、花 有害病病原体、 粉传播距离/存活时 超级杂草、基因污染 间有限 【易错辨析】基因污染指转基因作物的基因扩散到非转基因作物或野生近缘种中。 (3)环境安全（对生态系统稳定性影响） 反方：打破物种界限、 正方：不改变原有分 二次污染、毒蛋白通 类地位、减少农药使 过食物链富集 用、保护土壤环境 >【特别提醒】毒蛋白富集会对非靶标生物产生影响。 2.我国农业转基因生物标识制度 分为四个安全等级： 安全等级：尚不存在危险； 安全等级：具有低度危险； 安全等级：具有中度危险；安全等级：具有高度危险 考点03生物技术安全性与伦理问题 (二)： 关注生物技术的伦理问题 1.克隆人 否定理由：违反伦理道德 肯定理由：技术问题可通过胚胎 冲击传统伦理观念 分级等解决 制造心理/社会不健全的人 实践可完善技术 中国态度：禁止生殖性克隆 【特别提醒】 四不原则：不襞成、不允许、 不反对治疗性克隆 支持、不接受生殖性克隆实验 2.试管婴儿与设计试管婴儿 普通试管娶儿： 设计试管婴儿： 解决不育问题 胚胎植入前进行基因检测，筛选 无需基因检测 符合需求的胚胎，用于救治患者 争议：将胚胎当零配件、抛弃多余胚胎等同于谋杀 3基因身份证与基因检测 否定理由：基因资讯泄漏造成基因歧视，导致失业、婚烟困难等 肯定理由：及早预防治疗，挽救生命 基因检测问题：对基因间相互作用认识不足、心理压力、基因歧视 4.治疗性克隆Vs生殖性克隆 【易错辨析】 治疗性克隆旨在治疗，生殖 治疗性克隆Vs生殖性克隆 性克隆旨在创造新个体 【治疗性克隆】 【生殖性克隆】 概念：利用克隆技术产生特定细胞/组 概念：通过克隆技术产生人类个体 织用于治疗 原理：干细胞的分化港能 原理：动物体细胞核全能性 流程：获得胚胎干细胞→诱导分化为 流程：胚胎移植到母体子宫孕育婴儿 特定组织/器官 88-→ →9→ 5.三个层次的克隆 分子水平：DNA克隆（如PCR) ①①N 细胞水平：细胞系构建（如动物细胞培养） 个体水平：克隆完整个体（如扦插、嫁接） 考点03禁止生物武器-知识清单 1.生物武器概述 。种类：致病菌，病毒， 生化毒剂， 。散布：吸入，误食， 基因重组致病菌 接触，虫媒 ® 。特点：致病力强，传染性强，污染面广，潜伏期长，难发现，危害久 2.传播途径 同9 一→食物水传播：霍乱、肉毒毒素、炭疽 云 →空气传播：鼠疫、炭疽、类鼻疽 【特别提醒】炭疽 →接触传播：炭疽、破伤风 可通过多种途径传 播（食水、空气、 →虫媒传播：黄热病、斑疹伤寒 接触)！ 今 →直接传播 3.生物武器的局限性 生存繁殖受环境影响（温度、湿度等） A①m 受地形、风向等条件影响 难以控制使用，不当会危害本方安全 4.中国政府态度 在任何情况下不发展、不生产、不储存 生物武器，反对扩散其技术和设备 高中生物选修三易错点与规范术语总结-知识清单 易混易错点 启动子基因编码区终止子 起始密码子终止密码 DNA①①MⅫ M 转录 翻译，00品o 基因非编码 mRNA 蛋白链 ★启动子终止子：位于基因非编码区，调控转录， 分别启动和终止转录。 ★密码子：位于mRNA,包括起始/终止密码子，影响翻译过程。 【特别提醒】区分蛋白质工程与基因工程 C蛋白质工程 基因工程 【反向设计核心】一基因工程的延伸，不可等同。 【结构关联】替换单个氨基酸不一定优化功能，需考虑整体结构。 【工具酶功能辨析】混淆DNA连接酶与聚合酶功能，忽略【T4连接酶平末端连接】特点。 【活性检测】不可忽视改造后蛋白质的活性检测。 【易错辨析】基因表达载体构建注意事项 心标记基因 单酶切 双酶切 应启动子/终止子 自身环化 正确拼接 ☑复制原点◎ 反向拼接 正确拼接 不破坏目的基因 二、规范术语修正 1.变异类型： 【人工定向基因重组】，非染色体变异。心 2.DNA连接酶功能：【缝合双链DNA片段，恢复磷酸二酯键】， 非连接氨键。令 3.基因工程工具：【限制酶、DNA连接为工具酶】，【质粒为载体】，三者为三种工具。 4.标记基因：常用【抗生素抗性基因】，非抗生素合成基因。 5.目的基因：主要是【编码蛋白质的基因】，也可以是调控因子。 6.启动子/终止子：调控【转录】的起给与结束，非翻译。→ 7.植物转基因受体：可使用【受精卵或体细胞】，并非只能用受精卵。 8.目的基因导入检测：【PCR技术】检测是否导入，【抗原抗体杂交】检测翻译产物。 9.蛋白质工程改造氦基酸：仅需改变【少数氨基酸】，并非全部。 10.蛋白质工程操作对象： 【改造/合成基因】，而非直接改造蛋白质分子。《