2025年高考生物選修三六大專題復習筆記專題一基因工程一、概念：基因工程是指按照人們的愿望，進行嚴格的設計，通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因技術，賦予生物以新的遺傳特性，創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。基因工程是在DNA分子水平上進行設計和施工的，又叫做DNA重組技術。二、基因工程的基本工具1、“分子手術刀”——限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）（1）來源：主要是從原核生物中分離純化出來的。（2）功能：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定的核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷開，因此具有專一性。（3）結(jié)果：經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：粘性末端和平末端。2、“分子縫合針”——DNA連接酶（1）兩種DNA連接酶（E·coilDNA連接酶和T4DNA連接酶）的比較：①相同點：都縫合磷酸二酯鍵②區(qū)別：E·coilDNA連接酶——大腸桿菌——粘性末端T4DNA連接酶——T4噬菌體——粘性末端平末端（效率低）（2）DNA連接酶與DNA聚合酶的異同：DNA連接酶是連接2個DNA片段的末端，形成磷酸二酯鍵。DNA聚合酶只能將單個核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯鍵。3、“分子運輸車”——載體（1）載體具備的條件：①能在受體細胞中復制并穩(wěn)定保存②具有一至多個限制酶切點，供外源DNA片段插入③具有標記基因，供重組DNA的鑒定和選擇（2）載體種類：質(zhì)粒，它是一種裸露的、結(jié)構簡單、獨立于細菌擬核DNA分子運載體=啟動子+終止子+標記基因+目的基因三、基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的獲取目的基因是指：編碼蛋白質(zhì)的結(jié)構基因原核基因——直接分離真核基因——人工合成（常用方法;反轉(zhuǎn)錄法和化學合成法）PCR技術擴增目的基因（獲取DNA片段的方法是逆轉(zhuǎn)錄法）原理：DNA雙鏈復制過程:加熱至90~95℃DNA解鏈冷卻到55~60℃，引物結(jié)合到互補DNA鏈加熱至70~75℃，熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶）從引物起始互補鏈的合成。第二步：基因表達載體的構建（基因工程的核心）目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳至下一代，使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。組成：目的基因+啟動子+終止子+標記基因啟動子：是一段有特殊結(jié)構的DNA片段，位于基因的首段，是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需的蛋白質(zhì)。終止子：也是一段有特殊結(jié)構的DNA片段，位于基因的尾端。標記基因的作用：是為了鑒定受體細胞中是否含有目的基因，從而將含有目的地基因的細胞篩選出來。常用的標記基因是抗生素基因。第三步：將目的基因?qū)胧荏w細胞轉(zhuǎn)化的概念：是目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。常用的轉(zhuǎn)化方法：將目的基因?qū)胫参锛毎翰捎米疃嗟姆椒ǎ恨r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，其次還有基因槍法和花粉管通道法。將目的基因?qū)雱游锛毎猴@微注射技術。受體細胞：受精卵將目的基因?qū)胛⑸锛毎合扔肅a離子處理使細胞處于感受態(tài)，再將重組表達載體DNA分子溶于緩沖液與感受態(tài)細胞混合，在一定溫度下促進感受態(tài)細胞吸收DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程。3、重組細胞導入受體細胞后，篩選含有基因表達載體受體細胞的依據(jù)是標記基因是否表達。第四步：目的基因的檢測和表達首先要檢測轉(zhuǎn)基因生物厄染色體DNA上是否插入了目的基因。（DNA分子雜交技術）其次還要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，方法采用用標記的目的基因作探針與mRNA雜交（分子雜交技術）最后檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)，方法從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì)，用相應的抗體進行抗原—抗體雜交。有時還需進行個體生物學水平的鑒定，如轉(zhuǎn)基因抗蟲植物是否出現(xiàn)抗蟲形狀（做抗蟲或抗病的接種實驗）四、基因工程的應用1、植物基因工程：抗蟲、抗病、抗逆轉(zhuǎn)基因植物，利用轉(zhuǎn)基因改良植物的品質(zhì)。2、動物基因工程：提高生長速度，改善畜產(chǎn)品品質(zhì)，用轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)藥物。3、基因治療：把正常的外源基因?qū)氩∪梭w內(nèi)，使該基因表達產(chǎn)物發(fā)揮作用。（有體內(nèi)基因治療和體外基因治療）五、蛋白質(zhì)工程的概念蛋白質(zhì)工程師指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構規(guī)律及其生物功能的關系，作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。基因工程在原則上只能生產(chǎn)自然界已存在的蛋白質(zhì)。專題二細胞工程一、植物細胞工程1、理論基礎（原理）：細胞全能性再分化脫分化2、植物組織培養(yǎng)技術再分化脫分化（1）過程：離體的植物器官、組織或細胞愈傷組織試管苗植物體（2）用途：微型繁殖、作物脫毒、制造人工種子、單倍體育種、細胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)。（3）地位：是培育轉(zhuǎn)基因植物、植物體細胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。3、植物體細胞雜交技術（1）過程：（2）誘導融合的方法：物理法：離心、振動、電刺激。化學法：聚乙二醇（PEG）（3）意義：克服了遠緣雜交不親的障礙。補：利用酶解法處理愈傷組織，促進細胞分離，藥物儲存在液泡。二、動物細胞工程1、動物細胞培養(yǎng)（1）概念：動物細胞培養(yǎng)就是從動物機體中取出相關的組織，將它分散成單個細胞，然后放在適宜的培養(yǎng)基中，讓這些細胞成長和繁殖。（2）動物細胞培養(yǎng)流程：取動物組織塊（動物胚胎或幼齡動物的器官或組織）剪碎用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞制成細胞懸液轉(zhuǎn)入培養(yǎng)瓶中進行原代培養(yǎng)貼滿瓶壁的細胞重新用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理分散成單個細胞繼續(xù)傳代培養(yǎng)（補：在等滲溶液中進行）（3）細胞貼壁：懸液中分散的細胞很快既貼附在瓶壁上。細胞的接觸抑制：胞數(shù)目不斷增多，當貼壁細胞分裂生長到表面相互抑制時，細胞就會停止分裂增殖。（4）動物細胞培養(yǎng)需要滿足以下條件：①無菌、無毒的環(huán)境：培養(yǎng)液應進行無菌處理，通常還要在培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素，以防培養(yǎng)過程中的污染，此外，應定期更換培養(yǎng)液，防止代謝產(chǎn)物積累對細胞自身造成危機②營養(yǎng)：含成培養(yǎng)基成分：糖、氨基酸、促生長團子、無機鹽、微量元素等，通常需加血清、血漿等天然成分③溫度：適宜溫度，哺乳動物多是36℃—37℃④pH：7.2—7.4⑤氣體環(huán)境：95%空氣+5%CO2。O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是維持培養(yǎng)液的pH（5）動物細胞培養(yǎng)技術的應用：制備病毒疫苗、制備單克隆抗體、檢測有毒物質(zhì)、培養(yǎng)醫(yī)學研究的各種細胞2、動物體細胞核移植技術和克隆動物胚胎細胞核移植（比較容易）胚胎細胞核移植（比較容易）體細胞核移植（比較難）⑴哺乳動物核移植⑵選用去卵（母）細胞的原因：卵母細胞比較大，容易操作；卵母細胞細胞質(zhì)多，營養(yǎng)豐富。⑶體細胞核移植的大致過程：黑面綿羊去核卵母細胞黑面綿羊去核卵母細胞白面綿羊乳腺細胞核重組細胞早期胚胎電脈沖刺激另一頭母綿羊子宮克隆綿羊多利妊娠，出生⑷體細胞核移植技術的應用：①加速家畜遺傳改良進程，促進良畜群繁育②保護瀕危物種，增大存活數(shù)量③生產(chǎn)珍貴的醫(yī)用蛋白④作為異移植種的供體⑤用于組織器官的移植⑸體細胞核移植技術存在的問題克隆動物存在著健康問題，表現(xiàn)出遺傳和生理缺陷等3動物細胞融合⑴動物細胞融合也稱細胞雜交，是指兩個或多個動物細胞結(jié)合形成一個細胞的過程。融合后形成的具有原來兩個或多個細胞遺傳信息的單核細胞，稱雜交細胞⑵動物細胞融合與植物細胞原生質(zhì)體融合的原理相同，誘導動物細胞融合的方法與植物細胞原生質(zhì)體融合的方法類似，常用的誘導因素有聚乙醇、滅活的病毒、電刺激等⑶動物細胞融合的意義：克服類遠緣雜交的不親和性，成為研究細胞遺傳、細胞免疫、腫瘤和生物新品種培育的重要手段⑷動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較：比較項目細胞融合原理細胞融合方法誘導手段應用植物體細胞雜交細胞膜的流動性去出細胞壁后被誘導原生質(zhì)體融合離心、振動、聚乙二醇、電刺激克服類遠緣雜交的不親和性，獲得雜種植株動物細胞融合細胞膜的流動性使細胞分散后誘導細胞融合除應用植物細胞雜交手段外,再加滅活的病毒誘導等制備單克隆抗體的技術之一4、單克隆抗體⑴抗體：一個淋巴細胞只分泌一種特異性抗體，從血清中分離出的抗體產(chǎn)量低，純度低，特異性差⑵單克隆抗體的制備過程：⑶雜交瘤細胞的特點：既能大量繁殖，又能產(chǎn)生專一的抗體⑷單克隆抗體的優(yōu)點：特異性強，靈敏度高，并能大量制備⑸單克隆抗體的作用：作為診斷試劑：準確識別各種抗原物質(zhì)的細微差異，并能跟一定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準確、高效、簡易、快速的優(yōu)點，用于治療疾病和運載藥物，主要用于治療癌癥治療，可制成“生物導彈”，也有少量用于治療其他疾病。專題三胚胎工程一、胚胎發(fā)育的基本過程胚胎工程是指對動物早期胚胎或配子所進行的多種顯微操作何處理技術，入胚胎移植，體外受精，胚胎分割，胚胎肝細胞培養(yǎng)等技術，經(jīng)過處理后獲得的胚胎，還需移植到雌性動物體內(nèi)生產(chǎn)后代，以滿足人類的各種需求。動物胚胎發(fā)育個基本過程受精場所的母體的輸卵管上段卵裂期：特點：細胞有絲分裂，細胞數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加或略有減小。桑葚胚：特點：胚胎細胞數(shù)目到達32個左右時，胚胎形成致密的細胞團，形似桑葚，是全能細胞。囊胚：特點：細胞開始出現(xiàn)分化(該時期細胞的全能性仍比較高)聚集在胚胎一端個體較大的細胞稱為內(nèi)細胞團，將來發(fā)育成胎兒的各種組織，中間的空腔稱為囊胚腔。原腸胚：特點：有了三胚層的分化，具有囊胚腔何原腸腔。二、胚胎干細胞哺育動物的胚胎干細胞簡稱ES或EK細胞，來源于早期胚胎或原始性腺中分離出來具有胚胎細胞的特性，在邢臺上表現(xiàn)為體積小，細胞核大，核仁明顯;在功能上，具有發(fā)育的全能性，可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞，另外，在體外培養(yǎng)的條件下，可以增值二不發(fā)生分化，可進行冷凍保存，也可進行遺傳改造。胚胎干細胞的用途是：eq\o\ac(○,1)可用于研究哺乳動物個體發(fā)生何發(fā)育規(guī)律；eq\o\ac(○,2)是再體外條件下研究細胞分化的理想材料，在培養(yǎng)液中加入分化誘導因子，入?；撬岬然瘜W物質(zhì)時，就可以誘導ES細胞向不同類型的住址心包分化，這為揭示細胞分化和細胞凋土的機理提供了有效的手段eq\o\ac(○,3)可以用于治療人類的某些頑疾，入鉑金森綜合癥，少年糖尿病等eq\o\ac(○,4)利用可以被誘導分化形成新的組織細胞的特性，一直ES細胞可使壞死或退化的部位得以修復并恢復正常功能。eq\o\ac(○,5)隨著組織工程技術的發(fā)展，通過ES細胞體外誘導分化定向培育出人造器官，用于器官移植，解決供體器官不定何器官移植后免疫排斥的問題。三、工程的應用體外受精何胚胎的早期培養(yǎng)卵母細胞的采集和培養(yǎng)主要方法：用促性腺激素處理，使其排除更多的卵子，然后，從輸卵管中沖取卵子，直接與獲能得精子在體外受精。第二種方法：從剛屠宰母畜的卵巢中才集卵母細胞第三種方法：借助超聲波探測儀，腹腔鏡等直接從活體動物的卵巢中吸取卵母細胞。采集的卵母細胞，都要在體外經(jīng)人工培養(yǎng)成熟后，才能與獲能得精子受精精子的采集何獲能：在體外受精前，要對精子進行獲能處理受精：獲能得精子和培養(yǎng)成熟的卵細胞在獲能溶液或?qū)Ｓ玫氖芫芤褐型瓿墒芫^程。胚胎的早期培養(yǎng)：精子與卵子在體外受精后，應將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況何受精的發(fā)育能力，培養(yǎng)液成分較復雜，除一些無機鹽和有機鹽外，還需添加血清等物質(zhì)，當胚胎發(fā)育到適宜的階段時，可將其取出向手提移植或冷凍保存，不同動物胚胎移植的時間不同。牛、羊一般要培養(yǎng)到桑葚胚階段才能驚醒移植，小鼠，家兔等實驗動物可在更早的階段移植，人的體外受精胚胎可在4個細胞階段移植。2．胚胎移植（1）胚胎移植概念：指將雌性動物的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術供體：提供胚胎的個體受體：接受胚胎的個體供體未優(yōu)良品種，作為受體的雌性動物應為常見的存量大的品種地位：入轉(zhuǎn)基因，核移植，獲體外受精等任何一項胚胎工程技術所產(chǎn)生的胚胎，都必須經(jīng)過胚胎移植技術才能獲得后代，是胚胎工程的最后一道“工序”（2）胚胎移植的意義：大大縮短了供體本身的繁殖周期，充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖能力。（3）生理學基礎：①動物發(fā)情期排卵后，同種動物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。這就為供體的胚胎移入受體提供了相同的生理環(huán)境。②早期胚胎在一定時間內(nèi)處于游離狀態(tài)，這就為胚胎的收集提供了可能。③受體對移入子宮的外來胚胎不發(fā)生排斥反應。這為胚胎在受體的存活提供了可能。（4）①對供、受體的選擇和處理，選擇遺傳特性和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的供體，有健康的體質(zhì)和正常繁殖能力的受體，供體和受體是同一物種，并用激素進行同期發(fā)情處理，用促性腺激素對供體母牛做超數(shù)排卵處理。②配種或人工受精。③對胚胎的收集、檢查、培養(yǎng)或保存。配種或輸精后第七天，用特制的沖卵裝置，把供體母牛子宮內(nèi)的胚胎沖洗出來（也叫沖卵），對胚胎進行質(zhì)量檢查，此時的胚胎發(fā)育到桑椹胚或囊胚階段。直接向受體移植或放入-196℃的液氮中保存。④對胚胎進行移植。⑤移植后的檢查，對受體母牛進行是否妊娠的檢查。3、胚胎的分割（1）概念：指采用機械方法將早期胚胎切割2等份、4等份，經(jīng)移植獲得同卵雙胞胎或多胎的技術。（2）意義：來自同一胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì)，屬于無性繁殖。（3）材料：發(fā)育良好，形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。（桑椹胚至囊胚的發(fā)育過程中，細胞開始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。（4）操作過程：對囊胚階段的胚胎分割時，要將內(nèi)細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的回復和進一步發(fā)育。四、生物技術的安全性和理論問題1.轉(zhuǎn)基因生物的安全性爭辯：（1）基因生物與食物安全：反方觀點：反對“實質(zhì)性等同”、出現(xiàn)滯后效應、出現(xiàn)新的過敏原、營養(yǎng)成份改變正方觀點：有安全性評價、科學家負責的態(tài)度、無實例無證據(jù)（2）轉(zhuǎn)基因生物與生物安全：對生物對樣性的影響反方觀點：曠散到種植區(qū)之外變成野生種類、成為入侵外來物種、重組出有害的病原體、成為超級雜草、有可能造成“基因污染“正方觀點：生命力有限、存在生殖隔離、劃分傳播距離有限、花粉存活時間有限（3）轉(zhuǎn)基因生物與環(huán)境安全：生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響反方觀點：打破物種界限、二次污染、重組出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通過食物鏈進入人體正方觀點：不改變生物原有的分類地位、減少農(nóng)藥使用、保護農(nóng)田土壤環(huán)境2生物技術的倫理問題（1）克隆人：兩種不同觀點，多數(shù)人持否定態(tài)度。否定的理由：克隆人嚴重違反了人類倫理道德，是克隆技術的濫用：克隆人沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念：克隆人是小、在人為的制造在心里上和社會地位上都不健全的人?？隙ǖ睦碛桑杭夹g性問題可以通過胚胎分集、基因診斷和染色體檢查等方法解決。不成熟的技術也只有通過時間才能使之成熟。中國政府的態(tài)度：精致生殖性克隆，不妨對治療性克隆。四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何克隆性克隆人的實驗。（2）試管嬰兒：兩種目的試管嬰兒的區(qū)別。不同觀點，多數(shù)人持認可態(tài)度。否定的理由：把試管嬰兒當作人體零配件工廠，是對生命的不尊重；早期生命也有活下去的權利，拋棄或殺死多余胚胎，無異于“謀殺”。肯定的理由：解決了不育問題，提供精髓中造血干細胞救治患者最好、最快捷的方法，提供骨髓造血干細胞并不會對試管嬰兒造成損傷。（3）基因身份否定的理由：個人基因資訊的泄露造成基因歧視，勢必造成遺傳學失業(yè)大軍、造成個人婚姻困難、人際關系疏遠等嚴重后果。肯定的理由：通過基因檢測可以及早采取預防措施，適時進行治療，達到挽救患者生命的目的。3生物武器（1）種類：致病菌、病毒、生化毒劑、以及經(jīng)過基因重組的致病菌。（2）散布方式：吸入、誤食、接觸帶菌物品、被帶菌昆蟲叮咬等。（3）特點：致病力強、多數(shù)具傳染性、傳染途徑多、污染面廣、有潛伏期、不易被發(fā)現(xiàn)、危險時間長等。（4）禁止生物武器公約及中國政府的態(tài)度：在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并對生物武器及技術和設備的擴散。專題五生態(tài)工程人類設計生態(tài)系統(tǒng)的根本目的是在促進自然界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力，防治環(huán)境污染，達到經(jīng)濟效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。與傳統(tǒng)的工程相比，生態(tài)工程是一類少消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系。生態(tài)經(jīng)濟使通過實行“循環(huán)經(jīng)濟”的原則，使一個系統(tǒng)產(chǎn)生的污染物，能夠成為本系統(tǒng)或者另一個系統(tǒng)的生產(chǎn)原料，從而實現(xiàn)廢棄物的資源化，而實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟最重要的手段之一就是生態(tài)工程。生態(tài)工程所遵循的基本原理物質(zhì)循環(huán)再生原理：物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進行區(qū)域小循環(huán)和全球地質(zhì)大循環(huán)，循環(huán)反復，分層分級利用，從而達到取之不盡，用之不竭的效果。物種多樣性原理：一般而言，物種繁多而復雜的生態(tài)系統(tǒng)具有較高的抵抗力穩(wěn)定性。協(xié)調(diào)與平衡原理：處理好生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡，除了考慮生物的生態(tài)適應性外，還需要考慮環(huán)境承載力。整體性原理：人類處在一個社會——經(jīng)濟——自然復合而成的巨大系統(tǒng)中。進行生態(tài)工程建設時，不但要考慮到自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響。系統(tǒng)學和工程學原理：生態(tài)工程需要考慮系統(tǒng)內(nèi)部不同組分之間的結(jié)構，通過改變和優(yōu)化空間，達到改善系統(tǒng)功能的目的。另外，系統(tǒng)各組分之間要有適當?shù)谋壤P系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)化和流通，并且實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果。生態(tài)工程的實力（1）生態(tài)農(nóng)業(yè)①原理：生態(tài)農(nóng)業(yè)運用生態(tài)學原理，在環(huán)境與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的思想指導下，應用現(xiàn)代科學技術建立起來的多層次、多功能的綜合農(nóng)業(yè)生態(tài)體系。②優(yōu)點：實現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)再生和能量的多級利用，減少了環(huán)境污染，降低了農(nóng)業(yè)投入。③建立生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的最終目的是實現(xiàn)對能量的多級利用，提高能量的利用率，使能量盡可能多地流向?qū)θ祟愑幸娴牟糠?。生態(tài)工程其中原理原理理論基礎意義實例物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境污染及其對系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響無廢棄物農(nóng)業(yè)沼氣工程物種多樣性原理生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性生物多樣性程度可提高系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的生產(chǎn)力“三北”防護林建設中的問題，珊瑚礁生態(tài)，系統(tǒng)的生物多樣性問題協(xié)調(diào)與平衡原理生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡生物數(shù)量不超過環(huán)境承載力，可避免系統(tǒng)的失衡和破壞太湖富營養(yǎng)化問題間作套種水葫蘆泛濫整體性原理社會——經(jīng)濟——自然復合系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定林業(yè)建設中自然系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的關系問題系統(tǒng)學和工程學原理①系統(tǒng)的結(jié)構決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式②系統(tǒng)整體性原理：整體大于部分①改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構以改善功能②保持系統(tǒng)很高的生產(chǎn)力?；~塘珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關系專題六DNA的粗提取與鑒定一、提取DNA的原理利用DNA與RNA、DNA與蛋白質(zhì)、DNA與脂質(zhì)物理化學性質(zhì)的差異提取DNA①0.14mol/L的NaCl溶液：DNA的溶解度最小，使DNA析出。②冷95%乙醇：DNA不溶于酒精，可以用于提取出含雜質(zhì)較少的DNA。③洗滌劑：能溶解細胞膜，有利于細胞內(nèi)DNA的釋放，并且不會破壞DNA結(jié)構（用于植物細胞）④二苯胺：在沸水浴中，DNA遇二苯胺變成藍色（鑒定原理）NaCl濃度0.14mol/LDNA的溶解度NaCl濃度0.14mol/LDNA的溶解度二、實驗材料的選擇選用DNA含量較高的生物材料（如：雞血）補充：向血液中添加檸檬酸納防止血液凝固三、方法步驟1、獲取含DNA的濾液（動物只用蒸餾水，植物用洗滌劑）5mL雞血細胞液+10mL蒸餾水，攪拌過濾，收集濾液2、除去不溶性雜質(zhì)濾液中加入2mol/L的NaCl溶液，再加入蒸餾水，稀釋至0.14mol/L，過濾得到黏稠物3、DNA的析出將黏稠物轉(zhuǎn)移到2mol/L的NaCl溶液中，加冷酒精（體積分數(shù)95%），析出黏稠物（即為粗提取的DNA）4、DNA的鑒定+2mol/LNaCl+2mol/LNaCl+蒸餾水離心+2mol/LNaCl+2mol/LNaCl+蒸餾水離心+95%冷酒精+蒸餾水，過濾過濾流程：取雞血雞血細胞濾液黏稠物+95%冷酒精+蒸餾水，過濾過濾白色黏稠物四、蛋白質(zhì)分離方法蛋白質(zhì)分離的常用方法：凝膠色譜法、電泳法凝膠色譜法分離原理：相對分子質(zhì)量大?。ǚ肿淤|(zhì)量越大，遷移速率越大）電泳法分離原理：帶電性質(zhì)的差異，分子本身的大小和形狀微生物的培養(yǎng)與應用微生物的實驗室培養(yǎng)一、培養(yǎng)基1、培養(yǎng)基：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求，配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)物質(zhì)。2、分類：按物理狀態(tài)分：固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基按作用分：基礎培養(yǎng)基，選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基：微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基。3、培養(yǎng)基基本組成成分：水、無機鹽、碳源和氮源二、無菌技術1、無菌技術所包括的四個主要方面①對實驗操作的空間，操作者的衣著和手，進行清潔和消毒②將用于為生物培養(yǎng)的器皿，③為避免周圍環(huán)境中微生物的污染，實驗操作應在酒精燈火焰附近進行④實驗操作時應避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸2、消毒：是指使用較為溫和的物理或化學方法僅殺死物體表面或內(nèi)部一部分對人體較有害的微生物（不包括芽孢和孢子）消毒的方法：煮沸消毒法，用化學藥劑消毒（酒精、氯氣）、用紫外線消毒3、滅菌：是指使用強烈的理化因素殺死物體內(nèi)外所有的微生物，包括芽孢和孢子滅菌的方法：灼燒滅菌、干熱滅菌、高壓蒸汽滅菌三、牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基的制作1、計算2、稱量3、溶化（注意不斷用玻璃棒攪拌）4、滅菌5、倒平板四、純化大腸桿菌微生物接種（純化）常用的兩種方法：①平板劃線法②稀釋涂布平板法1、平板劃線法通過連續(xù)劃線，將聚集的菌種逐步稀釋分散到培養(yǎng)基的表面，最終得到由一個細胞繁殖而來的菌落2、稀釋涂布平板法系列稀釋操作，涂布操作（0.1mL稀釋液）土壤中分解尿素的細菌分離與計數(shù)一、篩選菌株實驗室中微生物篩選的原理人為提供有利于目的菌株生長的條件（包括溫度，營養(yǎng)，pH等）同時抑制或阻止其他微生物生長。2.選擇培養(yǎng)基在微生物學中，將允許特定種類的微生物生長，同時抑制或阻止其他種類微生物生長的培養(yǎng)基，稱為選擇培養(yǎng)基。3、微生物的計數(shù)方法（1）顯微鏡直接計數(shù)法（所有的菌數(shù)，用血細胞計數(shù)板）（2）稀釋涂布平板法（活菌）4.“土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)”實驗設計（1）土壤取樣（2）樣品的稀釋（3）微生物的培養(yǎng)與觀察（菌落數(shù)目和特征）5．分解尿素的細菌鑒定在細菌分解尿素的化學反應中，細菌合成的尿酶將尿素分解為氨基酸，氨基酸會使培養(yǎng)基的堿性增強，pH升高。在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅試劑，培養(yǎng)某種細菌后，如果指示劑變紅（pH過高導致），就可初步鑒定該種細菌能夠分解尿素.分解纖維素的微生物的分離一、纖維素酶纖維素酶是一種復合酶，至少3種組分，即G酶，Ｃx酶和葡萄糖苷酶，在三種酶的共同作用下，纖維素最終被分解成葡萄糖。二．纖維素分解的篩選在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復合物，當纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅——纖維素的復合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。濕地被譽為地球的“腎臟”受精的標志：在卵黃膜與透明帶之間有2個極體的出現(xiàn)受精完成的標志：雌雄原核的融合DNA是遺傳物質(zhì)的載體。染色體是基因的主要載體。細胞膜的流動鑲嵌模型由桑格和尼克森提出。糖被（糖蛋白）作用：消化道和呼吸道上皮細胞表面的糖蛋白有保護和潤滑作用，與細胞表面的識別有密切關系。酶本質(zhì)的探索法國巴斯德提出釀酒中的發(fā)酵是由于酵母細胞的存在。德國李比希認為引起發(fā)酵的是酵母細胞中的某些物質(zhì)，但這些物質(zhì)只有在酵母細胞死亡并裂解后才能發(fā)揮作用。德國畢希納將酵母細胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)成為釀酶。美國薩姆納證明脲酶是蛋白質(zhì)。唾液pH為⒍2～⒎4胃液的pH為0.9～1.5小腸液pH為7.6動物體內(nèi)的酶pH為6.5～8.0植物pH為4.5～6.5植物組織培養(yǎng)的應用：1.快速繁殖花卉和蔬菜等作物。2.拯救珍惜瀕危物種。3.結(jié)合基因工程培養(yǎng)作物新類型。由堿基轉(zhuǎn)錄翻譯成氨基酸，一般不考慮終止密碼子?？死锟耸堑谝粋€用實驗證明遺傳密碼中3個堿基編碼1個氨基酸的科學家?；蛲蛔冊诠鈱W顯微鏡下是無法直接觀察到的，而染色體變異卻可以。達爾文的自然選擇學說揭示了生命現(xiàn)象的統(tǒng)一性是由于所有生物都有共同的祖先，生物的多樣性是進化的結(jié)果。自然選擇學說現(xiàn)代生物進化理論遺傳和變異的研究性狀水平基因水平生物進化的基本單位以個體為單位以種群為單位雙小核草履蟲和大草履蟲用桿菌混合培養(yǎng)，最后只有雙小核草履蟲存活。河流：物理沉降、化學分解和微生物的分解。人工建造“生態(tài)屏障”、“三北防護林”有效地防風阻沙?；謴蜕鷳B(tài)學主要利用的是生物群落演替理論?；蚪M文庫：全部基因基因文庫基因組文庫：全部基因基因文庫CDNA文庫：部分基因植物激素：“激素杠桿”受精過程：精子穿越放射冠和透明帶，進入卵黃膜，原核形成和配子結(jié)合。設計試管嬰兒不同于試管嬰兒。控制荒漠化的措施:退耕還林、防沙治沙、“三北防護林”使用培養(yǎng)基（液）：（基）植物細胞工程：植物激素、蔗糖（液）動物細胞工程：動物血清血漿無菌條件下（液）微生物培養(yǎng)：酵母菌培養(yǎng)用假說—演繹法：孟德爾的雜交實驗、摩爾根果蠅雜交實驗。用稀釋涂布平板法：測定土壤溶液活菌數(shù)。電泳技術——蛋白質(zhì)和DNA的分離和提純。中國合成結(jié)晶牛胰島素，英國測得牛胰島素全部氨基酸的排列順序?！皣H人類蛋白質(zhì)組計劃”包括中國牽頭的“人類肝臟蛋白質(zhì)組計劃”和牽頭的“人類血漿蛋白質(zhì)組計劃”。DNA和RNA在細胞中的分布實驗的步驟：1.取口腔上皮細胞制片。2.水解。3.沖洗涂片。4.染色。5.觀察。DNA粗提?。喝‰u血離心雞血細胞+蒸餾水，過濾濾液+2mol/LNaCl,加蒸餾水，過濾粘稠物+2mol/LNaCl,+95﹪冷酒精粘稠物（粗提取DNA）脂肪過多將增加內(nèi)臟器官尤其是心臟的負擔。膽固醇過多，會在血管壁上形成沉積，造成血管堵塞。碳是生命的核心元素（生命大分子以碳鏈為骨架）紅細胞漲破的變化：凹陷消失，細胞體積增大，很快細胞破裂，內(nèi)容物流出。細胞生物學家美國的克勞德采用差速離心法分離各種細胞器，比利時的得迪夫發(fā)現(xiàn)溶酶體，羅馬尼亞的帕拉德用同位素示蹤技術研究蛋白質(zhì)合成過程。鹽酸：8%DNA和RNA在細胞的分布中的水解過程鹽酸能改變細胞膜的通透性，加速染色劑進入細胞，同時染色體中的D