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高中生物選修三重要知識框架

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選修三的生物課本是關於生物科技領域的內容,這個部分的知識是比較有趣的,我們可以瞭解很多生物科目技術。下面是本站小編為大家整理的高中生物選修必備的知識,希望對大家有用!

高中生物選修三重要知識框架

  高中生物選修三知識

基因工程的基本操作程式

第一步:目的基因的獲取

1. 目的基因是指: 編碼蛋白質的結構基因 。

2. 原核基因採取直接分離獲得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反轉錄法和化學合成法。

3. PCR技術擴增目的基因

(1)PCR的含義:是一項在生物體外複製特定DNA片段的核酸合成技術。

(2)目的:獲取大量的目的基因

(3)原理:DNA雙鏈複製

(4)過程:

第一步:加熱至90~95℃DNA解鏈為單鏈;

第二步:冷卻到55~60℃,引物與兩條單鏈DNA結合;

第三步:加熱至70~75℃,熱穩定DNA聚合酶從引物起始進行互補鏈的合成。

(5)特點:指數(2^n)形式擴增

第二步:基因表達載體的構建(核心)

1. 目的:使目的基因在受體細胞中穩定存在,並且可以遺傳至下一代,使目的基因能夠表達和發揮作用。

2. 組成:目的基因+啟動子+終止子+標記基因

(1)啟動子:是一段有特殊結構的DNA片段,位於基因的首端,是RNA聚合酶識別和結合的部位,能驅動基因轉錄出mRNA,最終獲得所需的蛋白質。

(2)終止子:也是一段有特殊結構的DNA片段 ,位於基因的尾端。

(3)標記基因的作用:是為了鑑定受體細胞中是否含有目的基因,從而將含有目的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:將目的基因匯入受體細胞

1. 轉化的概念:是目的基因進入受體細胞內,並且在受體細胞內維持穩定和表達的過程。

2. 常用的轉化方法:

將目的基因匯入植物細胞:採用最多的方法是農桿菌轉化法,其次還有基因槍法和花粉管通道法等。

將目的基因匯入動物細胞:最常用的方法是顯微注射技術。方法的受體細胞多是受精卵。

將目的.基因匯入微生物細胞:原核生物作為受體細胞的原因是繁殖快、多為單細胞、遺傳物質相對較少 ,最常用的原核細胞是大腸桿菌 ,其轉化方法是:

先用Ca2+處理細胞,使其成為感受態細胞 ,再將重組表達載體DNA分子溶於緩衝液中與感受態細胞混合,在一定的溫度下促進感受態細胞吸收DNA分子,完成轉化過程。

3. 重組細胞匯入受體細胞後,篩選含有基因表達載體受體細胞的依據是標記基因是否表達。

第四步:目的基因的檢測和表達

1. 首先要檢測轉基因生物的染色體DNA上是否插入了目的基因,方法是採用DNA分子雜交(DNA-DNA)技術。

2. 其次還要檢測目的基因是否轉錄出mRNA,方法是採用分子雜交(DNA-RNA)技術。

3. 最後檢測目的基因是否翻譯成蛋白質,方法是採用抗原—抗體雜交技術。

4. 有時還需進行個體生物學水平的鑑定。如生物抗蟲或抗病的鑑定等。

  選修一生物知識

果酒和果醋的製作

1、發酵:通過微生物技術的培養來生產大量代謝產物的過程。

2、有氧發酵:醋酸發酵 穀氨酸發酵 ·無氧發酵:酒精發酵 乳酸發酵

3、酵母菌是兼性厭氧菌型微生物真菌 ·酵母菌的生殖方式:出芽生殖(主要) 分裂生殖 孢子生殖

4、在有氧條件下,酵母菌進行有氧呼吸,大量繁殖。

C6H12O6+6O2+6H2O→6CO2+12H2O+能量

5、在無氧條件下,酵母菌能進行酒精發酵。

C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量

6、20℃左右最適宜酵母菌繁殖 酒精發酵時一般將溫度控制在18℃-25℃

7、在葡萄酒自然發酵的過程中,起主要作用的是附著在葡萄皮表面的野生型酵母菌.在發酵過程中,隨著酒精濃度的提高,紅葡萄皮的色素也進入發酵液,使葡萄酒呈現深紅色.在缺氧 呈酸性的發酵液中,酵母菌可以生長繁殖,而絕大多數其他微生物都因無法適應這一環境而受到制約。

8、醋酸菌是單細胞細菌(原核生物),代謝型別是異養需氧型,生殖方式為二分裂

9、當氧氣、糖源都充足時,醋酸菌將葡萄汁中的糖分解成醋酸;當缺少糖源時,醋酸菌將乙醇變為乙醛,再將乙醛變為醋酸。

C6H12O6+2O2→2CH3COOH+2CO2+2H2O C2H5OH+O2→CH3COOH+H2O

10、控制發酵條件的作用①醋酸菌對氧氣的含量特別敏感,當進行深層發酵時,即使只是短時間中斷通入氧氣,也會引起醋酸菌死亡。②醋酸菌最適生長溫度為32℃,控制好發酵溫度,使發酵時間縮短,又減少雜菌汙染的機會。③有兩條途徑生成醋酸:直接氧化和以酒精為底物的氧化。

11、實驗流程:挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發酵→果酒(→醋酸發酵→果醋)

12、酒精檢驗:果汁發酵後是否有酒精產生,可以用重鉻酸鉀來檢驗。在酸性條件下,重鉻酸鉀與酒精反應呈現灰綠色。先在試管中加入發酵液2mL,再滴入物質的量濃度為3mol/L的H2SO43滴,振盪混勻,最後滴加常溫下飽和的重鉻酸鉀溶液3滴,振盪試管,觀察顏色

13、充氣口是在醋酸發酵時連線充氣泵進行充氣用的;排氣口是在酒精發酵時用來排出二氧化碳的;出料口是用來取樣的。排氣口要通過一個長而彎曲的膠管與瓶身相連線,其目的是防止空氣中微生物的汙染。開口向下的目的是有利於二氧化碳的排出。使用該裝置制酒時,應該關閉充氣口;制醋時,應該充氣口連線氣泵,輸入氧氣。

  選修一生物知識重點

細胞工程

(一)植物細胞工程

1. 理論基礎(原理):細胞全能性

全能性表達的難易程度:受精卵>生殖細胞>幹細胞>體細胞;植物細胞>動物細胞

2. 植物組織培養技術

(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、製造人工種子、單倍體育種、細胞產物的工廠化生產。

(3)地位:是培育轉基因植物、植物體細胞雜交培育植物新品種的最後一道工序。

(二)動物細胞工程

1. 動物細胞培養

(1)概念:動物細胞培養就是從動物機體中取出相關的組織,將它分散成單個細胞,然後放在適宜的培養基中,讓這些細胞生長和繁殖。

(2)動物細胞培養的流程: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→製成細胞懸液→轉入培養瓶中進行原代培養→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傳代培養。

(3)細胞貼壁和接觸抑制:懸液中分散的細胞很快就貼附在瓶壁上,稱為細胞貼壁。細胞數目不斷增多,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,這種現象稱為細胞的接觸抑制。

(4)動物細胞培養需要滿足以下條件

①無菌、無毒的環境:培養液應進行無菌處理。通常還要在培養液中新增一定量的抗生素,以防培養過程中的汙染。此外,應定期更換培養液,防止代謝產物積累對細胞自身造成危害。

②營養:合成培養基成分:糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素等。通常需加入血清、血漿等天然成分。

③溫度:適宜溫度:哺乳動物多是36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。

④氣體環境: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液的pH。

(5)動物細胞培養技術的應用:製備病毒疫苗、製備單克隆抗體、檢測有毒物質、培養醫學研究的各種細胞。

2. 動物體細胞核移植技術和克隆動物

(1)哺乳動物核移植可以分為胚胎細胞核移植(比較容易)和體細胞核移植(比較難)。