专题一、基因工程
一、基因工程的概念
1、基因工程又叫：
2、操作环境：
3、操作对象：
4、操作水平：
5、操作原理：
6、结果：
7、优点：
第一节、基因工程的基本工具
一、“分子手术刀”-----（）简称（）
1、来源：
2、作用：识别具有性
切割，切键
3、形成：末端
末端
二、“分子缝合针”-----（）
1、作用：
2、类型：
三、“分子运输车”-----（）
1、类型：
2、作用：
3、最常用的运载体：
第二节、基因工程的基本操作程序
四个步骤：
一、目的基因的获取
1、目的基因：
2、目的基因的来源：
3、获取目的基因的方法：
（1）从基因文库中获取
基因文库：
基因文库分为：（）和（）
（2）人工合成法
条件：
（3）用PCR技术扩增目的基因
原理：
场所：
条件：
操作步骤：
二、基因表达载体的构建（基因工程的）
1、基因表达载体：
2、目的：
4、组成：
5、构建过程：
三、将目的基因导入受体细胞
1、转化：
2、方法：
四、目的基因的检测与鉴定
1、检测目的基因是否插入
2、检测目的基因是否转录：
3、检测目的基因是否翻译：
4、个体鉴定：
第四节、蛋白质工程的崛起
1、概念：基础：
手段：
目的：
2、结果：产生：
（与基因工程对比：）
3、基本流程：
2.1 植物细胞工程 一、知识与技能目标 1、简述植物组织培养和体细胞杂交技术，掌握它们的原理、过程及关键环节。 2、了解植物繁殖的新途径及作物新品种的培育的具体方法。 二、过程与方法目标 1、尝试进行植物组织培养，运用细胞的基础知识，分析植物细胞工程的理论基础；收集植物细胞工程的相关资料并进行整理、分析、交流。 2、以植物细胞工程的基本技术为基础，弄清楚其在生产实践中的实际应用。 三、情感与价值观目标 1、体验植物组织培养技术，讨论植物细胞工程的社会意义及细胞学基础理论与技术开发之间的关系。 2、搜集相关的实际技术应用，积极参加各种技术应用的讨论，体验现代生物科技的新进展带来的社会效益，激发学习生物学的兴趣。 四、教学过程 1、植物细胞的基本结构包括、、。 2、植物细胞主要的增殖方式是，细胞分化是指，_______________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________。原因是。 3、全能性是指，已分化的细胞表现为全能性的原因是。 4、织物组织培养就是在和条件下，将培养在上，给予条件，诱导其产生形成完整的植株。 5、植物体细胞杂交就是将细胞在一定条件下融合成，并把它培养成的技术，优点是。 6、生物体可遗传变异类型包括、、。
根据变异类型育种的方法有、、、等。 7、植物的微型繁殖技术指，_____________举例_________________________________________________________。 8、获得脱病毒的植株的方法 。 9、神奇的人工种子指。 10、生物育种技术比较 技术原理优点缺点 诱变育 种基因突变 提高生物变异的频率，使后代变异频率 较快稳定；可大幅度改良某些性状，缩 短育种进程 盲目性大，需大 量处理供试材料 杂交育 种基因重组 使位于不同个体的优良性状，集中于一 个个体 周期长，难以克 服远缘杂交的障 碍 单倍体 育种染色体变异获得个体均为纯种，明显缩短育种年限 技术复杂，须与 杂交育种配合 多倍体 育种染色体变异器官大，提高产量和营养成分 适用于植物，动 物方面难以开展 基因工 程育种分子遗传学原理 打破物种界限，定向地改造生物遗传性 状 细胞工程育种细胞生物学和分 子生物学原理 克服远缘杂交不亲和的障碍；扩大了用 于杂交的亲本组合范围；定向改变生物 遗传性状 不能按人们的需 要表现出亲代的 优良性状
高中生物选修三基因工程知识点 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： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②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）与DNA聚合酶作用的异同：
（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(2^n)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：
高中生物人教版新课标必修3导学案汇编 第一课时第一章人体的内环境与稳态 第1节细胞生活的环境 【课标点击】 1、描述不同细胞生活的环境，描述内环境的组成和理化性质，认识到多细胞生物的细胞也 需要与环境进行物质和能量的交换，从而更好的理解这些细胞的生活环境，并加深对生命世 界的认识。 2、尝试构建人体细胞与外界环境的物质交换模型。 学习重点：内环境的组成和理化性质，内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 【自主探究】 １、学海导航 知识点观察与思考归纳与结论 不论是男性还是女性，体内都含有 _______________________，这些液体统称为体液。 __________是血细胞直接生活的环境。动脉中的血观察课本P2中的两图，思考两 浆沿动脉流入毛细血管的动脉端，其中许多物质会种细胞生活的环境有何不 透过毛细血管壁进入__________。组织液是存在于 体内细胞生活在同？何为体液？体液与血液 组织细胞间隙的液体，又叫__________。细胞外液中是否是一个概念？仔细观察 __________是大多数细胞直接生活的环境。少部分课本P3中的图1－1，思考组 组织液被毛细淋巴管吸收，成为淋巴液，也叫 织液、血浆、淋巴液之间的关 __________。__________、__________、__________系。何为内环境？通过动态的有机联系，共同构成机体内细胞生活的 直接环境，叫做__________。 血浆中90%是__________，其余10%分别是认真分析课本P4的血浆的化__________、__________，以及血液运送的物质， 学组成表及图1－2，总结血浆 包括各种营养物质、各种代谢废物、气体、激素等。细胞外液的成分的主要成分，进而思考细胞外血浆与组织液和淋巴的最主要的差别是血浆中含 液的成分。思考血浆与组织 有较多的__________而组织液和淋巴中的液、淋巴的成分有何不同？ __________含量很少。 1.为什么医院给病人输血时 所谓溶液渗透压，简单地说，是指必须使用生理盐水？ _______________________。溶液渗透压的大小取 2.为什么红细胞放在清水或决于溶液中__________。血浆渗透压的大小主要与 者浓度较高的以及过酸过碱 __________、__________的含量有关，细胞外液渗 细胞外液的渗透或温度过高过低的情况都无 透压的稳定主要与__________、__________有关。 压和酸碱度法正常生存？ 细胞外液渗透压的90%以上源于_________和 3.为什么细胞外液适宜于细_________。正常人的血浆pH为__________，其稳 胞的生存？何为渗透压？为 定主要与__________、__________有关。人体细胞
血红蛋白的提取和分离学案 [导学诱思] 1．凝胶色谱法 凝胶色谱法也称做，是根据分离蛋白质的有效方法。凝胶实际上是一些由构成的多孔球体，在小球体内部有许多贯穿的通道，相对分子质量不同的蛋白质分子通过凝胶时速度不同，相对分子质量较小的蛋白质进入凝胶内部的通道，路程，移动速度；而相对分子质量的蛋白质无法进入凝胶内部的通道，只能在移动，路程，移动速度。相对分子质量不同的蛋白质分子因此得以分离。 2．缓冲溶液 缓冲溶液的作用是。缓冲溶液通常由溶解于水中配制而成的。生物体内进行的各种生物化学反应都是在一定的pH下进行的，例如：血浆的pH是，要在实验条件下准确模拟生物体内的过程，必须保持体外的pH与体内的基本一致。 3．电泳 电泳是指。许多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团会带上。在电场的作用下，这些带电分子会向着与其所带电荷的电极移动。电泳利用了待分离样品中各分子以及分子本身的、的不同，使带电分子产生不同的，从而实现样品中各种分子的分离。 两种常用的电泳方法是和，在测定蛋白质分子量时通常使用。蛋白质在聚丙烯酰胺凝胶中的迁移率取决于以及等因素。 4．蛋白质的提取和分离 蛋白质的提取和分离一般分为四步：、、和。5．样品处理 血液由和组成，其中红细胞最多。红细胞具有 的特点。红细胞中有一种非常重要的蛋白质，其作用是 ，血红蛋白有个肽链组成，包括，其中每条肽
链环绕一个，磁基团可携带。血红蛋白因含有呈现红色。 红细胞的洗涤洗涤红细胞的目的是，采集的血样要及时采用分离红细胞，然后用胶头吸管吸出上层透明的，将下层暗红色的倒入烧杯，再加入，缓慢搅拌，低速短时间离心，如此重复洗涤三次，直至，表明红细胞已洗涤干净。 血红蛋白的释放在和作用下，红细胞破裂释放出血红蛋白。 分离血红蛋白溶液将搅拌好的混合溶液离心后，试管中的溶液分为4层。第一层为无色透明的，第2层为白色薄层固体，是，第3层是红色透明液体，这是，第4层是其他杂质的暗红色沉淀物。将试管中的液体用滤纸过滤，除去之溶性沉淀层，于分液漏斗中静置片刻后，分出下层的红色透明液体。 透析取1mL的血红蛋白溶液装入中，将透析袋放入盛有300mL的物质的量的浓度为20mmol/L的中，透析12h。透析可以去除样品中的杂质，或用于更换样品的。 6．凝胶色谱操作 第一步要制作，第二步要，因为，所以装柱前需要根据色谱柱的内体积计算所需要的凝胶量。在装填凝胶柱时，不得有存在。因为气泡会，降低分离效果。第三步是。 [疑难点拨] 1．凝胶色谱法分离蛋白质的原理 凝胶色谱法也称为分配色谱法，它是根据分子量的大小分离蛋白质的方法之一。所用的凝胶实际上是一些微小的多孔球体，这些小球体大多数是由多糖类化合物构成，小球体内部有许多贯穿的通道，当一个含有各种分子的样品溶液缓慢流经时，各分子在色谱柱内进行两种不同的运动，即垂直向下的运动和无规则的扩散运动，相对分子质量较大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部，只能分布在颗粒之间，通过的路程较短，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道，通过的路程较长，移动速度较慢。因此，样品中相对分子质量较大的蛋白质先流出，相对分子质量中等的分子后流出，相对分子质量最小的分子最后流出，这种现象又叫分子筛现象。此外，凝胶本身具有三维网状结构，相对
高中生物选修三基因工程主要知识点（1.1、1.2） 一、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，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 一、基因工程的三大工具：限制性核酸内切酶—“分子手术刀”；DNA连接酶—“分子缝合针”；基因进入受体细胞的载体—“分子运输车”。 二、限制性核酸内切酶的特点：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且是每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 三、限制酶识别序列的特点：反向对称，重复排列。 四、限制酶在原核生物中的作用：切割外源DNA，保护细菌细胞。 五、为什么限制酶不剪切原核生物自身的DNA分子？原核生物本身不含相应特异性序列；对DNA分子进行甲基化修饰。 六、两种常见的DNA连接酶：E〃coli DNA连接酶：源自大肠杆菌，只连接黏性末端；T4DNA连接酶：提取自T4噬菌体，两种末端均可连接，连接平末端效率低。 七、DNA连接酶和DNA聚合酶的相同点：都是蛋白质；都能生成3'磷酸二酯键。不同：前者在两个片段之间形成3'磷酸二酯键，后者只能将单个核苷酸连接到已有片段上；前者不需要模版，后者需要。 八、载体需要满足的条件：有一到多个限制酶切点；对受体细胞无害；导入基因能在受体细胞内复制和表达；有某些标记基因；分子大小合适。 九、质粒：一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的很小的双链环状DNA分子。 十、标记基因的作用：鉴别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。 十一、三类载体：质粒；λ噬菌体的衍生物；动植物病毒。 十二、获取目的基因的方法：说法一：从自然界已有的物种中分体（鸟枪法、反转录法）、用人工的方法合成；说法二：从基因文库中获取（鸟枪法、反转录法）、利用PCR技术合成、用化学方法人工合成。 十三、基因库：一个物种中全部个体的全部基因的总和；基因文库：将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，个个受体菌分别含有这种生物的不同的基因；基因组文库：含有某种生物全部基因的基因文库；部分基因文库：只含有一种生物部分基因的基因文库；cDNA文库：用某种生物发育的某个时期的mRNA反转录产生的多种互补DNA片段，与载体连接后储存在一个受体菌群中。 十四、 文库类型cDNA文库基因组文库 文库大小小大 启动子无有 内含子无有 基因多少某种生物的部分基因某种生物的全部基因 物种间基因交流可以部分基因可以 十五、人工合成目的基因的两个条件：基因比较小；核苷酸序列已知。 十六、目的基因：主要是指编码蛋白质的基因，也可以使一些具有调控作用的因
高中生物必修三导学案第一章 1、1细胞生活的环境 【教学目标】 1、描述内环境的组成和理化性质。 2、说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 【知识梳理】 一、体内细胞生活在细胞外液中（1）、生活在水中的单细胞生物（如草履虫）可以直接从里获取生存所必须的养料和氧，并把废物直接排入___________中。（2）、组织液是存在于组织的液体，又叫液。它是体内绝大多数细胞的环境，组织液为组织细胞提供______________，细胞的也透过细胞膜进入组织液。手和脚磨出“水泡”中的液体主要是。（3）、血浆并不就是血液,它是血液中除血细胞后的液体部分,是直接生活的环境。（4）、淋巴液也叫 ,其中混悬着大量的淋巴细胞和细胞等,可以协助机体_____ 。对这些细胞来说，淋巴就是它们直接的 ________________。（5）、说说内环境中组织液、血浆和淋巴之间相互关系，并用图示的方式表示出来：成分含量（%）成分含量（%）水 90、7卵磷脂0、2血清白蛋白 4、4胆固醇0、22血清球蛋白0、4Na+0、38纤维蛋白原0、005K+0、02氨基酸氮0、012Ca2+0、01尿素氮0、025Mg2+0、
0005其他非蛋白氮0、38Fe3+0、0001葡萄糖0、08Cl_0、36乳酸0、025HPO42_0、01各种脂肪酸0、38SO42_0、0001脂肪0、 14HCO3_0、17 二、细胞外液的成分根据下列血浆化学成分平均值分析：（1）表中的化学物质可分为无机物和。无机物包括和无机盐（如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-）等，有机物包括糖类（如葡萄糖）、（如血清白蛋白、血清球蛋白等）、（如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂）、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。（2）除表中所列成分外，血浆中还可能含有（主要是氧气和二氧化碳）、调节生命活动的各种激素、其他有机物（如维生素）等。（3）从表中可以看出、离子含量较多，它们的作用主要是维持血浆渗透压。（4）血浆中的HPO42-、HCO3-作用主要是维持血浆的 __________。（5）组织液、淋巴的成分与血浆的主要差别是血浆中含有较多的。 三、细胞外液的理化性质（1）、细胞外液的理化性质主要包括、和三方面。（2）、渗透压指溶液中对水的吸引力。渗透压大小取决于单位体积溶液中的__________的________。血浆渗透压大小主要与___________、____________的含量有关，细胞外液渗透压90%主要来源于和两种离子。人细胞血浆的渗透压约为_____kPa。（3）、正常人的血浆pH为。与它含有、等离子有关。（4）、人体细胞外液的温度一般维持在_________℃左右。
2019版【高中生物选修三导学案】 专题复习三——胚胎工程 【知识回扣】 1.试管动物生产流程 例1动物胚胎移植的过程是首先用激素a促进成熟雌性个体超数排卵，然后将卵细胞从母体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎，再把胚胎送入经过激素b处理可以接受胚胎植入的母体子宫内，孕育成幼体。 (1)你认为用胚胎移植的方法产生子代属于哪类生殖方式？________________。 (2)题中提及的“激素a”最可能是指_____________，“激素b”可能是指________。 (3)若希望同时获得多个性状相同个体，那么该如何实现？ (4)你认为胚胎移植技术在生产实践中的主要意义有哪些？ 【答案】(1)有性生殖(2)促性腺激素孕激素 (3)利用同一受精卵发育形成的胚胎进行胚胎分割，分别植入不同母牛子宫，使它们正常发育成新个体。 (4)胚胎移植技术可以加快优良种畜的繁殖速度，迅速推广新品种。
2. 克隆羊、试管羊、转基因羊的异同 克隆羊 试管羊 转基因羊 例2试管羊、克隆羊、转基因羊所采用的主要生物技术分别是( ) ①胚胎移植②DNA重组技术③核移植技术④体内受精⑤基因突变 A．①③⑤B．①②④C．①④⑤D．①③② 【答案】 D 【对点演练】 1．下列关于胚胎工程的叙述，正确的是( ) A．胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 B．试管牛的培育过程属于克隆技术 C．超数排卵技术要使用一定的激素如性激素、孕激素等 D．胚胎移植实际上是生产胚胎的供体和孕育胚胎的受体共同繁殖后代的过程 2．精子变形时，线粒体集中在尾部的原因是( ) A．释放顶体酶发生透明带反应B．产生能量促进精子运动
全新人教版高中生物必修三导学案（全册共188页附答案） 目录
第1章人体的内环境与稳态 目标导航 学习要求 1．描述内环境及其作用 2．说明内环境稳态及其生理意义..... 3．神经体液调节在维持稳态中的作用...... 知识网络 第1节细胞生活的环境 第1课时(共1课时) 学习导读 学习准备 1.单细胞生物直接与外界环境接触,可与外界环境进行物质交换,从外界环境获得 ,排出 ;多细胞生物体内的细胞大多不与外界环境直接接触,这些细胞是通过与外界环境进行的物质交换。 2.体液包括和 ,血浆、组织液、淋巴属于。 3.由细胞外液构成的液体环境叫做。 4.细胞外液的成分：⑴血浆中含有的水分约占90%，溶质中含量最多的是，约占7-9%，无机盐占1%，剩余部分为血液运送的物质。⑵组织液、淋巴的成分和含量与相近，最主要的差别在于血浆中含有较多的，而组织液和淋巴中的含量较少。 ⑶细胞外液在本质上是一种，这在一定程度上反映了生命起源
于。 5．渗透压的大小主要与、的含量有关。正常人血浆近中性，PH 值为 。温度一般维持在。 6．内环境与外界环境的关系：内环境是细胞与外界环境进行的媒介。 破疑解难 一、细胞外液的内涵 l．细胞外液与体液的关系 细胞外液是细胞生活的直接液体环境，是体液的一部分；而体液是指人体内以水为基础的液体，两者的关系如下： 细胞内液(2／3) 体液血浆 细胞外液(1／3) 组织液 淋巴 2．血浆是血液的一部分，因为血液并不全是细胞外液。 血浆(液体成分)：水、无机盐、葡萄糖；氨基酸、血浆蛋白等。 血液 血细胞（有形成分）红细胞白细胞血小板，其中血细胞不属于细胞外液。 二、血浆、组织液、淋巴三者之间的关系 组织液和血浆之间只隔一层上皮细胞构成的毛细血管壁，毛细血管壁具有较高的渗透性，当血液流经毛细血管时，除血细胞和大分子物质(如血浆蛋白)之外，水和其他小分子的物质(如葡萄糖、无机盐、氧气等)，都可以透过毛细血管壁流入到组织液间隙中，形成组织液。组织液与组织细胞进行物质交换以后，大约90％的组织液又可以渗回毛细血管，同时把细胞产生的代谢废物和C02等也渗回血液中，其余大约10％的组织液则渗入到毛细淋巴管内形成淋巴。毛细淋巴管的一端是盲管，其内的淋巴流动是单向的，淋巴通过淋巴循环，最后在左右锁骨下静脉注入血液循环 三者之间的关系可表示为：
新课标高中生物选修三全套导学案 1、简述DNA重组技术所需三种基本工具的作用 2、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新 DNA重组技术所需的三种基本工具的作用；基因工程载体需要具备的条件 1、基因工程的原理：基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外类型和生物产品。由于基因工程是在水平上进行设计和施工的，因此又叫做。 2、限制性核酸内切酶——“分子手术刀” 切割DNA的工具是，又称 这类酶在生物体内能将外来的DNA切断，即能够限制异源DNA的侵入并使之失去活力，但对自己的DNA却无损害作用，这样可以保持细胞原有的遗传信息。 由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性核酸内切酶。 DNA分子经限制酶切割产生的DNA的片段，末端通常有两种形式，即和 例1、下列关于限制酶的说法正确的是 A、限制酶广泛存在于各种生物中，但微生物中很少 B、一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列 C、不同的限制酶切割DNA后都会形成黏性末端
D、限制酶的作用部位是特定核苷酸形成的氢键 3、DNA连接酶——“分子缝合针” 根据DNA连接酶的来源不同，可以将它分为两类： 一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为E?coliDNA连接酶。E?coliDNA连接酶只能将连接起来，不能将双链DNA的片段平末端之间进行另一类是从分离出来的，称为T4DNA连接酶。T4DNA连接酶既可以“缝合”双链DNA的片段互补的，又可以“缝合”双链DNA的片段 例2、下图为DNA分子的切割和连接过程。 (1)EcoRI是一种与。 (2)不同来源DNA的片段结合，在这里需要的酶应是连接酶，此酶的作用是在与之间形成键，而起“缝合”作用的。还有一种连接平末端的连接酶是。 4、基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” 基因操作过程中使用载体两个目的：一是用它作为运载工具，将目的基因转移到宿主细胞中去；二是利用它在宿主细胞内对目的基因进行大量的复制。 现在通常使用的载体是，它是一种相对分子质量较小、独立于拟核DNA之外的环状DNA，有的细菌中有一个，有的细菌中有多个。 质粒通过细菌间的接合由一个细菌向另一个细菌转移，可以复制，也可整合细菌拟核DNA中，随着拟核DNA的复制
第一课时第一章人体的环境与稳态 第1节细胞生活的环境 【课标点击】 1、描述不同细胞生活的环境，描述环境的组成和理化性质，认识到多细胞生物的细胞也需要与环境进行物质和能量的交换，从而更好的理解这些细胞的生活环境，并加深对生命世界的认识。 2、尝试构建人体细胞与外界环境的物质交换模型。 学习重点：环境的组成和理化性质，环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 【自主探究】 １、学海导航
〖例1〗酷暑季节，室外工作的工人应多喝（） A、盐汽水 B、核酸型饮料 C、蛋白型饮料 D、纯净水 解析：酷暑季节，由于天气炎热，室外作业的人出汗较多。人在排出汗液的同时，也排出了一部分无机盐，使体无机盐的含量降低，为了维持体盐代的平衡，故室外作业的人应该多饮淡盐水，以补充丧失的盐分。 答案: A 〖例2〗班氏丝虫寄生在人体淋巴管后，常造成人体下肢肿胀，这是由于（） A．细胞将不能接受氨基酸 B．组织间隙积聚液体 C．不能消化脂肪 D．组织葡萄糖浓度升高 解析：班氏丝虫是我国常见的丝虫病病原体，病原体的原始寄生部位是淋巴，早期主要表现为淋巴管炎和淋巴结炎，晚期则出现淋巴管阻塞所引起的病症，如下肢肿胀等。主要原因是淋巴管被阻塞后，组织液中的蛋白质被淋巴液回收受阻，大量蛋白质积聚在组织液中，是组织液胶体渗透压不断升高，组织液的生成增多，使组织间隙积聚液体，造成人体下肢肿胀。 答案：B 【自我诊断】 ●.基础题 1．细胞外液的主要阳离子是（） A．Fe2+ B．K+ C．Na+ D．Ca2+ 2．下列哪项不是由人体环境成分明显变化引起的病症（） A．浮肿 B．手足抽搐 C．贫血 D．尿毒症 3．正常情况下，动物组织细胞从组织液中吸收氧气的数量主要取决于（） A．组织液中氧气的浓度 B．细胞膜上氧气载体的数量 C．细胞液中二氧化碳的浓度 D．细胞中ATP的数量 4．下列物质中，可在血浆中找到的有（） A．甲状腺激素、氧、尿素、小分子蛋白质 B．氨基酸、麦芽糖、二氧化碳、钠离子 C．蛋白酶、钙离子、脂肪、葡萄糖 D．呼吸酶、脂肪酸、尿酸、胆固醇 5．人体环境必须保持相对稳定状态，才能保证组织细胞正常的生命活动。下列各项生理活动中，与环境的相对稳定无直接关系的是（） A．尿液和汗液的排出 B．血液中二氧化碳浓度升高使呼吸加快 C．血液运输养料和废物 D．食物残渣形成粪便排出体外 6．在下列物质中，不参与人体环境组成成分的是（） A．血红蛋白B．葡萄糖C．二氧化碳和氧D．氨基酸 7．血浆中水的来源是（） A．组织液 B．消化道、组织液、淋巴 C．淋巴和组织液 D．消化道和组织液
专题1 1?1 DNA重组技术的基本工具 一、学习目标及重难点 1、简述DNA重组技术所需的三种基本工具。 2、认同基因工程的诞生和发展离不开理论研究和技术创新。 学习重点：DNA重组技术所需的三种基本工具的作用。 学习难点：基因工程载体需要具备的条件。 二、学习过程 1、基因工程的概念 回答：什么是基因工程？ 2、科技探索之路（基因工程是如何发展起來的？阅读课本P2—3页） 思考并回答： （1）基因工程是在哪些学科的基础上发展起来的？ （2）哪些基础理论的突破催生了基因工程？ （3）哪些技术发明促进了基因工程的实施？ （4）你觉得，基因工程的诞生和发展能否离不开理论研究和技术创新？ 3、限制性核酸内切酶一一“分子手术刀” 思考并冋答： （1）从噬菌体侵染细菌的实验来看，细菌等单细胞原核生物容易受到自然界外源DNA 的入侵，那么这类原核生物之所以长期进化而不绝灭，有什么保护机制？由此可知，限制酶可以从哪些生物中分离出来？ （2）限制酶是如何切割DNA分子的？ （3）参考课本P4图1—2,指出限制酶能破坏那个磷酸二酯键。 （4）以EcoRI为例，画出限制酶切割后形成的末端。 4、D NA连接酶一一“分子缝合针” 思考并冋答： （1）DNA连接酶是怎么分类的？ （2）DNA连接酶与DNA聚合酶是一回事儿吗？有哪些区别？ （3）E?coliDNA连接酶和T4DNA连接酶作用效果一样大吗？为什么？ 5、基因进入受体细胞的载体一一“分子运输车” 思考并回答： （1）载体的作用是什么？为什么需要载体？把单独的DNA片段导入受体细胞不行吗？ （2）我们选用从霍乱弧菌中分离出来的质粒做载体，可以吗？为什么？ （3）我们能不能用肉眼直接观察到载体进入受体细胞？那如何鉴定呢？ （4）如果载体上没有限制酶切割位点，能否把目的基因运输进入受体细胞？ 6、活动：模拟操作重组DNA分子 （分组进行；完成后小组Z间进行交流） 四、当堂检测专题一1?2基因工程的基本操作程序
第Ⅱ卷非选择题 三．非选择题： 29．（7分）SARS 病毒能引起非典型肺炎，医生在治疗实践中发现，非典病人治愈后，其血清可用于治疗其他非典病人。有三位科学家分别从三个不同的方面进行了研究，其研究的方向如下图所示。请根据下图回答： SARS 病毒 [丙的研究] 抽取血清 蛋白质X [乙的研究] 注射 注射 灭活或 培养 非典病人B 治愈的病人B 非典病人D 减毒处理 动物实验 健康人C 健康人C 健康人C 治愈的病人D （1）从免疫学的角度看，SARS 病毒对于人来讲属于 ，治愈的病人A 的血清中因为含有 ，所以可用来治疗“非典”病人B 。 （2）甲的研究中，所合成或生产的蛋白质X 是 ，它可以通过化学的方法合成，也可以通过生物学方法—— 技术生产。 （3）乙的研究目的主要是制造出 以保护易感人群。图中使健康人C 获得抵抗“非典”病毒能力的过程，属于免疫学应用中的 免疫。 （4）图中丙主要研究不同国家和地区SARS 病毒的异同，再按照免疫学原理，为研究一种或多种 提供科学依据。 30．（8分）聚合酶链式反应(PCR 技术)是在实验室中以少量样品DNA 制备大量DNA 的生化技术，反应系统中包括微量样品DNA 、DNA 聚合酶、引物、足量的4种脱氧核苷酸及ATP 等。反应中新合成的DNA 又可以作为下一轮反应的模板，故DNA 数以指数方式扩增，其简要过程如右图所示。 （1）某个DNA 样品有1000个脱氧核苷酸，已知它的一条单链上碱基A:G:T:C=1:2:3:4，则经过PCR 仪五次循环后，将产生 个DNA 分子，其中需要提供胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数量至少是 个。 （2）分别以不同生物的DNA 样品为模板合成的各个新DNA 之间存在差异，这些差异是 。 （3）请指出PCR 技术与转录过程的三个不同之处： ① 。 ② 。 循环重复 [甲的研究] 用激素等治疗 非典病人A 治愈的病人A 健康人合成或生产 其他辅助治疗 接种 提纯、
高中生物必修三导学案 第一章人体的内环境与稳态 第1节细胞生活的环境 学习目标： 1.描述内环境的组成和理化性质。 2.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 3.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。 教学重点与难点： 1.内环境的组成和理化性质。 2.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 知识点: 一、1、体液的概念： 2、体液的组成： 3、内环境的概念：由构成的液体环境。包括: 、、。 用箭头连接三者之间的关系： 写出不同人体细胞所处的内环境：组织细胞：毛细血管壁细胞：毛细淋巴管细胞：血细胞：淋巴细胞和吞噬细胞：。 4、内环境是多细胞动物赖于生存的直接环境，单细胞生物无所谓内环境。 二、血浆的主要成分：组织液、淋巴的成分： 组织液、淋巴与血浆三者相比，血浆中蛋白质的含量 三、细胞外液的理化性质包括渗透压、酸碱度和温度 ⑴ 渗透压：①渗透压是指溶液中对水的吸引力，其大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目：溶质微粒，溶液渗透压越高，反之则越低。 ②血浆渗透压的大小主要与的含量有关。 ③细胞外液的渗透压的90%以上来源于。 ⑵ 酸碱度：正常人的血浆近中性，pH为。维持因素：血浆的pH能 够保持稳定与其含有的等离子有关，NaH 2PO 4 / Na 2 HPO 4 和 H 2CO 3 /NaHCO 3 缓冲对。 ⑶ 温度：人体细胞外液的温度一般维持在左右。 易混小结： 1、内环境是属于多细胞动物的一个概念，单细胞生物无所谓内环境 2、内环境与细胞外液是同一概念，内环境的概念是相对于外界环境提出来的。细胞外液是相对于动物和人的细胞内液提出来的。需要注意的是：内环境主要包括组织液、血浆和淋巴，但不是说只有这三种，如脑脊液也属于内环境的组成成分。人的呼吸道、肺泡腔、消化道等属于人体与外界相通的环境，因而汗液、尿液、原尿、消化液、泪液体腔液、关节液等中的液体不属于内环境的组成部分。
人教版选修三 3.3 胚胎工程的应用及前景情境导入知识目标: 举例说出胚胎移植和胚胎分割 能力目标: 搜集胚胎工程研究进展的资料，撰写专题综述报告 情感态度价值观: 认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用。 关注胚胎工程的研究进展和应用价值 教学重点: 胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用 胚胎分割的应用意义 胚胎干细胞研究的意义 教学难点: 胚胎移植的生理学基础 胚胎干细胞的概念和分离途径 ★学情分析 关于“胚胎干细胞”的学习过程，建议自己阅读教材和通过报刊、杂志、互联网等媒体搜集资料，撰写一篇关于胚胎干细胞应用价值的综述，其中要对胚胎干细胞的来源、功能及特点进行说明。写好的综述要在班里交流，并恰当评价。 在学习本节时，如果有条件，可到家畜良种场参观，或倾听胚胎工程专家的专题讲座，以开阔视野，加深认识。 ★教材分析: 关于《胚胎工程的应用及前景》一节，教材集中讲述了胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞的分离和培养这三种胚胎工程技术。关于胚胎移植，教材首先从胚胎移植的概念导入，通过概念的学习使学生知道胚胎移植的含义及在胚胎工程中的地位，即体外受精、胚胎分割等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎，都必须经过胚胎移植技术才能获得后代，胚胎移植是胚胎工程的最后一道“工序”。关于胚胎移植的现状和意义，教材先用数字简述了胚胎移植的现状，以引起学生的重视，再用图解的方式，从加速育种工作和品种改良、大量节省购买种畜费用、一胎多产、保存品种资源和保护濒危物种等几方面，阐述了胚胎移植在充分发挥雌性优良个体繁殖潜力方面的意义。关于胚胎移植的基本程序，教材是在讲述胚胎移植的生理学基础之上，以图代文的方式进行讲述的。用形象的流程图来讲解生物技术的基本程序，可使学生更深入，更直观地理解所学的内容。 ★教学建议: 阅读教材，了解胚胎移植的现状，总结胚胎移植的意义。有关“胚胎移植的生理学基础”的四点内容，要重点掌握，并分析“为什么胚胎移植要在动物发情排卵后一段时间内进行”，了解胚胎移植的原则，为理解胚胎移植基本程序奠定基础。有关“胚胎移植的基本程序”内容，建议阅读教材后，自己能够恰当进行概述。 学习过程中注重自读、设问、讨论等多种形式的综合运用。 ★导入设计 导入一:问题导入引发共鸣
预习导航 转基因成果的不断涌现和产业化使人们 一、转基因成果 1．微生物方面 （1）制造出具有重要经济价值的各种重组微生物，如清除石油污染的假单胞杆菌。 （2）使用DNA 重组的微生物生产生化药物，即基因制药。 2．转基因动物方面 （1）在培育生长迅速、营养品质优良的转基因家畜、家禽方面不断取得辉煌成就。 （2）科学家把转基因动物变成生物反应器，让它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药物或人类所需要的蛋白质。 3．转基因植物方面 （1）成果：目前，科学家已经培育出了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的农作物。 （2）转基因农作物的种植：种植面积较大的国家有：美国、阿根廷、加拿大、中国、印度和巴西，种植的转基因植物中以大豆和玉米最多，其次是转基因棉花和油菜。 二、对转基因生物安全性的争论 1．在转基因生物中，有时候会出现一些人们意想不到的后果的原因 （1）对基因的结构、基因间的相互作用以及基因的调控机制等都了解得相当有限。
（2）转移的基因虽然是功能已知的基因，但不少是异种生物的基因。 （3）外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的。 2．对转基因生物安全性的争论 转基因生物引发了人们在食物安全、生物安全和环境安全三个方面的争论。 （1）转基因生物与食物安全。 ①一方的观点：不能对转基因食物安全性掉以轻心。 理由：反对“实质性等同”；担心出现滞后效应；担心出现新的过敏原；担心营养成分改变；把动物蛋白基因转入农作物，担心会侵犯宗教信仰者或素食者的权益。 ②另一方的观点：转基因食物潜在的安全隐患可在技术上进行克服。 理由：“实质性等同”是对转基因农作物安全性评价的起点，不是终点；多环节、严谨的安全性评估，可以保证转基因食物的安全；科学家的负责态度可防止过敏蛋白出现；至今未发现因食用转基因食物而影响人体健康的实例，采取举证排除法，防止贻误技术发展。 （2）转基因生物与生物安全。 ①一方的观点：转基因生物可能会对生物多样性构成潜在的风险和威胁。 理由：转基因植物可能会扩散到种植区外变成野生种类，或者进入新的生态区域，成为杂草；转基因生物竞争能力强，可能成为“入侵的外来物种”；导入转基因生物的外源基因可能与细菌或病毒杂交，重组出对人类或其他生物有害的病原体；转基因植物的抗除草剂基因可能使杂草成为用除草剂除不掉的“超级杂草”。 ②另一方的观点：转基因生物尤其是转基因农作物不大可能对生物多样性构成威胁。 理由：转基因农作物扩散到种植区外会很快死亡；转基因农作物表现出新性状必须具有一定条件和种植技术；存在生殖隔离，很难与其他植物杂交；农作物传粉距离有限，植物花粉存活时间有限。 （3）转基因生物与环境安全。 ①一方的观点：转基因生物可能会对生态系统稳定性和人类生活环境造成破坏。 理由：转基因生物打破自然物种的原有界限，可能破坏生态系统稳定性；重组微生物在降解某些化合物过程中产生的中间产物可能造成二次污染；重组DNA与微生物杂交是否会产生有害的病原微生物；转基因植物花粉中的有毒蛋白或过敏蛋白可能通过食物链进入动物和人体。 ②另一方的观点：不必对环境安全问题做出过度反应，有的转基因生物有利于环境保护。 理由：转基因生物移入的是已存在的外源基因，不会破坏生态系统稳定性；抗虫农作物可减少农药使用量，保护了环境；种植抗除草剂农作物的农田，管理容易，保护了农田土壤环境；某些新闻报道不实，增加了公众对转基因农作物的恐惧感。 三、理性看待转基因技术 1．趋利避害，而不能因噎废食。
专题1 基因工程 基因工程的概念 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： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②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连接酶来源于T4噬菌体，能缝合两种末端，但连接平末端的之间的效率较低。 (2)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。 3.“分子运输车”——载体 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③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：入噬菌体的衍生物、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）原理：DNA双链复制 （2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步：基因表达载体的构建 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。
2.2 动物细胞工程 一、知识与技能目标 1、掌握动物细胞培养的过程和条件、动物体细胞核移植的过程，并了解它们的前景及存在的问题。 2、知道动物细胞融合的概念、方法及单克隆抗体的制备与应用，并正确理解动物细胞融合的原理。 二、过程与方法目标 1、运用细胞的基础知识，深刻理解这两项技术的原理，并理解这些技术的新进展。 2、结合免疫原理、融合原理以及动物细胞培养，全面理解单克隆抗体的制备过程，利用动物细胞培养技术对杂交瘤细胞进行体外培养和体内培养可生产出专一性强，灵敏性高的抗体。 三、情感与价值观目标 1、收集相关报道，在同学中开展应用前景及存在问题的讨论，来加强对科技的认识，形成正确的价值观念。 2、通过对动物细胞培养技术发展史及单克隆抗体具体应用的学习，体验现代生物科技日新月异的发展及与现代医学的联系，坚定自己投入到自然科学发展中的信心。 四、教学过程 1．动物细胞培养 1）动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的，将它分散成,然后放在中，让这些细胞。 2）动物细胞培养的过程可表示为_____ ________________________________________________ __ ___________________________ 。其中原代培养是指，传代培养是指。
3）动物细胞培养所需的条件有 a．无菌、无毒的环境：培养液应进行_____________处理。 b．营养：合成培养基成分有糖、_____________、促生长因子、无机盐、微量元素，通常需加入_____________、血浆等。 c．温度：适宜温度为_________±0.5℃；pH为_________～7．4。 d．气体环境：_____________95％，CO2 5％。 2．动物细胞核移植技术和克隆动物 (1)动物核移植 将动物的一个细胞的细胞核移人一个去核的_____________细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终成为动物个体。 (2)种类___________细胞核移植——易 ___________细胞核移植——难 (3)过程 卵母细胞必须选用_________细胞，原因是该时期__________ _________________。 （4）、动物核移植是将动物的一个细胞的移入一个卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的。这个新的最终发育为动物个体。核移植移到的动物称。 （5）、核移植动物的应用前景有。3.动物细胞融合（又叫：细胞杂交） 1）概念：指或动物细胞结合形成一个细胞的过程，也称细胞杂交。 2）结果：融合形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞，称为细胞。3）动物细胞融合原理：细胞膜的。 4）诱导动物细胞融合的方法：物理方法、化学方法、生物方法。 5）过程：
专题一基因工程 基因工程的概念 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。 黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coli DNA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)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 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 （1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。 ②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。 ③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 ④对受体细胞无害。 （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：λ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。 （1）获取方法：从基因文库中获取目的基因