遗传信息的翻译：

1、概念：在细胞质中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，这样的3个碱基成为1个密码子。
3、反密码子：tRNA上与mRNA上密码子互补配对的3个碱基。
4、tRNA：翻译过程中，将游离氨基酸运到核糖体上的RNA。
5、翻译
(1)场所：细胞质中的核糖体（主要）
(2)模板：mRNA
(3)原料：20种氨基酸
(4)碱基与氨基酸之间的关系：3个碱基（1个密码子）决定一个氨基酸
(5)搬运工：tRNA（有反密码子）
(6)过程
第一步：mRNA进入细胞质与核糖俸结合，携带甲硫氨酸的tRNA通过与密码子AUC配对进入位点1。
第二步：携带另一种氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
第三步：甲硫氨酸与另一种氨基酸形成肽键而转移到位点2上的tRNA上。
第四步：核糖体移动到下一个密码子，原来占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入到位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤二、三、四，直到核糖体读取 mRNA的终止密码后，合成才停止。肽链合成后，被运送到各自的“岗位”，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质，承担各项职责。
(7)产物：多肽（蛋白质）
遗传信息、密码子与反密码子：

	遗传信息	密码子	反密码子
存在位置	在DNA上，是基因中脱氧核苷酸的排列顺序	在tRNA上，是与mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基	在RNA上，是与密码子互补配对的3个碱基
作用	决定氨基酸的排列顺序，是间接作用	直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序	识别密码子
对应关系
联系	①遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，便遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上 ②mRNA的密码子直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用

注：1、对于以RNA为遗传物质的病毒来说，遗传信息贮存在RNA中。
2、密码子共有64种，但有3种为终止密码子；对应氨基酸的密码子有61种，所有生物共用一套遗传密码。
3、tRNA上反密码子所含的碱基有3个，但整个tRNA不止3个碱基。


知识拓展：

1、DNA在细胞核内，合成蛋白质的核糖体在细胞质中，遗传信息传递如何克服空间上的隔离？
[提示]DNA在细胞核内转录出mRNA，mRNA 携带遗传信息由细胞核经核孔进入细胞质，在核糖体上翻译出肽链，盘曲折叠形成蛋白质。
2、如何在短时间内由一条mRNA合成多个相同的蛋白质？
[提示]-条mRNA与多个核糖体结合，形成多聚核糖体，这样一条mRNA就可在短时间内翻译出多条肽链。

基因工程的原理：

1．概念理解

基因工程的别名	基因拼接技术或DNA重组技术
操作环境	生物体外
操作对象	基因
操作水平	DNA分子水平
基本过程	剪切→拼接→导入→表达
结果	获得人类需要的基因产物或定向改造生物性状
原理	基因重组

2．基因工程的操作工具
(1)基因的“剪刀”——限制性核酸内切酶（简称限制酶）
①分布：主要存在于原核生物中。
②特性：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分子。
③切割结果：产生两个带有黏牲末端或平末端的 DNA片段。
④作用：基因工程中重要的切割工具，通常能将外来的DNA切断，对自己的DNA无损害。
⑤实例：EcoRl限制酶能专一识别CAATTC序列，并在G和A之间将这段序列切开。
 
(2)基因的“针线”——DNA连接酶
①催化对象：两个具有相同末端的DNA片段。
②催化位置：脱氧核糖与磷酸之间的切口。
③催化结果：形成重组DNA。
(3)常用的载体——质粒
①本质：小型环状DNA分子。
 

3．基因工程操作的基本步骤


育种方法的选择：

在具体育种工作中，应针对不同的育种目标采取不同的育种方案。

育种目标	育种方案
集中双亲优良性状	杂交育种（耗时较长，但简便易行）
对原品系实施“定向”改造	基因工程及细胞工程（植物体细胞杂交）
让原品系产生新性状（无中生有）	诱变育种（可提高突变频率，期望获得理想性状）
对原品性状进行“增大”或“加强”	多倍体育种
保持原品种的“优良”特性，且快速繁殖	植物组织培养、动物体细胞克隆（或胚胎移植）

表解几种育种方式的不同：

名称	原理	方法	优点	缺点	应用
杂交育种	基因重组	培育纯合子品种：杂交→自交→筛选出符合要求的表现型，自交到不发生性状分离为止（纯合化）	使分散在同一物种不同品种中的多个优良性状集中于同一个体上，即“集优”	(l)育种时间长 (2)局限于同一种或亲缘关系较近的个体	用纯种高干抗病小麦与矮杆不抗病小麦培育矮杆抗病小麦
		培育杂种优势品种：一般是选取纯合双亲杂交		年年制种	杂交水稻、玉米
诱变育种	基因突变	①物理：紫外线、X射线，微重力、激光等处理，再筛选；②化学：亚硝酸、硫酸二乙酯处理，再选择	提高变异频率，加快育种进程，大幅度改良某些性状	有利变异少，需大量处理实验材料（有很大盲目性）	高产青霉菌，“黑农五号”大豆品种等的培育和高产雄性家蚕的培育
单倍体育种	染色体数目变异	①先进行花药离体培养出单倍体植株；②将单倍体幼苗经一定浓度的秋水仙素处理获得纯合子；③从中选择优良植株	明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加速育种进程	技术复杂且需与杂交育种配合	用纯种高杆抗病小麦与矮杆不抗病小麦快速培育矮杆抗病小麦
多倍体育种	染色体数目变异	用一定浓度的秋水仙素处理萌发的种子或幼苗	操作简单，能较快获得所需品种	所获品种发育延迟，结实率低，一般只适用于植物	三倍体无籽西瓜、八倍体小黑麦
转基因育种	基因重组	提取目的基因→装入运载体→导入受体细胞→目的基因的表达与检测→筛选出符合要求的新品种	目的性强；育种周期短；克服了远缘杂交不亲和的障碍	技术复杂，安全性问题多	转基因“向日葵豆”、转基因抗虫棉

 
易错点拨：

1、限制酶切割DNA分子断裂的化学键是磷酸二酯键，DNA连接酶所修复的也是磷酸二酯键。
2、基因工程中常用的受体细胞有大肠杆菌、枯草杆菌、土壤农杆菌、酵母菌和动植物细胞。
3、用同一种限制酶切割目的基因和运载体，才能产生相同的黏性末端，使得DNA分子的碱基重新实现互补配对。
知识拓展：

基因工程的应用
(1)作物育种：利用基因工程的方洼，获得高产、稳产和具有优良品质的农作物，培育出具有各种抗知识拓展逆性的作物新品种，如抗虫棉、耐贮存的番茄等。
(2)药物研制：培育转基因生物，利用转基因生物生产出各种高质量、低成本的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等。
(3)环境保护：如利用转基因细菌降解有毒有害的化合物，吸收环境中的重金属，分解泄漏的石油，处理工业废水等。
(4)用于基因诊断和基因治疗：基因诊断是利用放射性同位素（如³²P）或荧光分子等标记的DNA分子作探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被测标本上的外源基因是否导人有基因缺陷的细胞中，以达到治疗疾病的目的。

免疫系统的组成和功能：

一、免疫系统的组成：

二、免疫系统的功能：
1、非特异性免疫
（1）组成：
①第一道防线：皮肤、黏膜。
②第二道防线：体液中的杀菌物质（如溶菌酶）和吞噬细胞。
(2)特点：人人生来就有，不针对某一特定病原体。
2、特异性免疫（第三道防线）
(1)组成：主要由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成。
(2)作用：抵抗外来病原体和抑制肿瘤等。
(3)方式：体液免疫和细胞免疫。
(4)过程
①体液免疫：

②细胞免疫

3．监控和清除功能：监控并清除体内已经衰老或因其他因素而被破坏的细胞，以及癌变的细胞。

知识点拨：

识别抗原和特异性识别抗原的细胞
1、识别抗原的细胞：吞噬细胞.B细胞、T细胞、记忆细胞、效应T细胞。
2、特异性识别抗原的细胞：吞噬细胞只能识别自己与非己成分，因而没有特异性的识别能力，除吞噬细胞以外①中其余的细胞都有特异性的识别能力。
3、抗体与抗原结合后的反应
①抑制病原体的繁殖，或揶制病原体对人体细胞的黏附。
②多数情况下，抗原、抗体形成沉淀或细胞集团进而被吞噬细胞吞噬消化。
4、体液免疫和细胞免疫的关系

	体液免疫	细胞免疫
作用对象	抗原	靶细胞
作用方式	浆细胞产生的抗体与相应的抗原特异性结合	①效应T细胞和靶细胞密切接触②T细胞释放淋巴因子，促进免疫作用
联系	①在病毒感染中，往往先通过体液免疫阻止病原体通过血液循环而散布；再通过细胞免疫予以彻底消灭②细胞免疫作用使靶细胞裂解、死亡，抗原暴露，与抗体结合而被消灭③二者相互配合，共同发挥免疫效应

知识拓展：

1、免疫细胞的来源和功能

细胞名称	来源	功能
吞噬细胞	造血干细胞	处理、呈递抗原，吞噬抗体一抗原结合体
B细胞	造血干细胞（骨髓中成熟）	识别抗原，分化成为浆细胞（效应B细胞）、记忆细胞
T细胞	造血干细胞（胸腺中成熟）	识别抗原，分泌淋巴因子，分化为效应T细胞、记忆细胞
浆细胞（效应B细胞）	B细胞或记忆B细胞	分泌抗体
效应T细胞	T细胞或记忆T细胞	与靶细胞结合发挥免疫效应
记忆细胞	B细胞或T细胞	识别抗原，分化成相应的效应细胞

2、免疫活性物质并非都由免疫细胞产生，如唾液腺、泪腺细胞都可产生溶菌酶。
3、抗原和抗体
①成分：抗原并非都是蛋白质，但抗体都是蛋白质。
②来源：抗原并非都是外来物质（异物性），体内衰老、癌变的细胞也是抗原；抗体是人体受抗原刺激后产生的，但也可通过免疫治疗输入。
③分布              
抗原：主要存在于细胞外的抗原引起体液免疫，存在于细胞内的抗原由细胞免疫清除。
抗体：主要分布于血清，也分布于组织液和外分泌液（如乳汁）中。

动物细胞培养：

1、动物细胞的培养：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。
2、动物细胞培养液的成分：葡萄糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。
3、动物细胞培养液的特点：液体培养基含动物血清。
4、动物细胞培养需要满足以下条件
(1)充足的营养供给——微量元素、无机盐、糖类、氨基酸、促生长因子、血清等。
(2)适宜的温度：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2～7.4。
(3)无菌、无毒的环境：培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素，以防培养过程中的污染。此外，应定期更换培养液，防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
(4)气体环境：95%空气+5%CO₂。O₂是细胞代谢所必需的，CO₂的主要作用是维持培养液的pH。
5、动物细胞培养的过程：
取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。




植物组织培养和动物细胞培养：

项目		植物组织培养	动物细胞培养
理论基础		植物细胞的全能性	细胞增殖
培养基	类型	（半）固体培养基	液体培养基
	成分	水、矿质元素、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂	葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、促生长因子、动物血清等
取材		植物幼嫩部位或花药等	动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织
过程
结果		新的组织或植株个体，可以体现全能性	新的细胞系或细胞株，不形成个体，不体现全能性
应用		①植株快速繁殖 ②脱毒植株的培育 ③人工种子 ④生产药物、杀虫剂等 ⑤转基因植物的培育	①蛋白质坐物制品的生产 ②皮肤移植材料的培育 ③检测有毒物质 ④生理、病理、药理学研究
相同点		①两技术手段培养过程中都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂 ②均需无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件

知识点拨：

1、细胞贴壁和接触抑制：悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上，称为细胞贴壁。细胞数目不断增多，当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时，细胞就会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。
2、动物细胞培养技术的应用：制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。
3、细胞株传至50代后，不能再传下去，但有部分存活的细胞一般能够传到40～50代，这种传代细胞叫做细胞株。
4、细胞株细胞的遗传物质没有发生改变。当细胞株传至50代以后又会出现“危机”，不能再传下去。但是有部分细胞的遗传物质发生了改变，而且带有癌变的特点，有可能在培养条件下无限制地传代下去，这种传代细胞成为细胞系。

 知识拓展：

1、动物细胞培养技术的应用
(1)生产病毒疫苗、单克隆抗体、干扰素等。
(2)利用动物细胞培养技术中的细胞贴壁生长和接触抑制的特点，可用烧伤病人自己的健康皮肤细胞培养出大量的自身薄层皮肤细胞，以供植皮所需。
(3)培养的动物细胞用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性。
2、用胰蛋白酶处理组织块，可使细胞分散开，这样做的目的是使细胞与组织液充分接触，这也说明了细胞间的主要物质是蛋白质。
3、当动物细胞培养超过50代后，少数细胞发生突变而持续分裂成为癌变细胞。癌细胞失去了接触抑制，可以在培养瓶中形成多层细胞。
4、动物细胞培养基成分特有的动物血清含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等多种成分．
5、植物组织培养最终产生新个体，体现全能性；动物细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，故不能体现全能性。