（浙江专用）高考生物第二轮复习 专题九 现代生物科技专题 浙教版.doc

专题九现代生物科技专题考纲点击知识内容要求1.基因工程的诞生2.基因工程的原理和技术3.基因工程的应用4.植物的克隆5.动物克隆6.动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础7.胚胎工程的应用8.生态工程的原理及主要类型9.生态工程在农业生产中的应用考场传真1（2012浙江理综，6）天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控制蓝色色素合成的基因b，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列已知的基因b。现用基因工程技术培育蓝玫瑰。下列操作正确的是（）a提取矮牵牛蓝色花的mrna，经逆转录获得互补的dna，再扩增基因bb利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取基因bc利用dna聚合酶将基因b与质粒连接后导入玫瑰细胞d将基因b直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞2（2012浙江理综，2）下列关于高等哺乳动物受精与胚胎发育的叙述，正确的是（）a绝大多数精卵细胞的识别具有物种特异性b卵裂球细胞的体积随分裂次数增加而不断增大c囊胚的滋养层细胞具有发育全能性d原肠胚发育分化形成内外两个胚层3（2011浙江理综，6）将ada（腺苷酸脱氨酶基因）通过质粒pet28b导入大肠杆菌并成功表达腺苷酸脱氨酶。下列叙述错误的是（）a每个大肠杆菌细胞至少含一个重组质粒b每个重组质粒至少含一个限制性核酸内切酶识别位点c每个限制性核酸内切酶识别位点至少插入一个adad每个插入的ada至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子4（2011浙江理综，2）培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是（）a甲过程中可通过给母山羊注射有关激素使其超数排卵b乙过程的目的之一是促进卵母细胞和精子的成熟c丙过程与乙过程中应采用相同成分的培养液d丁过程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内5（2010浙江理综，2）在用基因工程技术构建抗除草剂的转基因烟草过程中，下列操作错误的是（）a用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸b用dna连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体c将重组dna分子导入烟草原生质体d用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞6（2010浙江理综，4）下列关于动物细胞培养的叙述，正确的是（）a培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞b克隆培养法培养过程中多数细胞的基因型会发生改变c二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的d恶性细胞系的细胞可进行传代培养7（2010浙江理综，6）将无根的非洲菊幼苗转入无植物激素的培养基中，在适宜的温度和光照等条件下培养一段时间后，应出现的现象是（）考向分析本专题浙江理综每年都考查两题左右的选择题，连续四年都考查了基因工程，主要是涉及基因工程的操作工具和操作步骤。2009年和2010年是动物细胞培养。2010年还有植物组织培养，2011年和2012年还考查了胚胎工程。由此可见，这部分内容的题目难度适中，以选择题形式将基因工程、动植物克隆技术和胚胎工程的基础知识巧妙融合，进行知识的综合考查。本专题密切联系生产实际和科技前沿，可设置题目的内容较多。复习时首先要加强课本知识的理解和记忆，并适当关注生物科技的发展现状。知识网络热点例析热点一基因工程1基本工具2.操作程序（1）获得目的基因。序列未知：从基因文库中获取。序列已知：a.化学方法（如反转录法）合成；b.聚合酶链式反应（pcr）扩增。（2）形成重组dna分子。（3）将重组dna分子导入受体细胞。（4）目的基因的检测和鉴定。类型步骤检测内容方法结果显示分子检测第一步目的基因是否整合到受体细胞染色体的dna上dna分子杂交（dna和dna之间）是否成功显示出杂交带第二步目的基因是否转录出mrna分子杂交技术（dna和mrna之间）第三步目的基因是否翻译成蛋白质抗原抗体杂交个体水平鉴定根据目的基因表达出的性状判断，包括做抗虫、抗病的接种实验，以确定是否有抗性以及抗性的程度；对基因工程产品与天然产品的功能进行活性比较，以确定功能是否相同【例1】 抗旱植物体内的抗旱基因为r，其等位基因为r。研究表明，多数抗旱性农作物能通过细胞代谢，产生一种代谢产物，调节根部细胞内的渗透压，此代谢产物在叶肉细胞内很难找到。请根据上述材料回答下列问题。（1）抗旱性农作物的叶肉细胞内难以找到与抗旱有关的代谢产物的原因是_。（2）现已制备足够多的r探针和r探针，通过探针来检测某植物相关的基因型。据图分析回答。图中扩增基因常用的方法是_，此方法用到的dna聚合酶具有_的特点。若已提取到某抗旱植物rr的叶肉细胞总dna，_（能或不能）以dna为模板直接扩增抗旱基因，扩增过程中寻找抗旱基因的位置依靠_。图中处理基因获取单链dna常用的方法有_。制备的探针需要用_等标记。图中dna杂交发生在_两者之间。若被检测的植物发生a现象，未发生c现象，则被检测植物的基因型为_。解析：植物主要依靠根细胞的渗透作用从土壤中吸水或失水，因此根细胞内渗透压的变化直接影响着植物的水分代谢，而叶肉细胞与此联系不紧密，故通过基因的选择性表达，根细胞内可产生与抗旱有关的代谢产物，而叶肉细胞中几乎没有。进行基因扩增（生物体外复制dna）常用的方法是pcr技术，通过特定引物与被扩增基因脱氧核苷酸链的起始端互补配对而确定复制的起点。双链dna通过解旋酶的作用可解旋成为单链dna，也可以通过高温使dna变性而使双链dna成为单链dna。基因探针的作用是与待测的单链dna进行作用，以观测其是否能形成杂交带。图中a结果表明待测单链dna只与r探针形成杂交带，不能与r探针形成杂交带，因此被检测植物的基因型是rr。答案：（1）基因的选择性表达（2）pcr技术耐高温能引物解旋酶处理或加热放射性同位素探针与r或r基因（单链dna）rr方法归纳 （1）基因文库不是直接保管相应基因，基因文库中的基因保存在受体菌中。（2）在基因工程的五个操作步骤中，只有第三步将目的基因导入受体细胞不需碱基互补配对，其余四个步骤都涉及碱基互补配对。（3）原核生物繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，有利于目的基因的复制与表达，因此常采用大肠杆菌等原核生物作为受体细胞。（4）植物细胞的全能性较高，可经植物组织培养过程成为完整植物体，因此受体细胞可以是受精卵也可以是体细胞；动物体细胞的全能性受到严格限制，因此动物基因工程中的受体细胞多是受精卵。触类旁通1（2012浙南浙北3月联考）基因工程又称基因拼接技术和dna重组技术，是在分子水平上对基因进行操作的复杂技术，是生物工程的一个重要分支。基因表达载体的构建（即目的基因与载体结合）是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。以下有关说法正确的是（）a限制性核酸内切酶的功能是降解各种dna分子b基因工程中经常用到的酶就是dna连接酶和限制性核酸内切酶c将目的基因与载体结合的过程，实际上就是不同来源的dna重新组合的过程d具有黏性末端的目的基因片段插入质粒的切口处，先形成磷酸二酯键，再形成氢键热点二克隆技术相关知识整合1细胞工程的流程图归纳（1）植物组织培养流程图。（2）动物细胞培养流程图。（3）核移植技术流程图。2有关植物细胞工程和动物细胞工程的比较植物组织培养动物细胞培养原理植物细胞的全能性细胞增殖结果培育成植株培育成细胞群应用快速繁殖、培育无病毒植株、生产细胞工程产品获得细胞产物、检测有毒物质等【例2】 （2012浙江绍兴二模）下列有关克隆技术的叙述，错误的是（）a在获得原生质体过程中，加入0.6 mol/l甘露醇的目的是保护纤维素酶和果胶酶b长期植物组织培养过程中，培养物全能性下降的可能原因是发生了变异c长期的动物组织培养，结果经常只能使单一类型的细胞保存下来d动物细胞培养获得的连续细胞系大多数具有异倍体核型解析：0.6 mol/l甘露醇相对于植物细胞内溶液浓度来说是一种高渗溶液，可以确保没有细胞壁保护的原生质体不会因吸水膨胀而破裂。答案：a触类旁通2（2012北京海淀二模）下图表示利用棉花叶肉细胞原生质体培养进行遗传改良的过程，据图分析不正确的是（）a过程需在适宜条件下用纤维素酶和果胶酶处理b过程能定向诱导原生质体产生优良性状的突变c过程中叶肉细胞失去了其特有的结构和功能d过程需用适宜浓度的生长素和细胞分裂素处理热点三胚胎工程1早期胚胎发育过程受精卵：个体发育的起点囊胚原肠胚：出现内、中、外三个胚层，并逐渐分化形成各种器官原基幼体2试管动物培育及胚胎移植流程（1）试管动物生产流程（2）胚胎移植的培育流程3胚胎分割指借助显微操作技术将早期胚胎（桑椹胚或囊胚）分割成2、4或8等份，或者用酶处理等方式将卵裂球中的细胞分散开，再将分割的胚胎或细胞直接或在体外培养到囊胚阶段，再移植到受体（代孕母亲）子宫内着床发育，从而获得同卵双胎或多胎的技术。胚胎分割可以看作动物无性繁殖或克隆。流程图如下：【例3】 （2012江苏高考，9）通过胚胎移植技术，可以实现良种牛的快速繁殖。下列相关叙述正确的是（）a对供体和受体母牛都要进行相同激素处理b受精和胚胎的早期培养都需要在体外进行c对冲卵获得的原肠胚检查合格后方可移植d胚胎分割移植实现同卵多胎的成功率较低解析：胚胎工程中对供体牛的处理，其目的是使供体牛超数排卵，激素为促性腺激素，而对受体牛的处理目的在于同期发情，激素是性激素、孕激素等；超数排卵的雌性个体可以体内受精，早期的胚胎发育也可在牛体内进行；冲卵，是将早期胚胎从牛体内冲洗出来，此时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚期；目前，胚胎分割实现同卵双胎的成功率较高，而同卵多胎的成功率较低。答案：d方法归纳 （1）早期胚胎是指可用于移植的胚胎，在原肠胚之前的囊胚、桑椹胚甚至更早的阶段。（2）受精后形成的受精卵需经早期发育培养，才能完成植入或着床。（3）胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清、抗生素等，两者都是液体培养基。植物组织培养为固体培养基，其中加入琼脂，所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。触类旁通3下列关于胚胎工程的叙述，错误的是（）a体外受精是指获能的精子和成熟的卵子在相应溶液中受精b受精卵发育到原肠胚阶段才能进行胚胎移植c早期胚胎培养与动物细胞培养的培养液通常都需加入血清d试管婴儿技术主要包括体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术热点四生态工程1生态工程的主要类型主要类型设计目标主要措施案例物质循环利用的生态工程（1）物质的良性循环（2）减少环境污染（1）将城市生活垃圾进行减量化、无害化、资源化处理；（2）将生活垃圾中有机部分、人畜的粪便等转化为优质生态复合肥；（3）种植业和畜牧业合理优化，对动植物体内剩余能量的多级利用桑基鱼塘节水和废水处理与应用的生态工程对工业废水、生活污水等实施减量、回收、再生、再循环（1）干旱和半干旱地区开展雨水和地表水的收集；（2）在广大农业区实施节水灌溉技术；（3）城市、工业节水系统的开发抚仙湖水污染治理生态工程山区小流域综合治理与开发的生态工程综合治理，减少表层土壤伴随雨水的冲刷而产生的流失，保持水土在治理恢复小流域生态环境的基础上，可持续利用小流域自然资源，将治坡、治沟、修梯田与发展草业、牧业、林业结合起来“三北”、长江中上游防护林生态工程清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程为社会提供能效高、对环境影响小、可持续的能源服务（1）修建沼气池；（2）开发利用太阳能、风能我国北方农区的一种“四位一体”生态工程2我国农业生态工程的主要技术农业生态工程主要技术实例或主要措施物质的良性循环技术蔬菜鸡、猪沼气的庭院生态系统、桑基鱼塘生态工程、农作物秸秆“过腹还田”洁净可再生的新能源开发技术太阳能利用、利用发酵技术产生沼气开发生物能、开发风能和潮汐能等种植业和畜牧业合理优化技术尽量少用农业生态系统外部的化肥和农药，提高农作物产量和畜牧业产品的产量。退耕还林、退耕还草多种立体种植技术间种、套种、轮种生物防治技术以虫治虫、以菌治虫，如利用瓢虫、蜘蛛、食蚜蝇等大面积防治小麦蚜虫和棉花蚜虫，利用苏云金杆菌防治玉米螟、稻苞虫、棉铃虫、菜青虫等【例4】 生态农业是指运用生态学原理，在环境与经济协调的思想指导下应用现代科学技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生态体系。下图为桑基鱼塘生态系统，它是我国南方各省农村比较常见且行之有效的生态系统。下列有关说法错误的是（）a该生态系统实现光合产物的分层多级利用b桑树的凋落物、蚕沙撒入鱼塘中，经池塘内食物链的作用实现了能量的重复利用c该系统具有结构协调，资源高效利用，内部良性循环，稳定持续发展的特点d该体系中获得蚕丝、食品、鱼类和沼气等，在经济和保护农业生态环境上大有好处解析：我国生态农业的主要意义：有效地促进了物质循环、能量流动、信息流动的畅通，人与环境和谐相处，经济、生态环境和社会效益的同步发展。其中在生态农业中人类主要是充分地利用了废弃物中的能量，但能量只能充分利用不可循环利用。答案：b触类旁通4下图为生态庭院生态系统各成分的组成和相互关系的示意图，下列关于该生态系统的分析中，正确的是（）a建立该生态系统的目的是实现物质和能量的循环利用，提高经济效益b若在果树间间作绿肥类杂草，能导致该系统中生物多样性增加，可有效控制果园中某些害虫的数量从而减少对果树的危害c在庭院中饲养鸡鸭能提高生态系统中物质的利用效率，增加产量，但由于食物链延长，生态系统中能量传递效率会降低d在庭院中建沼气池处理垃圾、粪便和植物枝叶，目的是尽可能减少分解者获得的能量，从而使能量流向对人有益的部分误区警示1基因工程中，受体细胞种类不同，导入方法不同2转基因植物的受体细胞一般为体细胞，导入目的基因后，经组织培养的方法培育成完整个体。而动物的体细胞全能性受到限制，一般选用受精卵为受体细胞。3基因工程的实质是基因重组，蛋白质工程的实质是改造基因，蛋白质工程的基础是基因工程。4动物细胞培养和植物组织培养的最主要区别是培养基不同，动物细胞培养的培养基需添加动物血清、血浆等。5克隆动物选取去核卵母细胞的原因有卵母细胞大、操作容易；含有丰富的营养物质，便于胚胎的早期培养；细胞质中含有有利于全能性表达的物质。6植物组织培养并不都需培养到植株，若要获得细胞产品培养到愈伤组织即可进行提取，获得人工种子则需培养到胚状体，包裹上人工种皮制成。7排卵指卵子从卵泡中排出，而非卵泡从卵巢中排出。冲卵的目的是获得早期胚胎，而非获得卵细胞。8桑椹胚细胞都具有全能性，而囊胚的内细胞团细胞也具有全能性。9超数排卵使用促性腺激素，同期发情处理可以使用促性腺激素或孕激素。1（2012浙江台州期末）下列关于基因工程的叙述正确的是（）adna连接酶、限制性核酸内切酶及载体是构建重组质粒必需的工具酶b基因工程技术是唯一能冲破远缘杂交不亲和障碍培育生物新品种的方法c标记基因的作用是筛选含有目的基因的受体细胞d基因工程经常以抗生素的抗性基因为目的基因2（2012浙江温州一模）基因工程利用某目的基因（图甲）和p1噬菌体载体（图乙）构建重组dna（图丙）。限制性核酸内切酶的酶切位点分别是bgl（agatct）、ecor（gaattc）和sau3a（gatc）。下列分析合理的是（）a用ecor切割目的基因和p1噬菌体载体b用bgl和ecor切割目的基因和p1噬菌体载体c用bgl和sau3a切割目的基因和p1噬菌体载体d用ecor和sau3a切割目的基因和p1噬菌体载体3（2012杭州一模）进行生物工程设计时，下表各组所选择的常用实验材料与实验目的配置错误的是（）组别实验目的实验材料材料特点a获得克隆动物卵（母）细胞细胞大，细胞质能有效调控核发育b植物的诱变育种愈伤组织细胞分裂能力强，突变率高c获得表达生长激素的转基因动物乳腺细胞分泌乳汁产生生长激素d烧伤患者移植皮肤自体干细胞分裂能力强，且不会引起免疫排斥4（2012浙江温州一模）科学家利用小鼠成纤维细胞培养体系来培养肝细胞，下列叙述正确的是（）a肝组织经胰酶处理和悬浮培养可获得肝细胞克隆b培养液中常添加抗生素c培养体系中小鼠成纤维细胞的细胞周期大于肝细胞d肝细胞贴壁生长时没有接触抑制现象5（2012浙江宁波统考）下列有关动物细胞克隆和胚胎工程的叙述，正确的是（）a经核移植、胚胎体外培养和胚胎移植技术可获得克隆蛙b运用胚胎移植获得的子代牛在性状上不完全相同，其原因是受体牛的基因不同c选择胚胎干细胞作为核供体进行核移植可提高动物克隆的成功率d培养胚胎干细胞过程中加入饲养层细胞是为了促进细胞的分化6下列有关现代生物技术的操作中，会发生肽键数改变的是（）a纤维素酶处理愈伤组织b胰岛素基因的克隆c胰蛋白酶分割早期胚胎d限制性核酸内切酶切割质粒7（2012浙江嘉兴一模）第三代试管婴儿技术也称胚胎植入前遗传学诊断，指在胚胎移植前，取胚胎细胞的遗传物质进行分析，筛选出健康胚胎进行移植的方法。下列有关说法错误的是（）a胚胎植入前遗传学诊断过程需要进行羊膜腔穿刺取羊水细胞b体外受精后，必须经过胚胎体外培养后才能进行胚胎移植c胚胎移植的受体从技术上来说没有必要一定是胚胎的遗传学母亲d第三代试管婴儿技术的成熟并不意味着大家可以随意选择和定制孩子8（2012浙江台州一模）在林地果园中散养土鸡，让鸡采食大量的天然饲料，既可替代人工除草，又可替代人工施肥，而且能提高鸡的品质，降低饲养成本。下列相关叙述错误的是（）a果园养土鸡，使废物资源化，提高了果园的能量利用效率b鸡粪可直接为植物生长提供物质和能量，节约用肥，减少污染c果园是一个人工生态系统，结构简单，自动调节能力弱d种养结合降低了成本，获得了高经济效益和高生态效益参考答案命题调研明晰考向考场传真1a解析：可以利用mrna经逆转录合成目的基因后再进一步扩增，a项正确。因为开蓝色花的矮牵牛基因b的序列是已知的，所以该目的基因宜采用化学方法合成或用聚合酶链式反应（pcr）扩增，而不是从开蓝色花矮牵牛的基因文库中获取，b项错误。目的基因必须与运载体结合后才能导入受体细胞，且需要dna连接酶缝合，c、d两项错误。2a解析：异种精子不能与卵细胞融合，因为精卵细胞表面有特异性相互识别的蛋白，a项正确。卵裂球几乎不生长即迅速地进行下次分裂，卵裂球细胞的体积越来越小，b项错误。 滋养层将来发育成胎膜和胎盘，起营养辅助的功能，没有全能性，c项错误。原肠胚发育分化形成外胚层、中胚层和内胚层三个胚层，d项错误。3c解析：每个限制性核酸内切酶识别位点处只能插入一个ada。4a解析：本题考查胚胎工程的知识。给母山羊注射促性腺激素可使其超数排卵。乙过程的目的之一是促使卵母细胞进一步发育成熟到减数第二次分裂中期，精子是已经成熟的细胞，乙过程和丙过程采用的培养液成分不同。丙过程中要加入促使细胞分化的激素等。供体和受体应生理状态相同，不是性状相同。5a解析：构建抗除草剂的烟草要用限制性核酸内切酶切割含抗除草剂基因的dna与运载体，而不是病毒核酸。6d解析：保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上形成单层细胞。单一细胞经克隆后其基因型不变，二倍体细胞培养时通常为有限细胞系。恶性细胞系多为连续细胞系，可进行传代培养。7b解析：无根幼苗可自身产生植物激素，诱导分化出根部。不可能脱分化形成愈伤组织，也不会在下部分化出芽。体系构建聚焦热点热点例析【触类旁通1】 c解析：大肠杆菌等生物对付噬菌体和外来dna的入侵，依赖于修饰酶和限制性核酸内切酶。其中修饰酶是修饰宿主自身的dna，使之打上标记，避免自身的dna被限制性核酸内切酶分解。限制酶的作用是降解外来的dna，自身dna由于受到保护而不会被降解，a选项错误。基因工程常用的酶除了dna连接酶和限制性核酸内切酶，还有dna聚合酶（合成dna片段）、逆转录酶（用mrna逆转录生成dna）等多种酶，b选项错误。基因表达载体的构建时先用一定的限制酶切割载体（如质粒），使质粒出现一个缺口，露出黏性末端。然后用同一种限制酶切割目的基因，使其产生相同的黏性末端（部分限制性内切酶可切割出平末端，具有相同效果）。将切下具有黏性末端的目的基因片段插入质粒的切口处，首先是碱基互补配对结合，两个黏性末端吻合在一起，碱基之间形成氢键，再在dna连接酶的作用下，催化两条dna链之间形成磷酸二酯键，从而将相邻的脱氧核糖核苷酸连接起来，形成一个重组dna分子。c选项正确，d选项错误。【触类旁通2】 b