高考生物二轮复习 专题八 现代生物科技专题课件.ppt

专题八现代生物科技专题 考纲要求 1 基因工程的诞生 2 基因工程的原理及技术 含pcr技术 3 基因工程的应用 4 蛋白质工程 5 植物的组织培养 6 动物细胞培养与体细胞克隆 7 细胞融合与单克隆抗体 8 动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础 9 胚胎干细胞的移植 10 胚胎工程的应用 11 转基因生物的安全性 12 生物武器对人类的威胁 13 生物技术中的伦理问题 14 简述生态工程的原理 15 生态工程的实例 考点一基因工程及转基因生物的安全性问题 典例引领 1 2017 全国 卷 38 真核生物基因中通常有内含子 而原核生物基因中没有 原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的rna序列的机制 已知在人体中基因a 有内含子 可以表达出某种特定蛋白 简称蛋白a 回答下列问题 1 某同学从人的基因组文库中获得了基因a 以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白a 其原因是 盘点考点 分级突破精准预测高效突破 解析 1 依题意可知 大肠杆菌没有切除内含子对应的rna序列的机制 而基因a含有内含子 在大肠杆菌中 基因a中内含子对应的rna序列不能被切除 故其无法表达出蛋白a 答案 1 基因a有内含子 在大肠杆菌中 其初始转录产物中与内含子对应的rna序列不能被切除 无法表达出蛋白a 解析 2 噬菌体是一种专门寄生在细菌体内的病毒 故若用家蚕作为表达基因a的受体 不能用噬菌体作为载体 3 细菌属于微生物 其与家蚕相比 繁殖快 且容易培养 答案 2 噬菌体噬菌体的宿主细胞是细菌 而不是家蚕 3 繁殖快 容易培养 2 若用家蚕作为表达基因a的受体 在噬菌体和昆虫病毒两种载体中 不选用作为载体 其原因是 3 若要高效地获得蛋白a 可选用大肠杆菌作为受体 因为与家蚕相比 大肠杆菌具有 答出两点即可 等优点 解析 4 检测基因a是否翻译出蛋白a 可用抗原 抗体杂交进行检测 蛋白a相当于抗原 检测物质为蛋白a的抗体 5 艾弗里等人通过肺炎双球菌的体外转化实验证明了dna可以从一种生物个体转移到另一种生物个体 这为基因工程理论的建立提供了启示 答案 4 蛋白a的抗体 5 dna可以从一种生物个体转移到另一种生物个体 4 若要检测基因a是否翻译出蛋白a 可用的检测物质是 填 蛋白a的基因 或 蛋白a的抗体 5 艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验为证明dna是遗传物质做出了重要贡献 也可以说是基因工程的先导 如果说他们的工作为基因工程理论的建立提供了启示 那么 这一启示是 2 2016 全国 卷 40 图 a 中的三个dna片段上依次表示出了ecor bamh 和sau3a 三种限制性内切酶的识别序列与切割位点 图 b 为某种表达载体的示意图 载体上的ecor sau3a 的切点是唯一的 根据基因工程的有关知识 回答下列问题 1 经bamh 酶切后得到的目的基因可以与上述表达载体被酶切后的产物连接 理由是 解析 1 由题图 a 三种限制酶的识别序列可知 bamh 酶与sau3a 酶切割目的基因与表达载体后产生的片段具有相同的黏性末端 答案 1 sau3a 两种酶切割后产生的片段具有相同的黏性末端 2 若某人利用图 b 所示的表达载体获得了甲 乙 丙三种含有目的基因的重组子 如图 c 所示 这三种重组子中 不能在宿主细胞中表达目的基因产物的有 不能表达的原因是 解析 2 构建基因表达载体时 目的基因应插入在启动子和终止子之间 甲中目的基因插入在启动子的上游 丙中目的基因插入在终止子的下游 两者的目的基因均不能被转录 答案 2 甲和丙甲中目的基因插入在启动子的上游 丙中目的基因插入在终止子的下游 两者的目的基因均不能被转录 3 dna连接酶是将两个dna片段连接起来的酶 常见的有和 其中既能连接黏性末端又能连接平末端的是 解析 3 常见的dna连接酶有e colidna连接酶和t4dna连接酶 其中t4dna连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端 答案 3 e colidna连接酶t4dna连接酶t4dna连接酶 1 基因工程的三种工具 归纳提升 目的基因 重组dna 受体细胞 磷酸二酯键 特定核苷酸序列 黏性末端 t4dna 限制酶切割 位点 标记基因 2 基因工程的操作步骤 基因文库 pcr 化学方法 目的基因 启动子 终止子 标记基因 限制酶和dna连接 农杆菌转化 花粉管通道 显微注射 感受态细胞 受精卵 dna分子杂交 dna rna分子杂交 抗原 抗体杂交 抗性接种实验 是否出现了杂交带 抗性是否存在 3 基因工程与蛋白质工程的比较 基因重组 中心法则 蛋白 质结构 氨基酸 脱氧核苷酸 生物的遗传特性 蛋白质 已存在 没有 第二代基因工程 基因修饰或基因合成 4 基因工程三大安全问题 1 食物安全 滞后效应 出现新的 营养成分改变等 2 生物安全 对的影响等 3 对生态系统稳定性和人类生活环境的破坏等 过敏原 生物多样性 环境安全 考向攻坚 命题聚焦 本考点属于高频考点 高考中常以非选择题的形式 借助一定的情景考查基因工程的基本工具 操作过程及应用 1 2017 全国 卷 38 几丁质是许多真菌细胞壁的重要成分 几丁质酶可催化几丁质水解 通过基因工程将几丁质酶基因转入植物体内 可增强其抗真菌病的能力 回答下列问题 1 在进行基因工程操作时 若要从植物体中提取几丁质酶的mrna 常选用嫩叶而不选用老叶作为实验材料 原因是 提取rna时 提取液中需添加rna酶抑制剂 其目的是 解析 1 嫩叶组织细胞易破碎 因此提取mrna更容易 提取rna时添加rna酶抑制剂可以抑制rna酶的活性 防止rna被分解 答案 1 嫩叶组织细胞易破碎防止rna被降解 2 以mrna为材料可以获得cdna 其原理是 3 若要使目的基因在受体细胞中表达 需要通过质粒载体而不能直接将目的基因导入受体细胞 原因是 答出两点即可 4 当几丁质酶基因和质粒载体连接时 dna连接酶催化形成的化学键是 5 若获得的转基因植株 几丁质酶基因已经整合到植物的基因组中 抗真菌病的能力没有提高 根据中心法则分析 其可能的原因是 解析 3 若将目的基因直接导入受体细胞 由于没有启动子 终止子和复制原点等 在受体细胞中不能表达 4 dna连接酶催化磷酸二酯键的形成 5 若目的基因已经整合到植物的基因组中 但抗真菌病的能力没有提高 根据中心法则分析可能没有转录或翻译 答案 2 在逆转录酶的作用下以mrna为模板按照碱基互补配对的原则可以合成cdna 3 目的基因缺少相应的启动子 终止子和复制原点等 在受体细胞中不能表达 4 磷酸二酯键 5 目的基因的转录或翻译异常 2 2017 重庆一模 多不饱和脂肪酸需要从膳食中摄取 而不能被人体直接合成 科学家通过转基因手段将w 6脂肪酸脱氢酶基因 fat1 整合到肉牛基因组 以期提高肉牛体内的多不饱和脂肪酸含量 促进人体健康 请回答下列问题 1 将w 6脂肪酸脱氢酶基因 fat1 导入到肉牛细胞中常用的方法是 在用pcr技术扩增目的基因时 需要的条件除扩增缓冲液 模板dna 4种原料和能量外 还需要 解析 1 将目的基因导入动物细胞常用显微注射法 在用pcr技术扩增目的基因时 需要的条件主要有扩增缓冲液 模板dna 4种原料 特定引物和taq酶 或热稳定dna聚合酶 答案 1 显微注射法引物和taq酶 2 构建好的基因表达载体主要包括 启动子 目的基因 终止子和标记基因 其中标记基因的功能是 3 哺乳动物的脂肪细胞来源于前脂肪细胞 脂肪组织体积增大是前脂肪细胞和脂肪细胞的结果 解析 2 基因表达载体主要包括复制原点 启动子 目的基因 终止子和标记基因 其中标记基因的作用是用于鉴别受体细胞是否含有目的基因 3 脂肪组织体积增大是前脂肪细胞分裂 分化和脂肪细胞生长的结果 答案 2 复制原点鉴别受体细胞是否含有目的基因 3 分裂和分化生长 4 在体外培养前脂肪细胞 需过滤脂肪组织血管基质 并经酶消化而得到单个前脂肪细胞 进行原代培养 体外培养细胞的操作及培养过程均需要在条件下进行 成熟组织细胞间质少 细胞松散 所以随着前脂肪细胞的分化 细胞贴壁生长性能 解析 4 在体外培养前脂肪细胞 需过滤脂肪组织血管基质 并经胰蛋白酶消化而得到单个前脂肪细胞 进行原代培养 体外培养细胞的操作及培养过程均需要在无菌条件下进行 成熟组织细胞间质少 细胞松散 所以随着前脂肪细胞的分化 细胞贴壁生长性能下降 答案 4 胰蛋白无菌下降 3 2017 河北唐山一模 科研人员利用 基因敲除技术 敲除了新生小鼠心肌细胞中的gata4基因 结果发现一个分泌型因子fgf16的表达水平降低 小鼠心脏丧失了再生能力 并出现了严重的心肌肥大现象 紧接着科研人员利用腺相关病毒载体aav9 实现了在心肌细胞中 过表达 fgfl6基因 发现心肌细胞恢复增殖能力 心肌肥大也受到一定的抑制 这项工作为心肌损伤修复和病理性心肌肥大的临床治疗提供了理论基础 请回答 1 基因敲除 和 基因工程 技术所依赖的生物学原理是 解析 1 基因敲除 和 基因工程 技术所依赖的生物学原理是基因重组 答案 1 基因重组 2 腺相关病毒载体aav9作为基因工程的工具 除具备普通 质粒载体 的条件外 还应具有 答出两点即可 的条件 解析 2 腺相关病毒载体aav9作为基因工程的工具 除具备普通 质粒载体 的条件外 还应具有必须是安全的 分子大小应适合 以便提取和在体外进行操作 宿主范围广 对靶细胞具有较高的转化效率 在宿主细胞中不会引起免疫排斥等条件 答案 2 必须是安全的 分子大小应适合 3 目的基因与载体结合过程中需要限制性核酸内切酶和dna连接酶 已知限制性核酸内切酶 的识别序列和切点是 g gatcc 请画出目的基因被限制性核酸内切酶 切割后所形成的黏性末端 dna连接酶对所连接的两端碱基序列是否有专一性要求 4 定性的检测目的基因的 过表达 产物可采用的方法 5 资料说明 基因与基因产物 基因与环境之间存在着复杂的相互作用 这种相互作用形成了一个错综复杂的网络 精细地调控着生物体的性状 解析 4 基因的 过表达 产物是蛋白质 所以定性的检测目的基因的 过表达 产物可采用抗原 抗体杂交的方法 5 由题中信息可知 基因与基因 基因与基因产物 基因与环境之间存在着复杂的相互作用 这种相互作用形成了一个错综复杂的网络 精细地调控着生物体的性状 答案 4 抗原 抗体杂交 5 基因与基因 1 基因工程中工具 工具酶基因工程中有3种工具 即限制酶 dna连接酶 运载体 前2种是工具酶 2 切割目的基因和载体未必均使用同一种限制酶切割目的基因和载体可以使用同一种限制酶 也可使用不同限制酶 只要切割后产生的黏性末端可 互补配对 即可 3 基因表达载体中 启动子 起始密码子 终止子 终止密码子启动子和终止子位于dna分子上 其作用和转录有关 起始密码子和终止密码子位于rna上 其作用与翻译有关 4 受体细胞获得目的基因并不意味着基因工程的成功基因工程是否成功表现在目的基因是否成功表达 易错点拨 考点二细胞工程 典例引领 2016 全国 卷 40 如图表示通过核移植等技术获得某种克隆哺乳动物 二倍体 的流程 解析 1 哺乳动物的性别决定方式为xy型 a的性染色体组成为xx或xy 常用显微操作的方法去除卵母细胞的细胞核 是通过胚胎移植将早期胚胎移入代孕个体子宫内 2 动物细胞培养时 多次传代后 细胞中遗传物质稳定性会降低 答案 1 xx或xy显微操作胚胎移植 2 遗传物质 回答下列问题 1 图中a表示正常细胞核 染色体数为2n 则其性染色体的组成可为 过程 表示去除细胞核 该过程一般要在卵母细胞培养至适当时期再进行 去核时常采用的方法 代表的过程是 2 经过多次传代后 供体细胞中的稳定性会降低 因此 选材时必须关注传代次数 解析 3 受体卵母细胞的细胞质中也有遗传物质 会影响克隆动物的性状 4 克隆羊 多莉 利 的培育成功证明已分化的动物体细胞的细胞核具有全能性 答案 3 卵母细胞的细胞质中的遗传物质会对克隆动物的性状产生影响 4 动物已分化体细胞的细胞核具有全能性 3 若获得的克隆动物与供体动物性状不完全相同 从遗传物质的角度分析其原因是 4 与克隆羊 多莉 利 培育成功一样 其他克隆动物的成功获得也证明了 归纳提升 1 植物体细胞杂交的常考点 1 原生质体的制备 用和处理 2 原生质体的融合方法 离心 振动 电激 3 杂种细胞形成的标志 的形成 4 植物体细胞杂交的意义 获得杂种植株 2 单克隆抗体制备的常考点 1 1次处理 即制备前对小鼠进行注射特定抗原处理 以获得免疫的 细胞 纤维素酶 果胶酶 聚乙二醇 新细胞壁 克服远缘杂交不亲和性 b淋巴 2 多次筛选 第一次 用特定培养基筛选 获得杂种细胞 之后的筛选 克隆化培养和抗体检测 获得能分泌特定抗体的杂交瘤细胞 3 3种细胞 免疫后的b淋巴细胞 能分泌 但不能大量增殖 骨髓瘤细胞 能大量增值 但不能分泌 杂交瘤细胞 既能分泌抗体 又能大量增殖 选择性 抗体 抗体 3 克隆动物的培育过程 中期 去核 重组细胞 基本相同 考向攻坚 命题聚焦 本考点属于中频考点 在高考中常以非选择题的形式考查动物体细胞核的移植 单克隆抗体的制备 动物细胞培养和动物细胞融合等 1 2017 广东深圳二模 制备单克隆抗体的过程中 需筛选出杂交瘤细胞 一般情况下 细胞内dna合成除了主要途径以外还有一条辅助途径 而骨髓瘤细胞没有此辅助途径 dna合成的主要途径可以被氨基碟呤阻断 利用这一特性可以筛选出杂交瘤细胞 请回答 1 制备单克隆抗体时 选用b淋巴细胞的原因是 选用骨髓瘤细胞的原因是 研究发现 被激活的b淋巴细胞内含有发达的粗面内质网 这与的功能相适应 解析 1 具有免疫能力的b淋巴细胞能产生抗体 因此制备单克隆抗体时选用b淋巴细胞 由于骨髓瘤细胞可以无限增殖 因此选用骨髓瘤细胞 b细胞能合成并分泌抗体 需要粗面型内质网加工和高尔基体的进一步加工和运输 所以细胞内含发达的内质网和高尔基体 答案 1 b淋巴细胞能产生抗体骨髓瘤细胞可以无限增殖产生大量的抗体 2 加入适量氨基碟呤的培养基称为培养基 氨基喋呤的作用主要是为了淘汰细胞 3 诱导b淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合常用的化学试剂是 对杂交瘤细胞进行体外培养需要适宜浓度的co2 co2的作用是 解析 2 加入适量氨基碟呤的培养基为选择性培养基 根据题干 细胞内dna合成除了主要途径以外还有一条辅助途径 而骨髓瘤细胞没有此辅助途径 dna合成的主要途径可以被氨基碟呤阻断 可知 骨髓瘤细胞及自身融合的骨髓瘤细胞在含有氨基喋呤的培养基上不能存活 但杂交瘤细胞可以存活 因此氨基喋呤的作用主要是为了淘汰骨髓瘤细胞及自身融合的骨髓瘤细胞 3 诱导细胞融合常用的化学试剂是peg 对杂交瘤细胞进行体外培养需要适宜的ph co2的作用是维持培养液的ph 答案 2 选择骨髓瘤细胞及自身融合的骨髓瘤 3 peg 聚乙二醇 维持培养液的ph 2 根据植物体细胞杂交技术流程图 回答下列问题 答案 1 选择透过性流动性 1 细胞膜从功能上来说 它是一层膜 从结构上来说 细胞膜具特点 解析 2 从aabb培育出aaaabbbb为多倍体育种 需用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 以抑制有丝分裂前期纺锤体的形成 aaaabbbb属于四倍体 3 由于番茄和马铃薯属于不同的物种 两者之间存在生殖隔离 所以传统的有性杂交不能得到杂种植株 答案 2 萌发的种子或幼苗有丝分裂前期四 3 不能 不同种的植物存在生殖隔离 2 从aabb培育出aaaabbbb常用的化学药剂作用部位是 其作用的时期是 则aaaabbbb是倍体 3 若运用传统有性杂交 即用番茄 马铃薯杂交 能否得到杂种植株 为什么 解析 4 将杂种细胞培育成杂种植株利用的是植物组织培养技术 其原理是细胞的全能性 图中的过程 是将马铃薯细胞的原生质体和番茄细胞的原生质体进行融合 形成融合的原生质体 过程 是诱导融合的原生质体形成细胞壁 这与细胞内的高尔基体有重要关系 过程 是将高度分化的细胞诱导成未分化的愈伤组织 为脱分化过程 过程 为再分化 此过程的细胞分裂为有丝分裂 5 马铃薯为四倍体 含有四个染色体组 番茄为二倍体 含有两个染色体组 番茄 马铃薯 含有两者的染色体 共六个染色体组 为六倍体 答案 4 植物组织培养细胞的全能性原生质体融合高尔基体脱分化有丝分裂 5 六 4 在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中 运用的技术手段是 依据的原理是 其中过程 称为 与过程 密切相关的具有单层膜结构的细胞器为 过程 相当于 过程 涉及的分裂方式为 5 已知番茄 马铃薯分别为四倍体 二倍体 则 番茄 马铃薯 属于倍体植株 考点三胚胎工程及生物技术的伦理问题 典例引领 2013 全国 卷 40 阅读如下资料 资料甲 科学家将牛生长激素基因导入小鼠受精卵中 得到了体型巨大的 超级小鼠 科学家采用农杆菌转化法培育出转基因烟草 资料乙 t4溶菌酶在温度较高时易失去活性 科学家对编码t4溶菌酶的基因进行了改造 使其表达的t4溶菌酶第3位的异亮氨酸变为半胱氨酸 在该半胱氨酸与第97位的半胱氨酸之间形成了一个二硫键 提高了t4溶菌酶的耐热性 资料丙 兔甲和兔乙是同一物种的两个雌性个体 科学家将兔甲受精卵发育成的胚胎移植到兔乙的体内 成功产出兔甲的后代 证实了同一物种的胚胎可在不同个体的体内发育 解析 1 基因工程中 将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用显微注射法 构建基因表达载体常用的工具酶是限制性内切酶和dna连接酶 在培育有些转基因植物时 常用农杆菌转化法 农杆菌易感染双子叶植物和裸子植物 农杆菌ti质粒的tdna可转移至受体细胞 并整合到受体细胞的染色体上 进而将目的基因转移到受体细胞中 回答下列问题 1 资料甲属于基因工程的范畴 将基因表达载体导入小鼠的受精卵中常用法 构建基因表达载体常用的工具酶是和 在培育有些转基因植物时 常用农杆菌转化法 农杆菌的作用是 答案 1 显微注射限制性内切酶dna连接酶农杆菌可感染植物 将目的基因转移到受体细胞中 2 资料乙中的技术属于工程的范畴 该工程是指以分子生物学相关理论为基础 通过基因修饰或基因合成 对进行改造 或制造一种的技术 在该实例中 引起t4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的序列发生了改变 3 资料丙属于胚胎工程的范畴 胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到种的 生理状态相同的另一个雌性动物体内 使之继续发育成新个体的技术 在资料丙的实例中 兔甲称为体 兔乙称为体 解析 2 资料乙中可以看出 科学家对编码t4溶菌酶的基因进行了改造 提高t4溶菌酶的耐热性 该技术属于蛋白质工程的范畴 该工程是指以分子生物学相关理论为基础 通过基因修饰或基因合成 对现有的蛋白质进行改造 或制造一种新蛋白质的技术 在该实例中 引起t4溶菌酶空间结构改变的原因是组成该酶肽链的氨基酸序列发生了改变 3 胚胎移植是指将获得的早期胚胎移植到同种的 生理状况相同的另一个雌性动物体内 使之继续发育成新个体的技术 资料丙中 兔甲是提供胚胎的个体 即供体 兔乙是接受胚胎的个体 即受体 答案 2 蛋白质现有蛋白质新蛋白质氨基酸 3 同供受 归纳提升 1 早期胚胎的发育过程 有丝分裂 并不增加或略有缩小 发育的全能性 内细胞团 滋养层 囊胚 发育的全能性 胎膜和胎盘 2 胚胎工程的操作流程 促性腺 激素 冲卵 桑椹胚或囊 胚胎 移植 胚胎分割 妊娠 内细胞 团 原始性腺 新的组织细 分化 3 胚胎工程中常考的6个 两 1 两种标志 受精的标志 卵细胞膜和之间观察到两个极体 受精完成的标志 完成 2 胚胎移植过程中两次使用激素第一次是对供受体进行 第二次用于供体的 3 胚胎移植过程中两次检查第一次对进行检查 第二次对受体是否进行检查 透明带 雌雄原核融合 同期发情处理 超数排卵 收集的胚胎 妊娠 4 两次冲卵 胚胎移植过程冲出的是 体外受精过程冲出的是 5 可胚胎移植或分割的两个时期 和 6 胚胎干细胞的两个来源 4 生物技术的伦理问题总结 1 治疗性克隆和生殖性克隆的区别与联系 早期胚胎 卵子 桑椹胚 囊胚 早期胚胎和原始性腺 个体 无性 2 试管婴儿与克隆人的差异 体外受精 胚胎移植 有性 无性 两个 核供体 考向攻坚 命题聚焦 本考点属于低频考点 在高考中有时会考查胚胎移植的生理基础 操作过程 注意事项 胚胎干细胞的特点和应用等 常与基因工程或细胞工程综合考查 1 2017 重庆二模 东北虎是一种珍稀大型猫科动物 东北虎中的白色虎更是极为罕见 科研工作者通过胚胎工程技术 可以让普通东北虎代孕而繁育白色虎 主要步骤如图所示 请回答下列相关问题 解析 1 动物细胞培养的条件包括无菌无毒的环境 营养 适宜的温度和ph 一定的气体环境等几个方面 2 卵巢经超数排卵处理后 可以借助超声波探测仪 内窥镜或腹腔镜等工具 直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞 该方法获取的卵母细胞还不成熟 需要培养至减数第二次分裂中期才能进行受精作用 答案 1 适宜的温度和ph一定的气体环境 2 卵母细胞培养至减数第二次分裂中期 1 对采集的生殖细胞进行早期培养过程中 一般需要满足的条件包括无菌无毒的环境 营养 等几个方面 2 卵巢经超数排卵处理后 可以借助超声波探测仪 内窥镜或腹腔镜等工具 直接从活体动物的卵巢中吸取 要达到受精条件 还需要做的进一步处理是 3 步骤甲是指 该过程主要包括卵母细胞的采集 和受精等几个主要步骤 4 为获得较多白色东北虎 步骤乙采取的方法是 解析 3 步骤甲是指体外受精 该过程主要包括卵母细胞的采集 精子的采集和获能和受精等几个主要步骤 4 来自同一个胚胎的后代具有相同的遗传物质 因此为获得较多白色东北虎 可采用胚胎分割移植技术 答案 3 体外受精精子的采集和获能 4 胚胎分割移植 2 2017 安徽安庆二模 1 抗胰蛋白酶是肝脏产生的一种糖蛋白 缺乏会引起肺气肿 某公司成功研制出转基因羊 进入泌乳期后 其乳汁中含有人类的 1 抗胰蛋白酶 用于治疗肺气肿 回答下列问题 1 为获取目的基因 需要在肝细胞中提取 通过反转录产生cdna 再通过技术进行快速扩增 2 将 1 抗胰蛋白酶基因与乳腺蛋白基因的等调控组件重组在一起 构建基因表达载体 然后通过技术 导入羊的受精卵中 解析 1 1 抗胰蛋白酶基因在肝细胞中表达 所以可以在肝细胞中提取mrna 反转录产生相应cdna 再通过pcr扩增 2 为了使 1 抗胰蛋白酶基因在乳腺细胞中表达 需要将其与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组 构建基因表达载体 然后通过显微注射技术 导入受精卵中 答案 1 mrnapcr 2 启动子 或启动子 终止子 显微注射 3 受精卵通过早期胚胎培养 一般发育到阶段 将胚胎移植到受体子宫孕育 为选育出能泌乳的雌羊 移植前须从胚胎的部位取样 做dna分析鉴定性别 4 1 抗胰蛋白酶是一种结构较复杂的糖蛋白 因此用上述方法生产 相对传统的转基因大肠杆菌生产 优势在于 解析 3 牛和羊的胚胎一般发育到桑椹胚或囊胚 再进行胚胎移植 dna分析鉴定性别须从胚胎的滋养层部位取样 这样既保证了遗传信息一致 又不影响内细胞团进一步发育 4 糖蛋白的形成需要内质网 高尔基体的加工 相对原核细胞而言 羊细胞有内质网和高尔基体 具备蛋白质加工的能力 答案 3 桑椹胚或囊胚滋养层 4 羊细胞有内质网和高尔基体 具备蛋白质加工的能力 3 2016 河北保定一模 三合一 胚胎人工授精技术诞生的婴儿含有 一父两母 三人遗传物质 可有效防止某些遗传病 过程如图所示 请据图回答下列问题 解析 1 对雌 女 性供体注射促性腺激素 使其超数排卵 获得更多的卵细胞 答案 1 促性腺 1 由于女性的自然周期产生的卵子太少 捐献者在取卵前通常需要注射激素 促进卵泡发育成熟 2 重组细胞体外培养到m 中期的原因是此时卵母细胞才具备能力 重组细胞体外培养所需的气体主要是o2和co2 其中co2的主要作用是 3 从受精卵到三亲婴儿的出生还需要和等技术 4 三亲婴儿的培育技术 填 能 或 不能 避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代 三亲婴儿的染色体中有来自母亲提供的细胞核 解析 2 处于减数第二次分裂中期的卵母细胞具有与精子受精的能力 因此重组细胞需要培养到此时期 动物细胞培养时培养环境需要一定的气体环境 其中co2的主要作用是维持培养液的ph 3 三亲婴儿的培育需要核移植 体外受精 早期胚胎培养和胚胎移植等技术 4 根据图示可知卵母细胞的细胞质来自捐献者 可避免母亲的线粒体遗传基因传递给后代 三亲婴儿的染色体1 2来自母亲 1 2来自父亲 答案 2 受精维持培养液的ph 3 早期胚胎培养胚胎移植 4 能1 2 1 细胞分化开始的时期 桑椹胚的形成没有经过细胞分化 细胞分化开始于囊胚 但囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性 2 胚胎分割时 要选择发育良好 形态正常的桑椹胚或囊胚 若选用囊胚 要将内细胞团均等分割 这样有利于分割后胚胎的恢复和进一步发育 分割后产生的后代遗传物质相同 属于无性生殖 3 不同胚胎发育的个体其生殖方式不同体内受精 体外受精产生的胚胎以及采用显微注射技术将外源基因导入受精卵培育的胚胎发育的个体 其生殖方式均为有性生殖 而核移植产生的重组细胞形成的胚胎发育的个体 其生殖方式为无性生殖 4 克隆动物与试管动物不同克隆动物是核移植产生的重组细胞培养而来的胚胎经胚胎移植后获得的 属于无性生殖 试管动物是体外受精产生的早期胚胎经胚胎移植后获得的 属于有性生殖 5 试管婴儿与设计试管婴儿不同与试管婴儿相比 设计试管婴儿在胚胎移植前需对胚胎进行遗传学诊断 易错点拨 考点四生态工程 典例引领 现有一生活污水净化处理系统 处理流程为 厌氧沉淀池 曝气池 兼氧池 植物池 其中植物池中生活着水生植物 昆虫 鱼类 蛙类等生物 污水经净化处理后 可用于浇灌绿地 回答问题 1 污水流经厌氧沉淀池 曝气池和兼氧池后得到初步净化 在这个过程中 微生物通过呼吸将有机物分解 2 植物池中 水生植物 昆虫 鱼类 蛙类和底泥中的微生物共同组成了 填 生态系统 群落 或 种群 在植物池的食物网中 植物位于第营养级 植物池中所有蛙类获得的能量最终来源于所固定的能 3 生态工程所遵循的基本原理有整体性 协调与平衡 和等原理 4 一般来说 生态工程的主要任务是对进行修复 对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善 并提高生态系统的生产力 解析 该题考查生态工程的原理和实例 从处理流程可以判断参与污水净化的生物代谢类型有需氧型 厌氧型 兼性厌氧型 这些生物通过有氧呼吸和无氧呼吸将有机物分解 植物池中 有水生植物 动物 微生物 所有这些生物共同组成了群落 其中 植物是生产者 位于第一营养级 生产者固定的太阳能是系统的总能量 是系统中所有生物赖以生存的基础 太阳能是最终能源 目前生态工程的主要任务是对已破坏的生态环境进行修复 生态工程遵循的基本原理有整体性 协调与平衡 物质循环再生 物种多样性等原理 答案 1 无氧和有氧 或细胞 2 群落一生产者太阳 3 物质循环再生物种多样性 4 已被破坏的生态环境 或受损的生态系统 归纳提升 1 生态工程与生态经济 1 生态工程建设的根本目的 遵循自然界物质循环的规律 充分发挥资源的生产潜力 防止环境污染 达到和的同步发展 2 生态工程的特点 多效益 可持续 3 生态经济 通过实行 循环经济 的原则 使一个系统产出的污染物 能够成为本系统或者另一个系统的生产原料 从而实现 而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程 经济效益 生态效益 低消耗 废弃物的资源化 2 生态学实例及其生态工程原理 物种多样性原理 协调与平衡原理 整体性原理 物质循环再生原理 系统的结构决定功能原理 系统学和工程学原理 考向攻坚 命题聚焦 本考点属于潜在考点 在高考中可能会考查生态工程所依据的原理及实例 可与种群 群落以及生态系统等相关知识综合考查 1 柴静的纪录片 穹顶之下 引发了全国人民对雾霾的关注和讨论 而天津港火灾爆炸事故遗址将在彻底清理后建设海港生态公园 这再次将生态环境与生态经济推上舆论的焦点 请回答下列问题 1 山西省为产煤大省 生态环境破坏严重 矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于 具体实施的措施有 至少答两点 解析 1 矿区废弃地的生态恢复工程的关键在于植被恢复与土壤微生物群落的重建 具体实施的措施有人工制造表土 土壤侵蚀控制 植被恢复工程等 答案 1 植物恢复与土壤微生物群落的重建人工建造表土 土壤侵蚀控制 植被恢复工程 解析 2 该生态工程以沼气工程为中心 各类植物的秸秆 枝叶用来生产饲料喂养畜 禽 鱼 人 畜 禽粪便作为原料生产沼气 沼渣水返还农田 菜园 果园 苗圃 鱼塘 体现了生态工程的物质循环再生原理 该生态工程建设中 鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其环境容纳量 该生态系统把鱼塘 农田 果园等有机地组合在一起 优化了系统结构 遵循系统的结构决定功能原理 答案 2 物质循环再生环境容纳量系统的结构决定功能 2 某生态工程以沼气工程为中心 各类植物的秸秆 枝叶用来生产饲料喂养畜 禽 鱼 人 畜 禽粪便作为原料生产沼气 沼渣水返还农田 菜园 果园 苗圃 渔塘 体现了生态工程的原理 该生态工程建设中 鱼塘中每一