【得分宝典】高中生物 专题09现代生物科技

用心 爱心 专心1 得分宝典之高中生物专题得分宝典之高中生物专题 0909 现代生物科技现代生物科技 用心 爱心 专心2 知识点一 本部分包括 DNA 重组技术的基本工具 基因工程的基本操作程序 基因工 程的应用 蛋白质工程的崛起 转基因生物的安全性及生物武器 DNA 的粗提取与鉴定 考纲解读考纲解读 考纲内容要求名师解读 基因工程的诞生 基因工程的原理及技术 基因工程的应用 蛋白质工程 转基因生物的安全性及生 物武器 DNA 的粗提取与鉴定实验与探究 1 理解基因工程的实质 2 理解基因工程操作的四步曲及其操作实例 3 了解基因工程在农业 医药生产原理 步骤 及注意事项 能疾病诊断和治疗中的应用 4 了解蛋白质工程的一般操作过程 5 理解 DNA 的粗提取与鉴定的原理理 步骤及 注意事项 能选择合适的材料提取与鉴定 DNA 分子 基础巩固基础巩固 一 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 创 造出 基因工程是在 上进行设计和施工的 又叫做 DNA 重组技术 二 基因工程的基本工具 1 限制性核酸内切酶 限制酶 1 来源 主要是 2 功能 能够 并使 具有专一 性 3 结果 产生的 DNA 片段末端通常有两种形式 2 DNA 连接酶 1 两种 DNA 连接酶 E coliDNA 连接酶和 T4 DNA 连接酶 比较 相同点 区别 E coliDNA 连接酶来源于 T4噬菌体 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 DNA 连接酶是 3 载体 用心 爱心 专心3 1 载体具备的条件 11 2 最常用的是质粒 胞多是 26 C 将目的基因导入微生物细胞 最常用的原核细胞是 27 其转化方法是 28 用心 爱心 专心4 完成转化过程 反方观点 42 正方观点 43 2 转基因生物与生物安全 对生物多样性的影响 反方观点 44 正方观点 45 用心 爱心 专心5 3 转基因生物与环境安全 对生态系统稳定性的影响 反方观点 46 正方观点 47 自我校对 一 体外 DNA 重组和转基因技术 赋予生物以新的遗传特性 更符合 人们需要的新的生物类型和生物产品 DNA 分子水平 用心 爱心 专心6 二 从原核生物中分离纯化出来的 识别双链 DNA 分子的某种特定的核苷酸序列 使该基因表达产物发挥作用 五 蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础 通过基因修饰或基因合 41 成 对现有蛋白质进行改造 或制造一种新的蛋白质 六 反对 实质性等同 出现滞后效应 出现新的过敏原 营养成分改变 有安 42 43 全性评价 科学家负责的态度 无实例无证据 扩散到种植区之外变成野生种类 成为 44 用心 爱心 专心8 入侵外来物种 重组出有害的病原体 成为超级杂草 有可能造成 基因污染 生命 45 力有限 存在生殖隔离 花粉传播距离有限 花粉存活时间有限 46 用心 爱心 专心1 重点突破重点突破 一一 直击考点直击考点 考点一考点一 基因工程的基本工具基因工程的基本工具 三种基本工具的作用涉及基因工程操作程序的关键步骤 近几年高考考查的频率较高 考查的形式有选择题和简答题 预计来年高考将以图例作为载体考查考生提取有效信息的 能力 经被修饰 DNA连接酶起作用时不需要模板 例 1 2011 浙江 将 ada 腺苷酸脫氨酶基因 通过质粒 pET28b 导人大肠杆菌并 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 ada D 每个插入的 ada 至少表达一个腺苷酸脱氨酶分子 3 目的基因的检测和鉴定 2 逆转录 解旋 3 同一种限制性核酸内切酶 相同的黏性末端 DNA 连接酶 4 CaCl2 或答 Ca2 规律方法 1 只有第三步将目的基因导入受体细胞不需碱基互补配对 其余三个步 骤都涉及碱基互补配对 2 工具酶只有两种 限制酶在操作程序1 2中用到且要求用同一种 目的是产生相同 的黏性末端 DNA连接酶只在操作程序2中用到 3 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 称为转化 转化的实质是目的基因整合到受体细胞染色体基因组中 2 性要求 5 生产自然界本来没有的蛋白质需要用到蛋白质工程 基因工程等技术 答案 1 蛋白质的预期功能 2 根据新的胰岛素中氨基酸的序列 推测出其基因中的脱氧核苷酸序列 然后利用 DNA 合成仪来合成新的胰岛素基因 3 4 农杆菌转化法 5 蛋白质工程 基因工程 D 载体上的抗性基因有利于筛选含重组 DNA 的细胞和促进目的基因的表达 解析 基因工程中有 3 种工具 但工具酶只有 2 种 工具酶本质为蛋白质 载 体本质为小型 DNA 分子 但不一定是环状 标记基因的作用 筛选 检测目的基因是 否 1 以下有关基因工程的叙述 正确的是 A 基因工程是细胞水平上的生物工程 B 基因工程的产物对人类都是有益的 C 基因工程产生的变异属于人工诱变 D 基因工程育种的优点之一是目的性强 2 基因工程中必须用到的工具酶是 限制酶 DNA 连接酶 解旋酶 载体 A B C D 3 北京大学陈章良教授于 90 年代成功地把固氮基因整合到小麦的 DNA 分子中 并成功表 达 该项技术属于 A 转基因技术 B 分子杂交 C 细胞杂交 D 杂交育种 4 基因工程是在分子水平上进行的操作 该过程中科学家所用的 手术刀 缝合针 和 常采用的 运输车 分别是 A 限制酶 DNA 连接酶 质粒 B 限制酶 DNA 聚合酶 噬菌体 C DNA 连接酶 限制酶 动植物病毒 D DNA 连接酶 限制酶 质粒 5 如图所示为一种限制酶切割 DNA 分子 2 下列 DNA 片段能够用 DNA 连接酶连接起来的是 GC CG G TGCAC GT GC CTGCA G GC CG G CTTAA A 和 B 和 和 C 和 D 和 和 3 下列关于基因工程的叙述 错误的是 A 目的基因和受体细胞均可来自动 植物或微生物 B 限制性核酸内切酶和 DNA 连接酶是两类常用的工具酶 C 人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性 D 载体上的抗性基因有利于筛选含重组 DNA 的细胞和促进目的基因的表达 连接酶 而不是 DNA 聚合酶 C 错误 目的基因需要和运载体连接后形成重组质粒再导入 而且应该用农杆菌进行感染 而不是大肠杆菌 D 错误 2 2012 福建 肺细胞中的 let 7 基因表达减弱 癌基因 RAS 表达增强 会引发肺癌 研 究人员利用基因工程技术将 let 7 基因导入肺癌细胞实验表达 发现肺癌细胞的增殖 受到 3 按其来源不同 基因工程中所使用的 DNA 连接酶有两类 即 DNA 连接 酶和 DNA 连接酶 4 反转录作用的模板是 产物是 若要在体外获得大量反转录产物 常采用 技术 5 基因工程中除质粒外 和 也可作为运载体 6 若用重组质粒转化大肠杆菌 一般情况下 不能直接用未处理的大肠杆菌作为受体细 胞 原因是 答案 1 黏性末端 平末端 2 专一 3 限制性核酸内切酶 4 启动子 5 ACD 解析 1 DNA 酶作用的部位是 DNA 的磷酸二酯键 蛋白酶作用的部位是肽键 2 过程利用了各种酶催化一种或一类化学反应的特性 即专一性 7 2011 海南 15 分 回答有关基因工程的问题 1 构建基因工程表达载体时 用不同类型的限制酶切割 DNA 后 可能产生黏性末端 也 可能产生 末端 若要在限制酶切割目的基因和质粒后使其直接进行连接 则应选 择能使二者产生 相同 不同 黏性末端的限制酶 2 利用大肠杆菌生产人胰岛素时 构建的表达载体含有人胰岛素基因及其启动子等 其 中启动子的作用是 在用表达载体转化大肠 杆菌时 常用 处理大肠杆菌 以利于表达载体进入 为了检测胰岛素基因是否转 录出了 mRNA 可用标记的胰岛素基因片段作探针与 mRNA 杂交 该杂交技术称为 为了检测胰岛素基因转录的 mRNA 是否翻译成 常用抗原 抗体杂交技术 3 如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞 先要将目的基因插入农杆菌 Ti 质粒的 中 然后用该农杆菌感染植物细胞 通过 DNA 重组将目的基因插入 植 综合提高综合提高 1 在已知某小片段基因碱基序列的情况下 获得该基因的最佳方法是 A 用 mRNA 为模板逆转录合成 DNA B 以 4 种脱氧核苷酸为原料人工合成 C 将供体 DNA 片段转入受体细胞中 再进一步筛选 D 先建立基因文库 再从中筛选 1 B 解析 对于比较小 核苷酸序列已知的目的基因 其最佳方法是直接通过 DNA 合成仪 用化学方法人工合成 2 改编 金茶花是中国特有的观赏品种但易得枯萎病 科学家在某种植物中找到了抗枯 萎 强化训练强化训练 45 分钟 满分 60 分 一 选择题 一 选择题 30 分 分 1 下图表示一项重要的生物技术 对图中物质 a b c d 的描述 正确的是 愈伤组织细胞的生长 以下说法不恰当的是 A 在此实例中 应该选用限制酶 Pst Sma 分别对含鱼抗冻蛋白基因的 DNA 质粒进行 切割 B 要利用培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞 应使基因表达载体 中含有 抗氨苄青霉素基因 ampr 作为标记基因 C 应用分子杂交技术 在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质 D 抗冻番茄的有性生殖后代能保持抗冻性状的稳定遗传 二 非选择题 共 30 分 6 16 分 改编 2008 年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白 GFP 方面 做出突出贡献的科学家 绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光 这样借助 GFP 发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况 帮助推断蛋白质的功能 下图 为我国首例绿色荧光蛋白 GFP 转基因克隆猪的培育过程示意图 据图回答 1 图中通过过程 形成重组质粒 需要限制性内切酶切取目的基因 切割质粒 限 制性内切酶 的识别序列和切点是 G GATCC 限制性内切酶 的识别序列和切点是 GATC 在质粒上有酶 的一个切点 在目的基因的两侧各有 1 个酶 的切点 a 请画出质粒被限制酶 切割后所形成的黏性末端 b 在 DNA 连接酶的作用下 上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来 理由是 2 如果将切取的 GFP 基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上 GFP 基因可以 作为基因表达载体上的标记基因 其作用是 获得的转基因克隆猪 可以解决的医学难题是可以避免 3 为了获得更多的猪卵母细胞 可通过对母猪注射 的方法 做超数排 卵处理 并将所采集到的卵母细胞在体外培养到 期即可通过显 微操作将其细胞核去除 4 钱永健通过改变氨基酸排序 造出能吸收 发出不同颜色光的荧光蛋白 并能让它们 发光更久 更强烈 对荧光蛋白的改造属于 工程 5 早期胚胎的培养液成分较复杂 除一些无机盐和有机盐类外 还需添加维生素 激素 氨基酸 核苷酸等营养成分 以及 等物质 6 在核移植过程中 供体细胞一般选用传代到 代以内的转基因体细胞 原因 是 乙兔提供的细胞应是 7 如果想同时得到多头绿色荧光蛋白转基因克隆猪 可通过胚胎分割技术得以实现 但 应选择 的早期胚胎进行操作 且要注 意 否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育 8 与一般的繁育良种动物方式相比较 胚胎移植的优势 7 14 分 苏云金杆菌 Bt 能产生具有杀虫能力的毒素蛋白 下图是转 Bt 毒素蛋白基 因植物的培育过程示意图 ampr为抗氨苄青霉素基因 据图回答下列问题 1 将图中 的 DNA 用 Hind BamH 完全酶切后 反应管中有 种 DNA 片段 2 图中 表示 Hind 与 BamH 酶切 DNA 连接酶连接的过程 此过程可获得 种重组质粒 如果换用 Bst 与 BamH 酶切 目的基因与质粒连接后可获得 种重 组质粒 3 目的基因插入质粒后 不能影响质粒的 4 图中 的 Ti 质粒调控合成的 vir 蛋白 可以协助带有目的基因的 TDNA 导入植物细胞 并防止植物细胞中 对 TDNA 的降解 5 已知转基因植物中毒素蛋白只结合某些昆虫肠上皮细胞表面的特异受体 使细胞膜穿孔 肠细胞裂解 昆虫死亡 而该毒素蛋白对人类的风险相对较小 原因是人类肠上皮细胞 6 生产上常将上述转基因作物与非转基因作物混合播种 其目的是降低害虫种群中的 基因频率的增长速率 答案与解析 有限制酶 DNA 连接酶 没有 DNA 聚合酶 故 B 错误 由 培育至 过程相当于组织培 片段 2 据题图 Hind BamH 酶切后得到两种外源 DNA 片段 则用 DNA 连接酶连接 后可获得 2 种重组质粒 同理 用 Bst 与 BamH 酶切后 得到一种外源 DNA 片段 则用 DNA 连接酶连接后 可获得 1 种重组质粒 3 质粒进入宿主细胞必须能正常复制才能为目 的基因的扩增提供必要的条件 4 因为植物细胞中有能降解 T DNA 的酶 DNA 水解酶 5 不 同生物的基因不同 表达产物的蛋白质也不同 从而造成人类肠上皮细胞表面无相应毒素 蛋白的受体 6 转基因与非转基因作物混种 可降低抗性作物对害 虫的选择性 使害虫种群中的抗性基因频率增长速率减慢 第二章第二章 克隆技术及引起的伦理问题克隆技术及引起的伦理问题 概述概述 本专题从考查内容上看 主要集中在植物细胞的全能性 植物组织培养 植物体细胞 杂交 动物细胞培养 动物细胞融合 单克隆抗体制备及应用等内容上 从考查形式上看 多以非选择题形式出现 注重与工农业生产和医学实践的应用及科技发展联系在一起考查 从命题趋势上看 本专题是体现学科热点和前沿的重要内容之一 常结合细胞的结构和功 能 植物细胞工程和动物细胞工程在生产实践上的应用等进行综合考查 考纲解读考纲解读 考纲内容要求名师解读 植物组织培养和植物体细胞 杂交 动物细胞培养和体细胞克隆 动物细胞融合和单克隆抗体 克隆技术引起的伦理问题 1 植物组织培养 植物体细胞杂交的过程及应用 2 动物细胞融合 单克隆抗体的制备及应用 3 动物细胞培养与有毒物质的检测 4 克隆人研究中的伦理问题 基础巩固基础巩固 一 植物细胞工程 1 理论基础 原理 全能性表达的难易程度 分 化过程中分裂素和生长素比例不同结果也不同 分裂素比例低侧重生根 分裂素比例高侧 重于分化出芽 一样多就只生长不分化 简记为 分芽生根 2 植物组织培养技术 1 过程 离体的植物器官 组织或细胞 愈伤组织 试管苗 植物体 2 用途 3 地位 是培育 培育植物新品种的 最后一道工序 A 诱导融合的方法 物理法包括 等 化学法一般是用 作为 诱导剂 B 意义 4 应用 1 植物繁殖 微型繁殖 可以高效快速地实现种苗的大量繁殖 作物脱毒 采用 因为 人工种子 以植物组织培养得到的 等为材料 经人工薄膜包装得到的种子 优点 11 2 作物新品种培育 合成培养基成分 糖 氨基酸 促生长因子 无机盐 微量 27 元素等 通常需加入 等天然成分 28 适宜温度 哺乳动物多是 36 5 0 5 pH 7 2 7 4 29 作用 30 31 32 5 动物细胞培养技术的应用 33 2 动物体细胞核移植技术和克隆动物 1 哺乳动物核移植可以分为 34 2 选用去核卵 母 细胞做受体细胞的原因 35 保持优良品种的遗传特性 不受季节的限制 方便储藏和运输 对花粉进行花药离体培 12 养 秋水仙素 明显缩短育种年限 植物细胞 13 14 15 二 动物细胞工程 1 动物细胞培养 组织 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 16 17 原 准确 高效 简易 快速 用于治疗疾病和运载药物 51 52 实验探究实验探究 热点 近几年在高考试题中的比重逐渐提升 考查形式以简答题为主 常与植物育种等知 识结合以图解的形式呈现 以考查基本概念和获取信息的能力为主 细胞全能性及表达的条件 1 全能性的理论依据 一般生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质 都有发育成为完整个体 所必需的全部基因 2 全能性的高低 大小 通常情况下 受精卵 配子 体细胞 植物细胞 动物细胞 具有持续分裂能力的细胞高于不分裂的细胞 分化程度低的细胞高于分化程度高的细胞 3 植物细胞 全能性表 达所需条 件 体细胞未表现全能性的原因 基因的选择性表达 体现细胞全能性的条件 材料离体的细胞 组织或器官 培养基种类齐全 比例合适的营养物质及一定的植物激素 外界条件 a 无菌操作 b 光照 愈伤组织培养最初避光培养 后 期见光培养 1 特别提醒 1 植物体细胞杂交需用纤维素酶和果胶酶除去细胞壁 植物细胞融合成功的标志为产生 新的细胞壁 2 诱导植物原生质体融合的方法有物理法 离心 振动 电激 和化学法 聚乙二醇 两类 3 通过植物体细胞杂交所得到的杂种细胞 不管是染色体基因组还是染色体组都采用直 接相加的方法 1 白菜和甘蓝是两个不同的物种 存在 隔离 自然条件下 这两个物种间不能 通过 的方式产生后代 雌蕊离体培养获得 白菜 甘蓝 杂种幼苗 所依据的 理论基础是植物细胞具有 2 为观察 白菜 甘蓝 染色体的数目和形态 通常取幼苗的 做临时装片 用 染料 染色 观察 计数染色体的最佳时期是 3 二倍体 白菜 甘蓝 的染色体数为 这种植株通常不育 原因是减数分裂过程 中 为使其可育 可通过人工诱导产生四倍体 白菜 甘蓝 这种 变异属于 例 4 动物细胞培养和植物细胞培养的重要区别在于 A 培养基不同 B 动物细胞培养不需要在无菌条件下进行 C 动物细胞可以传代培养 而植物细胞不能 D 动物细胞能够大量培养 而植物细胞只能培养成植株 分泌的性激素是雄性激素 答案 A 规律方法 核移植时 一般先用电刺激使供受体细胞融合 再用物理或化学方法 激活受体细胞 使其完成细胞分裂和发育进程 克隆动物的性状与核供体生物的性状基 本相同 而不是完全相同 因为克隆动物的细胞质遗传物质来自于受体卵母细胞 生物的 性状不仅与遗传物质有关 还受环境的影响 考点六考点六 动物细胞融合和单克隆抗体动物细胞融合和单克隆抗体 单克隆抗体的制备在近几年新课标高考中考查不多 一般起点较高 而落点较低 预 计未来的高考可能会有所关注 命题角度主要注重于细胞融合及单克隆抗体在医学实践中 的应用 3 制备过程 例 6 根据单克隆抗体制备流程示意图判断以下选项中正确的是 A 单克隆抗体技术的原理包括细胞增殖 细胞膜的流动性 细胞的全能性等 B 根据培养基的物理性质分类 图中 HAT 培养基属于选择培养基 C 在制备单克隆抗体的过程中有两次选择 第一次是选择杂交瘤细胞 第二次是选择 能够产生特异性抗体的杂交瘤细胞 D 老鼠骨髓瘤细胞染色体数是 40 效应 B 细胞的染色体数为 46 融合后形成的杂交 瘤细胞 DNA 分子数为 86 例 8 白菜一甘蓝 是科学家用植物细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种 它具有生 第二步 用适宜浓度的蔗糖溶液代替细胞壁分解液 其他操作同第一步 得到对照组装 片 第三步 在显微镜下观察比较实验组和对照组装片洋葱细胞的形态 结果预测和解释 实验组装片的洋葱细胞呈分散的紫色球形 表明细胞壁已被分解 对照 组装片的洋葱细胞呈相互连接的紫色多边形 表明细胞壁未被分解 误区警示 不理解去细胞壁实验的方法步骤和原理 巩固复习巩固复习 1 以下各项关于植物组织培养的说法错误的是 A 愈伤组织的细胞排列疏松无规则 是一种高度液泡化的呈无定型状态的薄壁细胞 B 脱分化和再分化过程中都需要加入一些植物激素 C 植物组织培养属于营养生殖 二者原理相同 D 利用植物组织培养技术可制出人工种子 2 下列有关植物体细胞杂交技术的描述 不正确的是 A 利用植物体细胞杂交可以获得某种多倍体植株 B 获得原生质体的过程中需要纤维素酶和果胶酶 C 通常用聚乙二醇或灭活病毒诱导原生质体融合 D 可根据细胞中染色体数目和形态的差异来鉴定杂种细胞 3 如果用动物的细胞进行克隆实验应该选择的细胞核不能来源于 A 乳腺细胞 B 卵细胞 C 胃腺细胞 D 囊胚时期的胚胎细胞 4 生产单克隆抗体时 在培养液中加入某种试剂能筛选出杂交瘤细胞 因为该试剂 A 能抑制淋巴细胞和杂交瘤细胞的 DNA 复制 B 能阻止淋巴细胞的原癌基因被激活 C 选择性抑制骨髓瘤细胞的 DNA 复制 D 能阻止杂交瘤细胞核糖体上所有蛋白质的合成 1 回答下列有关动物细胞培养的问题 1 在动物细胞培养过程中 当贴壁细胞分裂生长到细胞表面 时 细胞 会停止分裂增殖 这种现象称为细胞的 此时 瓶壁上形成的细胞层数是 要使贴壁的细胞从瓶壁上分离下来 需要用酶处理 可用的酶是 2 随着细胞传代次数的增多 绝大部分细胞分裂停止 进而出现 的现象 但极少数细胞可以连续增殖 其中有些细胞会因遗传物质发生改变而变成 细胞 该种细胞的黏着性 细胞膜表面蛋白质 糖蛋白 的 量 3 现用某种大分子染料 对细胞进行染色时 观察到死细胞被染色 而活细胞不染 色 原因是 4 检查某种有毒物质是否能改变细胞染色体的数目 最好选用细胞分裂到 期的细胞用显微镜进行观察 5 在细胞培养过程中 通常在 条件下保存细胞 因为在这种条件下 细 胞中 的活性降低 细胞 的速率降低 6 给患者移植经细胞培养形成的皮肤组织后 发生了排斥现象 这是因为机体把移植 的皮肤组织当作 进行攻击 2 香蕉原产热带地区 是我国南方重要的经济作物之一 广东省冬季常受强寒潮和霜冻影 响 对香蕉生长发育影响很大 由香蕉束顶病毒 BBTV 单链环状 DNA 病毒 引起的香蕉束 顶病 对香蕉生产的危害十分严重 当前香蕉栽培品种多为三倍体 由于无性繁殖是香蕉 繁育的主要方式 缺少遗传变异性 因此利用基因工程等现代科技手段提高其种植水平 具有重要意义 请根据上述材料 回答下列问题 1 简述香蕉大规模快速繁殖技术的过程 2 脱毒香蕉苗的获得 可采用 的方法 此方法的依据是 和 3 建立可靠的 BBTV 检测方法可以监控脱毒香蕉苗的质量 请问可用哪些方法检测病 毒的存在 列举两种方法 4 在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因 afp 对提高农作物的抗寒能力有较好的应用 价值 该基因可以从这些鱼的 DNA 中扩增得到 试述在提取和纯化 DNA 时影响提纯效果的 因素及其依据 列举两点 5 如何利用 afp 基因 通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株 在运用转基因 香蕉的过程中 在生态安全方面可能会出现什么问题 列举两点 6 从细胞工程的角度出发 简述一种培育抗寒香蕉品种的方法及其依据 另外 抑制 果胶裂解酶的活性可以延长香蕉果实储藏期 请描述采用蛋白质工程技术降低该酶活性的 一般过程 济效益 蔬菜是人类膳食中不可缺少的成分 它为人体提供必需的维生素 矿物质等 蔬 菜通常以种子 块根 块茎 插扦或分根等传统方式进行繁殖 花费成本低 但是 在引 种与繁育 品种的种性提纯与复壮 育种过程的某些中间环节 植物细胞工程技术仍大有 作为 例 1 下列关于植物组织培养的叙述中 错误的是 A 培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压 B 培养基中的生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 C 离体器官或组织的细胞都必须通过脱分化才能形成愈伤组织 D 同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同 裂素和生长素 因此在不含有该激素的培养基上可以生长 C 项正确 因 T DNA 已经整合 到植物染色体 DNA 上 因此 即使除去肿瘤中的土壤农杆菌 因细胞中含有 T DNA 肿瘤 仍会生长和分化 B 项错误 4 2010 浙江 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 答案 D 4 色素具有不同的吸收光谱 叶绿素 a b 主要吸收的是红光和蓝紫光 而对绿光和黄光 吸收很少 在本题中 通过光合放氧速率反映出二者光合作用强度的大小 自变量是叶绿 素 a b 比例上的差异 从结果来看 二者放氧速率差异不大 而突变体中叶绿素 a 与叶绿 素 b 的比值显著大于对照 说明该同学用的光不是红色和蓝紫色 所以是绿色和黄色 通 过纸层 能生长 要想从融合细胞的培养液中分离出基因型为 HhRr 的杂种细胞 较为简便的筛选方 法是 2 若 a b 表示两种植物体的细胞 则采用化学法形成 c 时 一般是用 作为 诱导剂 由 d 细胞形成杂种植株的原理是 这种育种方法的优点是 3 若 a b 分别为骨髓瘤细胞和 B 淋巴细胞 则 d 细胞的特点是 用 筛选获得 d 细胞 然后再经克隆化培养和抗体检测 筛选获得足够数量的能分泌所需抗体 的细胞 4 下列各图表示单克隆抗体制备过程的各阶段图解 请用箭头把代表各图解的字母按 1 若 A B 细胞为动物细胞 一般取自幼龄动物组织或胚胎 理由 从 A 和 B 细胞到 C 细胞的过程中 常 用 作为 来诱导融合 A B 融合为 C 的过程说明了细胞 膜具有 特性 2 若 A B 细胞为植物细胞 那么这样的细胞已经用酶降解脱掉了 这种酶可能是 酶 由此生成的 A 和 B 细胞称为 A B 到 C 细胞的过程中 常用的物理方是 融合完成的 标志是 形成的 D 细胞还要应用 技术把 D 培养成植 株 3 若 A 细胞为骨髓瘤细胞 B 细胞为 B 淋巴细胞 那么 D 细胞称为 细胞 由 D 细胞连续分裂产生大量细胞的过程 称为 过程 这种细胞既能无限繁殖 又能产生 4 若该过程是制备单克隆抗体的过程 则应给小鼠注射相应的抗原 产生相应的免 疫反应生成了 A 细胞 则 A 细胞为 在 A B 到 C 的过程中 所形成的 C 有 种 用来培养的 D 细胞应该是 从中选择出它的方法是 培养 动物细胞体外培养需要满足的条件是 在整个实验过程中 要强调所用的器械的灭菌和无菌操作 原因是各种杂菌可以在培 养基上面迅速生长 培养基一旦被污染 迅速生长的各种杂菌不但会和 争夺营养 而且这些杂菌生长的过程中会生成大量 导致培养物迅速死亡 5 若此过程表示体细胞核移植 表示体细胞核 那么 B 是 原 因是 继植物组织培养之后 克隆绵羊的培育成功 证明 6 如果该过程表示试管婴儿的培育过程且 A 是精子 则 A 需要经过 的 解析 1 动物细胞培养一般取自幼龄动物组织或胚胎 幼龄动物的组织或胚胎细胞分化 程度低 分裂能力强 动物细胞融合常用灭火的病毒诱导 也可以用离心 振动 电刺激 方法诱导 细胞 B 融合过程说明了细胞膜具有流动性特性 种育种方法可以避免上述问题 可以克服生物远缘杂交不亲和的障碍 强化训练强化训练 30 分钟 满分 60 分 一 选择题 30 分 1 原创 植物组织培养技术不仅应用于花卉 果树的快速 大量繁殖以及脱毒植株的 获 A 诱导骨髓瘤细胞与甲融合 可用的诱导因素只有灭火的病毒 B 在甲 丙及骨髓瘤细胞中 乙丙经培养后 均可获得大量的抗胃癌单克隆抗体 C 用人的胃癌细胞反复注射到小鼠体内 产生的血清抗体为单克隆抗体 D 单克隆抗体制备过程中需加入血清或血浆 4 对细胞全能性的表达正确的是 A 离体的植物细胞均能够表现出全能性 B 动物细胞融合标志着动物细胞全能性的实现 C 花粉可培育成单倍体植株是细胞全能性的表现 D 单克隆抗体的制备依据的原理是细胞的全能性 5 水稻的花药通过无菌操作 接入试管 经过如下过程培育试管苗 据图分析下列叙述 A a b c d 中的植物细胞都具有全能性 且全能性的表达程度相同 B a b c 的培养基中都有琼脂 有机物 水 植物生长调节剂等物质 C 水稻花药经 a d 发育成试管苗的过程涉及有丝分裂 减数分裂等细胞分裂方式 D 只要调节培养基中各种营养物质的比例就能诱导 b 中的愈伤组织分化成试管苗 二 非选择题 共 30 分 验步骤如下 1 中选的植物材料细胞中 必须有的细胞器是 2 过程除了用电激之外 还可以用 等作为诱导因素 3 过程动物细胞体外培养需要满足的条件是 4 在整个实验过程中 要强调所用的器械的灭菌和无菌操作 原因是各种杂菌可以在 培养基上面迅速生长 培养基一旦被污染 迅速生长的各种杂菌不但会和 争 夺营养 而且这些杂菌生长的过程中会生成大量 导致培养物迅速死亡 5 在 过程中 通常要添加血清 原因是 答案与解析 1 B 解析 作物脱毒 采用茎尖组织培养来除去病毒因为植物分生区附近的病毒极少 1 精子的发生 精原细胞 变形过 程中 其他物质浓缩为原生质滴直至脱落 线粒体为精子运动提供能量 2 卵子的发生 卵原细胞进行有丝分裂演变成初级卵母细胞 被卵泡细胞包围 减一分裂在 完成 形成 减二分裂是在受精过程中完成的 3 受精 精子获能 在雌性动物生殖道内 卵子的准备 排出的卵子要在 中 才具备受精能力 受精阶段 a 顶体反应 b 透明带反应 顶体酶可将透明带溶出孔道 精子穿入 在精子触及卵黄膜的瞬间阻 c 受精 获能的精子和培养成熟的卵细胞在 中完成 23 受精过程 二 胚胎的早期培养 精子与卵子在体外受精后 应 24 培养液成分较复杂 除一些无机盐和有机盐外 还需添加 25 等营养成分 以及 等物质 当胚胎发育到适宜的阶段时 可将其取出向受 26 体移植或冷冻保存 不同动物胚胎移植的时间不同 牛 羊一般要培育到 阶 27 段才能进行移植 小鼠 家兔等实验动物可在更早的阶段移植 人的体外受精胚胎可在 8 16 个细胞阶段移植 秀的供体 有 的受体 供体和受体是同一物种 并 40 用激素进行 再用 对供体母牛做 41 42 处理 43 44 配种或输精后第 7 天 用特制的 45 装置 把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来 也叫冲卵 对胚胎进行 46 检查 此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段 直接向受体移植或放入 47 196 的液氮中保存 对 进行移植 48 5 试管婴儿 试管婴儿技术与克隆技术的区别 49 试管婴儿与设计试管婴儿的区别 50 观点 多数人对设计试管婴儿持认可态度 否定的理由 把试管婴儿当作人体零配件工厂 是对生命的不尊重 早期生命也有活 下去的权利 抛弃或杀死多余胚胎 无异于 谋杀 肯定的理由 解决了不育问题 提供 的方 51 法 提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤 2 胚胎分割 1 概念 是指 52 的技术 2 意义 来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质 属于 53 3 材料 发育良好 形态正常的 54 4 操作过程 对囊胚阶段的胚胎分割时 要 否则 55 56 3 胚胎干细胞 1 哺乳动物的胚胎干细胞简称 ES 或 EK 细胞 来源于 57 2 具有胚胎细胞的特性 58 另外 在体外培养的条件下 可进行冷冻保存 也可 59 进行遗传改造 3 胚胎干细胞的主要用途是 可用于研究哺乳动物 60 是在体外条件下研究细胞分化的理想材料 在培养液中加入分化诱导因子 如牛黄 酸等化学物质时 就可以诱导 ES 细胞向不同类型的组织细胞分化 这为 61 提供了有效的手段 可以用于治疗人类的某些顽疾 如帕金森综合症 少年糖尿病等 卵母细胞 在体外经人工培养成熟后 才能与获能的精子受精 获能溶液或专用的受 22 23 精溶液 将受精卵移入发育培养液中继续培养 以检查受精状况和受精卵的发育能力 24 维生素 激素 氨基酸 核苷酸 血清 桑椹胚或囊胚 25 26 27 3 囊胚期分割要求 内细胞团均等分割 以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育 受精标志 在透明带和卵黄膜之间观察到两个极体 受精完成的标志 雌 雄原核的 融合 3 卵子和精子发生过程的比较 A B C 2 写出图中各标号的名称 2 4 5 7 8 3 A 时期的细胞具有发育上的 性 B 时期开始出现 C 时期开 始出现 4 2 将来发育成 5 动物胚胎是由合子经有丝分裂形成的 合子只由一个精子和卵子结合 防止多精子 精子体外获能的方法 主要有培养法 啮齿动物 家兔 猪等 和化学诱导法 牛 羊 等家畜的精子常采用化学法 即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体 A23187 溶液中 用 规律方法 1 胚胎的早期培养与动物细胞培养所用的培养液类似 但是二者所依据的原理和培养 目的不同 2 胚胎发育到适宜阶段时 既可向受体移植 也可冷冻保存 早期胚胎一般是指可用 于移植的胚胎 即在原肠胚之前的囊胚 桑椹胚甚至更早的阶段胚胎 考点三考点三 胚胎工程的应用及前景胚胎工程的应用及前景 一般借助实例考查胚胎移植的概念 生理学基础 基本程序 是高考的命题热点 有 时 宜的移植时期 4 胎膜和胎盘由滋养层发育而来 5 移入的胚胎可能是由多个不同受精 卵发育来的 它们的基因型可能相同 也可能不同 如果是经过胚胎分割移植产生的后代 基 误区二误区二 不会辨认胚胎移植与核移植不会辨认胚胎移植与核移植 例 2 世界卫生组织解释克隆为 遗传上同一的机体或细胞系 株 的无性繁殖 相 对于植物克隆而言 动物尤其是高等动物的克隆比较困难 下图表示哺乳动物克隆的几种 方法的主要步骤 据图回答下列问题 1 方法 2 获得的小牛的遗传物质来源于 方法 3 中得到 的胚 中的遗传物质是否完全相同 2 细胞 B 取自囊胚的 细胞 具有全能性 细胞 C 应取自供体 3 的 细胞 3 细胞 A B C 在进行 D 过程之前需要进行细胞体外培养 培养时需要满足的条件是 4 克隆也可以理解为复制 拷贝 结合世界卫生组织的定义 你认为还有哪些现代生 物技术也属于克隆 5 2009 年 3 月 9 日 美国总统奥巴马签署行政令 决定解除对使用联邦政府资金支 持胚胎干细胞研究的限制 对此 各界反应不一 你的态度及理由是 解析 本题考查体细胞核移植和胚胎移植的知识 1 方法 2 是将 A B 有性生殖获 体外受精及其他方式获得的胚胎 移植到同种的生理状态相同的母畜体内 使之继续发育 成 巩固复习巩固复习 1 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述 正确的是 A 卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加 B 胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割 C 胚胎干细胞具有细胞核大 核仁小和蛋白质合成旺盛等特点 D 胚胎干细胞是一类未分化细胞 可从早期胚胎中分离获取 2 供 受体母牛选择好后 要用激素进行同期发情处理的原因是 A 防止受体牛不愿意接受胚胎 B 只有受体与供体的生理状态相同 被移植的胚胎才能继续正常发育 C 只要发情排卵后 各阶段时间内的变化 供 受体生理状态完全相同 D 同期发情处理后 卵细胞和精子受精结合能力强 3 所谓 设计试管婴儿 实际上就是指体外受精形成的胚胎 几个细胞期 在植入母 体孕育前 根据人们的需要 将胚胎的一个细胞取出 进行某些基因检测 当检测结果符 合人们需要时 再把胚胎植入母体孕育 设计试管婴儿不同于为解决不孕夫妇的生育问题 而出现的试管婴儿 下列关于设计试管婴儿的问题 哪项不合乎道德规范 A 利用设计试管婴儿的脐带血 B 设计试管婴儿 不一定非考虑他的性别 C 利用设计试管婴儿技术设计畸形胎儿 以供展览 D 利用设计试管婴儿提供骨髓造血干细胞 救治病人 4 据英国广播公司 BBC 报道 美国科学家创造了世界上第一批转基因婴儿 他们从年轻 的健康妇女的卵细胞中提取出细胞质 然后注入年纪较大的不育妇女的卵细胞中 主要是 为卵细胞注入健康的线粒体 以增加不育妇女的受孕机会 请分析回答 1 为什么在卵细胞内注入健康的线粒体 会增加年龄较大的不育妇女的受孕机会 2 由此培育的婴儿的核遗传物质来自一父二母 这种说法对吗 为什么 3 2000 年 9 月 美国有一位名叫玛尼的女孩患上了一种致命的贫血病 需要进行造 血干细胞移植 这个女孩的父母也通过设计试管婴儿的办法 生下了一个名叫安蒂姆的男 婴 医生用其脐带血中的造血干细胞挽救了玛尼的生命 设计试管婴儿技术的问世 引起 了全球各界的激烈争论 你是支持还是反对 试说明理由 答案和解析 提高训练提高训练 1 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述 正确的是 A 体外受精完成后即可进行胚胎移植操作 B 胚胎干细胞具有发育全能性 它可发育成新个体 C 卵裂期胚胎中细胞数目在不断增加 而有机物的总量却在不断减少 D 通过胚胎移植产生多个后代的繁殖方式都属于有性生殖 2 老年痴呆症患者的脑血管中有一种特殊的 淀粉样蛋白体 它的逐渐积累可能 导致神经元损伤和免疫功能下降 某些基因的突变会导致 淀粉样蛋白体的产生和积累 下列技术不能用于老年痴呆症治疗的是 A 胚胎移植技术 B 胚胎干细胞技术 C 单克隆抗体技术 D 基因治疗技术 3 下列关于利用胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述 错误的是 A 对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理 B 人工授精后的一定时间内 收集供体原肠胚用于胚胎分割 C 利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎 D 一次给受体母羊植入多个胚胎 可增加双胞胎和多胞胎的比例 4 供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题 而治疗性克隆能最终 存在的基因突变 或使所需基因信息传递到某些特定类型细胞 当然 干细胞技术的最理想阶段是希望在体外进行 器官克隆 以供病人移植 如果 这一设想能够实现 将是人类医学中一项划时代的成就 它将使器官培养工业化 解决供 体器 精的过程 A 项正确 胚胎移植应在早期胚胎培养至桑椹胚或囊胚期进行 B 项错误 早期 胚胎培养液中含有一些无机盐和有机盐类 含维生素 氨基酸 核苷酸等营养成分以及激 素 血清等物质 动物细胞培养液的成分为糖类 氨基酸 促生长因子 无机盐 微量元 素 还有血清等成分 故 C 项正确 试管婴儿技术与试管动物技术类似 包括体外受精 早期胚胎培养和胚胎移植技术等 D 项正确 4 2011 广东 华南虎是国家一级保护动物 可采用试管动物技术进行人工繁殖 该 技术包括的环节有 转基因 核移植 体外受精 体细胞克隆 胚胎移植 A B C D 答案 D 综合提高综合提高 1 将小鼠胚胎干细胞定向诱导分化成一种特定的细胞 命名为 M 细胞 再将 M 细胞 移植到糖尿病模型小鼠 胰岛细胞被特定药物破坏的小鼠 体内 然后测定小鼠的血糖浓 度 结果如图所示 虚线表示正常小鼠的血糖浓度值 请回答相关问题 1 胚胎干细胞又称 ES 细胞 是从 中分离出来的一类细胞 如果胚胎发育 到了囊胚期 这时的 细胞就是 ES 细胞 2 胚胎干细胞在功能上具有发育的 3 图中逆转录病毒的作用是 过程 利用了逆转录病毒的 特性 4 请说出一种胚胎干细胞的应用 答案 1 早期胚胎 内细胞团 2 全能性 3 作为基因工程的载体 感染 宿主细胞 4 不会产生免疫排斥反应 5 用于研究细胞分化和细胞凋亡的机理 用于器官移植等 答 出一种即可 过程中所需气体主要有 6 胚胎干细胞也可作为基因工程的受体细胞 将目的基因导入胚胎干细胞最常用的 方法是 将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体 其目的 是 4 解析 1 胚胎干细胞是从动物胚胎发育至囊胚期的内细胞团或从胎儿原始性腺 中 体与受体 植物体细胞杂交中两个体细胞 A B C D 3 下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述 正确的是 A 体外受精完成后即可进行胚胎移植操作 B 胚胎干细胞具有发育全能性 它可发育成新个体 C 卵裂期胚胎中细胞数目在不断增加 而有机物的总量却在不断减少 D 通过胚胎移植产生多个后代的繁殖方式都属于有性生殖 4 在胚胎工程中 转基因动物培育 核移植等必须用到的两项技术是 动物细胞培养 克隆 减数分裂 胚胎移植 A B C D 5 有一婴儿在出生后医院为他保留了脐带血 在以后他生长发育过程中如果出现了某 种难治疗的疾病 就可以通过血液中的干细胞来为其治病 关于这个实例说法正确的是 A 用干细胞培育出人体需要的器官用来移植治病 需要激发细胞的所有全能性 B 用脐带血中的干细胞能够治疗这个孩子所有的疾病 C 如果要移植用他的干细胞培育出的器官 需要用到细胞培养技术 D 如果要移植用他的干细胞培育出的器官 应该要长期给他使用免疫抑制药物 6 模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简化的概括性描述 模 型 3 哺乳动物受精过程有下列中的 机制阻止多精子入卵受精 多选 A 精子获能具有差异性 B 精子穿越卵子透明带触及卵黄膜 导致透明带反应 C 精子触发卵黄膜表面微绒毛的抱合反应 D 精子入卵后 触发卵黄膜封闭作用 4 受精的有关过程有 第一次卵裂开始 释放第二极体 顶体反应 穿越透 明带 雌 雄原核的形成 核膜消失 雌 雄原核融合 其正确的顺序为 填序号 受精的标志是 5 若供体母牛具有许多优良性状 可利用体细胞克隆技术加速遗传改良进程 请回答 下列有关问题 目前核移植技术中普遍使用的去核方法是 用于核移植的供体细胞一般选用 代以内的细胞 原因是 8 哈尔滨市第九中学 2012 届高三第三次模拟理综试题 12 分 下图为利用生物技 6 胚胎干细胞也可作为基因工程的受体细胞 将目的基因导入胚胎干细胞最常用的方法 是 将获得的目的基因转入胚胎干细胞前需构建基因表达载体 其目的是 解析 1 胚胎干细胞是从动物胚胎发育至囊胚期的内细胞团或从胎儿原始性腺中 分 7 答案 1 具优良性状的同种牛 2 注射促性腺激素 胚胎 早期 3 B D 4 卵黄膜和透明带间出现两个极体 5 显微操作去核法 10 10 代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型 解析 1 胚胎移植的供体公 母牛必须是具优良遗传性状的同种牛 2 胚胎移植首先要对供 受体母牛进行选择 并用激素进行同期发情处理 一般注射促性 腺激素 配种或输精后第 7 天 用特制的冲卵装置 把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来 3 透明带反应是防止多个精子进入透明带引起多精子受精的第一道屏障 卵黄膜的封闭作 用是防止多精子入卵受精的第二道屏障 4 受精过程为 精卵相遇 发生顶体反应 精子穿过放射冠 精子接触透明带 精 子穿过透明带 接触卵黄膜 精子头膨胀 同时卵子完成第二次成熟分裂 释放第二极 体 雌 雄原核形成 核膜消失 两个原核融合 第一次卵裂即将开始 5 目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法 用于核移植的供体细胞 一般都选用 10 代以内的细胞 10 代以内的细胞一般能保证正常的二倍体核型 保证了供 体 考纲解读考纲解读 考纲内容要求名师解读 简述生态工程的原理 生态工程的实例 1 结合实例分析生态工程基本原理的应用 2 设计生态工程的基本思路 基础巩固基础巩固 一 生态工程的概念 建设目的 特点 1 概念 人类应用 进行改善并提高生态系统的生产力 从而促进人类社会和自然环境的和谐发展 2 生态工程建设的目的 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 的同步发展 3 生态工程的特点 1 生态工程所遵循的基本原理 4 湿地生态恢复工程 采用 相结合的方法 使受到干 18 扰的湿地得以恢复 5 矿区废弃地的生态恢复工程 采取 19 等措施 使矿区废弃地的生态系统得以恢复 6 城市环境生态工程 城市是 20 对城市环境的治理要把 整个城市作为一个巨大的生态系统来考虑 即用