高考生物二轮复习（高考真题聚焦 核心考点整合 易错易混归纳）专题十六 现代生物科技专题课件 新人教版

专题十六现代生物科技专题,返回目录,高考真题聚焦,核心考点整合,返回目录,考情纵览,专题十六高考现代生物科技专题,12013课标全国卷 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。回答下列问题：,返回目录,高考真题聚焦,专题十六高考现代生物科技专题,(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_。(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。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六高考现代生物科技专题,(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。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六高考现代生物科技专题,(1)显微注射限制性核酸内切酶DNA连接酶感染植物，将目的基因转移到受体细胞中(2)蛋白质现有的蛋白质新蛋白质氨基酸(3)同供受解析 本题综合考查基因工程、蛋白质工程和胚胎工程的相关内容。(1)基因工程中构建基因表达载体常用的工具酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶。将基因表达载体导入动物受精卵中常用的方法是显微注射法。将基因表达载体导入植物细胞常用农杆菌转化法，农杆菌可感染植物，将目的基因转移到受体细胞中。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六高考现代生物科技专题,(2)T4溶菌酶的化学本质是蛋白质，资料乙是通过对基因进行改造获得符合需要的T4溶菌酶，属于蛋白质工程。(3)胚胎移植是将早期胚胎移植到同种且生理状态相同的雌性动物体内，该雌性个体称为受体，而提供胚胎的个体称为供体。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六高考现代生物科技专题,22013课标全国卷 甲、乙是染色体数目相同的两种二倍体药用植物，甲含有效成分A，乙含有效成分B。某研究小组拟培育同时含有A和B的新型药用植物。回答下列问题：(1)为了培育该新型药用植物，可取甲和乙的叶片，先用_酶和_酶去除细胞壁，获得具有活力的_，再用化学诱导剂诱导二者融合。形成的融合细胞进一步培养形成_组织，然后经过_形成完整的杂种植株。这种培育技术称为_。(2)上述杂种植株属于多倍体，多倍体是指_。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六高考现代生物科技专题,假设甲与乙有性杂交的后代是不育的，而上述杂种植株是可育的，造成这种差异的原因是_。(3)这种杂种植株可通过制作人工种子的方法来大量繁殖。经植物组织培养得到的_等材料用人工薄膜包装后可得到人工种子。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六高考现代生物科技专题,(1)纤维素果胶原生质体愈伤再分化(或分化)植物体细胞杂交技术(2)体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体在减数分裂过程中，前者染色体联会异常，而后者染色体联会正常(3)胚状体、不定芽、顶芽、腋芽解析 本题考查植物组织培养技术和植物体细胞杂交技术的相关知识。(1)若培育同时含有A和B的新型植物，可以选用植物体细胞杂交技术。由于细胞壁阻碍不同种细胞间的杂交，而其主要成分是纤维素和果胶，因此先用纤维素酶和果胶酶将细胞壁,返回目录,高考真题聚焦,专题十六高考现代生物科技专题,去除，得到的结构称作原生质体。诱导融合成功后，在固体培养基上培养，可形成愈伤组织，之后进行再分化(或分化)培养，可再生出小植株，即可获得杂种植株。(2)多倍体的细胞中含有三个或三个以上的染色体组，此杂种植株有来自甲和乙的全部染色体，甲、乙均为二倍体，因此杂种植株共四个染色体组，因此是多倍体植物。杂种植株具有甲、乙两种植株的全部染色体，其中有来自甲的同源染色体和来自乙的同源染色体，减数分裂时可发生联会，因此可育，而二者有性杂交的后代只含有甲的一组染色体和乙的一组染色体，互不相同，没有同源染色体，减数分裂中联会异常，因此不育。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六高考现代生物科技专题,(3)人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽、腋芽等为材料经人工薄膜包装得到的。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六高考现代生物科技专题,32013山东卷 科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导性多能干细胞(iPS)，继而利用iPS 细胞培育出与黑鼠遗传特性相同的克隆鼠。流程如图7161所示：,返回目录,高考真题聚焦,专题十六高考现代生物科技专题,(1)从黑鼠体内获得体细胞后，对其进行的初次培养称为_，培养的细胞在贴壁生长至铺满培养皿底时停止分裂，这种现象称为_。(2)图中2细胞胚胎可用人工方法从灰鼠输卵管内获得，该过程称为_；也可从灰鼠体内取出卵子，通过_后进行早期胚胎培养获得。(3)图中重组囊胚通过_技术移入白鼠子宫内继续发育暂不移入的胚胎可使用_方法保存。(4)小鼠胚胎干细胞(ES)可由囊胚的_ 分离培养获得。iPS与ES细胞同样具有发育全能性，有望在对人类iPS细胞进行定向_后用于疾病的细胞治疗。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六高考现代生物科技专题,(1)原代培养接触抑制(2)冲卵(或冲胚)体外受精(或核移植)(3)胚胎移植冷冻(或低温)(4)内细胞团诱导分化解析 本题主要考查动物细胞培养、胚胎移植等知识。(1)将动物组织处理成单个细胞，在培养液中进行的初次培养是原代培养，接触抑制指贴壁生长的细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖的现象。(2)将早期胚胎从母体输卵管或子宫中冲洗出来的方法叫冲卵(3)暂不进行胚胎移植的胚胎可放入196 的液氮中冷冻保存。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六高考现代生物科技专题,(4)胚胎干细胞(ES或EK)是由早期胚胎或原始性腺分离出来的一类细胞；iPS与ES细胞一样，可通过诱导定向分化修补某些功能异常的细胞来治疗疾病。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六高考现代生物科技专题,本专题主要考查基因工程的原理、技术操作和应用等内容，而与基因工程有关的生物技术的安全性考查相对较少，考查时往往联系其他生物技术工程综合命题，以达到考查基因工程应用和学生解决问题的能力的目的。而植物组织培养植物体细胞杂交、动物细胞融合及应用、胚胎工程操作及胚胎干细胞应用等也是高频考点，重在考查现代生物工程技术的原理、操作及应用。此类题多以非选择题形式出现。,返回目录,高考真题聚焦,考点一基因工程与生物技术安全性1与基因工程相关的几种酶,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,特别提醒 限制性核酸内切酶：能识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并在特定位点上断开磷酸二酯键(特异性识别、切断DNA)。DNA连接酶：连接被限制酶切开的磷酸二酯键。,2基因工程的基本操作程序(1)获取目的基因：基因文库：是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通过克隆而储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。基因组文库：含有一种生物所有的基因。部分基因文库：含有一种生物的部分基因，如cDNA文库。DNA复制与PCR技术的比较：,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(2)基因表达载体的构建：一个基因表达载体的组成：目的基因、启动子、终止子、标记基因等。构建方法：,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(3)将目的基因导入受体细胞：,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(4)目的基因的检测与鉴定：导入检测：DNA分子杂交技术，即使用放射性同位素标记的含目的基因的DNA片段作为探针检测。个体生物学水平鉴定：转基因生物是否具有抗性或转基因产品的功能活性。 3.蛋白质工程与基因工程,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,4.DNA粗提取与鉴定,5.生物技术的安全性问题(1)食物安全问题：出现滞后效应；出现新的过敏原；营养成分改变；侵犯宗教信仰者或素食者的权益。(2)生物安全问题：人工组合的基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种并成为后者基因的一部分，在环境生物学上则称为“基因污染”。如：成为新杂草；成为“入侵的外来物种”，威胁其他生物生存；通过基因重组产生“超级杂草”。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(3)环境安全问题：打破自然界物种的原有界限，破坏生态系统稳定性；重组微生物降解某些化合物的过程中产生污染环境的中间产物；重组DNA与微生物杂交，产生有害病原微生物；转基因植物的花粉中含有的毒蛋白或过敏蛋白通过蜜蜂进入蜂蜜中，再经过食物链的传递，最后进入其他动物和人体。(4)基因武器：如果将生物技术应用于武器制造和战争，对人类可能将是一场比原子弹爆炸更为可怕和持久的灾难。(5)基因检测引起的伦理问题：对个人隐私提出挑战；制造基因歧视。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,例1 在菲律宾首都马尼拉郊外的一片稻田里，一种被称为“金色大米”的转基因水稻已经悄然收获。这种转基因大米可以帮助人们补充每天必需的维生素A。由于含有可以生成维生素A的胡萝卜素，它呈现金黄色泽，故称“金色大米”。 “金色大米”的培育流程如图7162所示。请回答下列问题(已知酶的识别序列和切点是GGATCC，酶的识别序列和切点是GATC)：,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(1)培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中，其核心是_，通过该操作形成了图中的_(填字母)，它的构成至少包括_等。(2)在研究过程中获取了目的基因后采用_技术进行扩增。在构建c的过程中目的基因用_(填“限制酶”或“限制酶”)进行了切割。检验重组载体导入能否成功需要利用_作为标记基因。(3)过程d通常采用_法，过程e运用了_技术，在该技术应用的过程中，关键步骤是利用含有一定营养和激素的培养基诱导植物细胞进行_和_。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(4)若希望该转基因水稻生产的“金色大米”中维生素A含量更高、效果更好，则需要通过_工程手段对合成维生素A的相关目的基因进行设计。该工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，主要原因是_。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(1)基因表达载体的构建c目的基因、启动子、终止子、标记基因(2)PCR限制酶基因(3)农杆菌转化植物组织培养脱分化再分化(4)蛋白质蛋白质的高级结构十分复杂，目前对很多蛋白质的高级结构还不了解解析 (1)基因工程操作的核心步骤是基因表达载体的构建，该过程需要限制酶和DNA连接酶处理，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子、标记基因等。(2)获得目的基因后扩增采用PCR技术，也就是DNA分子体外复制的过程；由题图可知，目的基因两端序列分别为GGATCC和GATC，所以应该用能同时切割两种序列的,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,限制酶切割目的基因，目的基因插入位点在基因处，因此检验基因表达载体是否导入只能检测标记基因。(3)目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法，最常用的是农杆菌转化法。过程e是将水稻细胞培育成符合要求的植株过程，运用了植物组织培养技术，包括脱分化和再分化过程。(4)对基因进行改造，从而改造蛋白质，获得相应性状的个体或产品，属于蛋白质工程；蛋白质工程存在的最大难题在于蛋白质的高级结构十分复杂，目前对很多蛋白质的高级结构还不了解。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,点评 构建基因文库是获取目的基因的方法之一，但并不是唯一的方式。如果所需要的目的基因序列已知，就可以通过PCR方式从含有该基因的生物的DNA中直接获得，也可以通过反转录(本题就是用这种方法)获取。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,变式1 如图7163甲表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部分碱基序列，图乙表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有Msp 、BamH 、Mbo 、Sma 4种限制性核酸内切酶切割的碱基序列和酶切位点分别为CCGG、GGATCC、GATC、CCCGGG。请回答下列问题：,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(1)图甲的一条脱氧核苷酸链中，相邻两个脱氧核苷酸之间由_键连接。(2)若用限制酶Sma完全切割图甲中DNA片段，产生的末端是_末端，其产物长度分别为_。(3)若图甲中虚线方框内的碱基对被TA碱基对替换，那么基因D就突变为基因d。从杂合子体细胞内分离出图甲所示的DNA片段及其同源片段，用限制酶Sma完全切割，产物中共有_种不同DNA片段。(4)若将图乙中质粒和目的基因D通过同种限制酶处理后形成重组质粒，那么应选用的限制酶是_。在导入重组质粒后，为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌，一般需要用添加,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,_的培养基进行培养。经检测，部分含有重组质粒的大肠杆菌菌株中目的基因D不能正确表达，其最可能的原因是_。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(1)磷酸二酯(2)平537 bp、790 bp、661 bp (3)4(4)BamH抗生素 B同种限制酶切割形成的末端相同，部分目的基因 D 与质粒反向连接解析 (1)脱氧核苷酸链中相邻两个脱氧核苷酸之间的化学键为磷酸二酯键。 (2)Sma的识别序列为GGGCCC，切割后不会产生黏性末端，所以应是平末端。在题图甲的DNA序列中有两个Sma的识别序列，可形成537 bp、790 bp、661 bp三个片段。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(3)杂合子(Dd)中既含有D基因，又含有d基因，D含有两个Sma的识别序列，可形成三种不同的DNA片段(分别为537 bp、790 bp、661 bp)，d含有一个Sma的识别序列，可形成两种不同的DNA片段(分别为1327 bp、661 bp)，则杂合子体细胞内的DNA片段用限制酶Sam完全切割后产物有4种不同的DNA片段。(4)若将质粒和目的基因D通过同种限制酶处理，需保证目的基因完整切割，同时质粒上的启动子和其中一个标记基因不被破坏，所以最好选用酶BamH；重组质粒上抗生素B抗性基因完整，因此重组质粒可以在含有抗生素 B的培养基上生长。由于同种限制酶切割形成的末端相同，目的基因 D 与质粒既可以反向连接，也可以顺向连接，但由于启动子的原因，导致反向连接时目的基因不能表达。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,备选理由 第1题考查基因工程与转基因生物安全性，作为考点的补充，第2题考查基因工程与蛋白质工程，作为考点的补充。1番茄果实成熟过程中，某种酶(PG)开始合成并显著增加，促使果实变红变软，但不利于长途运输和保鲜。科学家利用反义RNA技术(见图解)，可有效解决此问题。该技术的核心是从番茄体细胞中获得指导PG合成的信使RNA，继而以该信使RNA为模板，人工合成反义基因并将之导入离体番茄体细胞，培育获得完整植株。新植株在果实发育过程中，反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有mRNA(靶mRNA)互补形成双链RNA，阻止靶mRNA进一步翻译形成PG，从而达到抑制果实成熟的目的。请结合图解回答：,核心考点整合,返回目录,(1)反义基因像一般基因一样，是一段双链的DNA分子，合成该分子的第一条链时，使用的模板是细胞质中的信使RNA，原料是四种_，所用的酶是_。(2)通常情况下利用农杆菌转化法将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞原生质体内，其原因在于农杆菌质粒上含有TDNA片段，它的特点是_。,核心考点整合,返回目录,(3)该目的基因与运输工具相结合需要使用的酶是_。在受体细胞中由该基因指导合成的最终产物是_。(4)导入反义基因的番茄叶肉细胞最终形成完整的转基因番茄植株，但这样的转基因生物也在_、_、_三个方面带来了安全担忧。,核心考点整合,返回目录,答案 (1)脱氧核苷酸逆转录酶 (2)可转移到受体细胞，并整合到受体细胞的染色体DNA上(3)限制酶和DNA连接酶反义RNA(4)食物安全生物安全环境安全解析 (1)反义基因是DNA分子，合成它需要它的基本单位脱氧核苷酸作为原料。又因为模板是mRNA，所以需要逆转录酶。(2)TDNA的特点是进入受体细胞后能整合到受体细胞的染色体DNA上。(3)基因表达载体的构建是将目的基因和运载体用同种限制酶切割后，用DNA连接酶连接。依题意最后目的是要获得反义RNA与mRNA结合，阻止PG合成。,核心考点整合,返回目录,(4)转基因生物安全性包括三个方面：食物安全、生物安全和环境安全。,核心考点整合,返回目录,2已知甲种农作物因受到乙种昆虫危害而减产，乙种昆虫食用某种原核生物分泌的丙种蛋白质后死亡。因此，可将丙种蛋白质基因转入到甲种农作物体内，使甲种农作物获得抗乙种昆虫危害的能力。回答下列问题：(1)为了获得丙种蛋白质的基因，在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，推测出丙种蛋白质的_序列，据此可利用_方法合成目的基因。获得丙种蛋白质的基因还可用_、_方法。(2)在利用上述丙种蛋白质基因和质粒载体构建重组质粒的过程中，常需使用_酶和_酶。(3)将含有重组质粒的农杆菌与甲种农作物的愈伤组织共培养，筛选出含有丙种蛋白质的愈伤组织，由该愈伤组织培养成的再生植株可抵抗_的危害。,核心考点整合,返回目录,(4)若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口，则该植株的种子_(填“含有”或“不含”)丙种蛋白质基因 答案 (1)基因化学基因文库PCR(2)限制DNA连接(3)乙种昆虫 (4)不含,核心考点整合,返回目录,解析 (1)在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，推测出丙种蛋白质的基因(碱基排列顺序)序列，据此可利用化学方法合成目的基因。获得丙种蛋白质的基因还可用基因文库和PCR方法。(2)基因工程操作中需要的工具酶有限制酶和DNA连接酶。(3)含有丙种蛋白质的愈伤组织培养成的再生植株可抵抗乙种昆虫的危害。(4)若用含有重组质粒的农杆菌直接感染甲种农作物植株叶片伤口，则该植株的种子不含丙种蛋白质基因。,核心考点整合,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,考点二克隆技术与伦理问题1植物组织(细胞)培养和动物细胞培养,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,2.植物体细胞杂交与单克隆抗体制备过程比较,特别提醒植物体细胞杂交与单克隆抗体的应用区别植物体细胞杂交可以克服不同生物远缘杂交不亲和性，获得杂种植株。制备单克隆抗体可作为诊断试剂；用于治疗疾病和运载药物。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,3克隆人技术引起的伦理问题(1)克隆人流程图：,(2)伦理问题：严重违反人类伦理道德；冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；人为制造在心理上和社会地位上都不健全的人；中国政府对克隆技术的态度：禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆。四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,例2 目前人及动物使用的流行性感冒病毒疫苗的生产大多采用鸡胚。这种传统的方法劳动强度大，鸡胚用量大，需要繁琐的纯化工艺去除鸡胚蛋白减少过敏反应。流感的大流行性以及新发流感的流行迫切需要一种新的疫苗生产方法。如图7165是一种RNA流感病毒疫苗研制流程。请回答有关的问题：,(1)图中步骤所代表的过程是_；步骤可用_处理大肠杆菌，使其处于_；检验S基因是否翻译成S蛋白的方法是_。(2)如果要生产抗流感病毒的单克隆抗体，请你帮助完成制备单克隆抗体的主要步骤：用该流感病毒对小鼠进行注射，从产生免疫反应小鼠的脾脏中得到相应的B淋巴细胞。设法将鼠的_与B淋巴细胞融合，再用特定的选择性培养基进行筛选，得到既能_，又能_的杂交瘤细胞。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,对上述杂交瘤细胞，还需进行 _和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。将杂交瘤细胞在体内或 _培养，就可以从中提取出大量的能抗该流感病毒的单克隆抗体了。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(1)逆转录Ca2感受态细胞 抗原抗体杂交实验(2)骨髓瘤细胞迅速大量繁殖产生专一抗体克隆化培养体外解析 (1)步骤所代表的过程是逆转录，由RNA为模板合成DNA。步骤可用Ca2处理大肠杆菌，使其处于感受态细胞；检验S基因是否翻译成S蛋白的方法是抗原抗体杂交实验。(2)设法将鼠的骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，再用特定的选择性培养基进行筛选，得到既能迅速大量繁殖，又能产生专一抗体的杂交瘤细胞；为了获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞，还需进行克隆化培养和抗体检测；杂交瘤细胞产生单克隆抗体有两种方法：体内或体外培养。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,变式2 我国部分地区曾出现H7N9禽流感疫情，H7N9为一种RNA病毒，请据图7166回答有关问题：,(1)要获得单个受体细胞，需用_处理动物组织。在受体细胞的培养过程中，为了防止污染，通常还要在细胞培养液中添加一定量的_。(2)图中过程的核心步骤是_，要检测导入的基因在受体细胞中是否成功表达，可采用_方法。(3)图中X细胞表示_，表示_过程。(4)若要获得更耐储存的抗体，可以利用_工程技术对其进行改造，此技术是在_的基础上延伸出来的。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)抗生素(2)构建基因表达载体 抗原抗体杂交(3)骨髓瘤细胞动物细胞融合(4)蛋白质基因工程解析 (1)动物细胞培养中，要用胰蛋白酶或者胶原蛋白酶将组织分散成单个细胞，制成细胞悬液，以增大细胞与培养液的接触面积；动物细胞培养条件：无菌，无毒的环境(为创设无菌无毒的条件，需对培养用具进行高温灭菌，培养液中可以加入抗生素或者定期更换培养液)；还需要营养物质(使用合成培养基)；温度和pH；气体环境等。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(2)基因工程操作步骤：获取目的基因，构建基因表达载体，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测和鉴定，其中构建基因表达载体是核心步骤。检测目的基因是否表达，分子水平的检测用抗原抗体杂交，个体水平进行抗性接种实验或者与天然产品进行功能活性的比较。(3)单克隆抗体的制备需要培养杂交瘤细胞，杂交瘤细胞是B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合形成的，Y是受抗原刺激后的B淋巴细胞，则X为骨髓瘤细胞；是用化学方法或者物理方法或者灭活的病毒诱导细胞融合的过程。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(4)抗体的化学本质是免疫球蛋白，要生产出符合人类需求的蛋白质，就要对蛋白质的结构进行分子设计，这是蛋白质工程的原理，但要改造蛋白质，最终是通过改造基因来实现的，对基因进行修饰或者合成，这是基因工程的操作。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,教师备用习题第3题考查与植物组织细胞培养有关的问题，作为考点的补充。3下图是“白菜甘蓝”杂种植株的培育过程(已知两种植物均为二倍体)。请据图回答有关问题：,核心考点整合,返回目录,(1)过程所用的化学试剂依次为_、_。(2)培育出的新植株既有白菜生长期短的优点，又有甘蓝易于储存的特性，从分子水平来说，这是由于 _。(3)新的植物体能克服远缘杂交不亲和的障碍而结种子，是因为_。(4)某同学提出，用上图所示方法不能获得纯种，若用白菜和甘蓝的花粉细胞代替图中的体细胞再采用上图所示的过程即可获得纯种。该同学的方案中有缺陷，请对该方案加以完善：_,核心考点整合,返回目录,(5)在培养杂种细胞至幼苗的过程中，培养基中通常要加入植物激素。下图表示研究人员配制了不同的细胞分裂素和生长素比例后，植物组织培养时生长的状况，请分析图回答有关的问题：,核心考点整合,返回目录,在进行植物组织培养的过程中，图中两种激素的配合使用是为了人为地控制细胞的_和_过程。分析图可知，组织培养要获得大量的茎叶，则细胞分裂素和生长素的比例应控制在_，如果通过组织培养要获得大量紫草素，则细胞分裂素和生长素的比例应控制在_(填“大于1”“小于1”或“等于1”)。,核心考点整合,返回目录,答案 (1)纤维素酶聚乙二醇(2)白菜和甘蓝的基因选择性表达的结果(3)细胞中有白菜和甘蓝各两个染色体组，同源染色体能正常联会和分离，产生可育配子(4)融合的原生质体培养成幼苗后，需要用秋水仙素加倍才能筛选出纯合体 (5)脱分化再分化大于1等于1解析 植物体细胞杂交过程中，先用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁，得到原生质体，然后用聚乙二醇(化学方法)或者振荡、离心、电激(物理方法)诱导原生质体融合。,核心考点整合,返回目录,(2)生物体性状主要通过蛋白质体现出来，杂种植株既有白菜的性状，又有甘蓝的性状，是因为两种生物的基因都能进行选择性表达，产生出相应蛋白质的结果。(3)生物是否可育，关键看减数分裂时染色体是否能正常联会和分离。杂种植株具有白菜和甘蓝各两个染色体组，减数分裂时同源染色体能正常联会和分离，产生可育配子。(4)花粉融合后只能得到含白菜和甘蓝各一个染色体组的杂种细胞，属于异源二倍体，是高度不育的。为了使其可育，应该用秋水仙素使其加倍。,核心考点整合,返回目录,(5)组织培养过程中，细胞分裂素和生长素配合使用，可以诱导植物细胞脱分化和再分化。当两者比例较高时，促进芽的形成；比例较低时，促进根的分化；两者比例适中，促进愈伤组织形成。依题意，要得到茎叶，需要诱导芽的形成，故比例大于1。要得到紫草素，培养到愈伤组织阶段即可，需要两者比例适中，即等于1。,核心考点整合,考点三胚胎工程与伦理问题1胚胎工程的要点(1)两个标志受精的标志和受精完成的标志。受精标志：在透明带和卵细胞膜之间观察到两个极体。受精完成的标志：雌、雄原核的融合。(2)卵子和精子能够受精的前提条件比较：成熟的精子并不代表具有受精能力，必须获能后方才具备受精能力。动物排出的卵子并未成熟且成熟程度因动物种类不同而异，但只有达到减中期时，才具备与精子受精的能力。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(3)两个保障：同种生物精卵结合的保障：卵细胞透明带上存在精子的特异性识别的受体，只允许同种生物的精子与卵细胞结合。防止多精入卵的保障：a.透明带反应。b.卵细胞膜封闭作用。2早期胚胎发育过程,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,3胚胎移植的培育过程,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,特别提醒 胚胎分割、胚胎移植易混淆的问题：(1)材料选择：发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。(2)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。4试管动物培育流程,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,5设计试管婴儿引发的伦理问题(1)设计试管婴儿：,(2)伦理问题：把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重；抛弃或杀死配型不合适的多余胚胎，无异于“谋杀”。,例3 长期以来，优良种畜的繁殖速度始终是限制畜牧养殖业发展的瓶颈，近年来发展起来的细胞工程和胚胎工程技术为优良种畜的快速繁殖带来了无限生机，请据图71611完成下列问题：,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(1)在试管牛和克隆羊的培育过程中都必须用到的生物技术有_、_。(2)和受精有关的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)。(3)超数排卵技术的处理措施是对供体母牛注射_；冲卵实质上是用特定装置，将供体母牛子宫内的_冲洗出来。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(4)从A到E中，适宜牛的胚胎移植时期有_；图中标号3为_，它将来可发育为胎膜和胚盘。(5)试管牛的性别为_，克隆羊“多利”的性状和_(填“黑面绵羊”或“白面绵羊”)最接近。(6)从哺乳动物早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞，称为ES或EK细胞。这类细胞的形态特征有_。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(1)动物细胞培养胚胎移植(2)(3)促性腺激素 (早期)胚胎(4)DE滋养层细胞(5)雌性或雄性(或不能确定) 白面绵羊 (6)体积小、细胞核大、核仁明显解析 (1)试管牛的培育过程中需要用到的技术有体外受精、动物细胞培养(早期胚胎培养)和胚胎移植，克隆羊的培育过程中需要用到的技术有细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(2)受精过程的顺序是顶体反应穿越透明带释放第二极体雌、雄原核的形成核膜消失，雌、雄原核融合第一次卵裂开始。(3)促性腺激素能促进性腺发育和排卵；冲卵实质是把受精卵发育形成的(早期)胚胎从供体母牛子宫内冲洗出来。(4)牛的胚胎移植时期是桑椹胚或囊胚期(即D、E)，题图中标号3为滋养层细胞，将来可发育为胎膜和胚盘。(5)试管牛属于体外受精，是精子和卵细胞结合成受精卵，再由受精卵发育成个体，属于有性生殖，性别无法确定。克隆羊“多利”的性状和提供细胞核的绵羊(即白面绵羊)最接近。(6)胚胎干细胞具有体积小、细胞核大、核仁明显等特点。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,点评 生物工程技术应用的组合可简单表示如下：(1)转基因植物培育：基因工程植物组织培养。(2)转基因动物培育：基因工程动物细胞培养胚胎移植。(3)核移植(克隆)动物培养：核移植动物细胞培养胚胎移植。(4)胚胎移植：体外受精(或自然受精)动物细胞培养胚胎移植。(5)植物体细胞杂交：体细胞融合植物组织培养。(6)试管动物：体外受精动物细胞培养胚胎移植,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,变式3 培育“试管山羊”的基本过程如图71612所示。据图回答下列问题：,(1)甲过程中可用_激素处理，使其超数排卵，从_中冲取卵子，_与获能精子结合。(2)丙放在_培养液中，与乙成分_(填“相同”或“不同”)。(3)乙过程中防止多精子入卵的两道屏障是_、_。(4)该试管山羊的遗传特性与_相似，代孕母羊能生产遗传性能优良的个体生理学基础是_。代孕母羊与良种山羊是否要求是同一物种？_(填“要求”或“不要求”)。(5)由上述图解分析可知，试管牛培育过程包括_、_、_三个过程。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(1)促性腺输卵管直接(2)发育不同(3)透明带反应 卵细胞膜反应(4)良种山羊(或良种公山羊和良种母山羊)供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响要求(5)体外受精早期胚胎培养胚胎移植解析 (1)超数排卵处理的方法是给供体注射促性腺激素，使其排出更多的卵子，然后从输卵管中冲取卵子，直接与获能的精子在体外受精。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(2)丙过程是将受精卵在体外培养成早期胚胎，采用的培养液是发育培养液；乙过程的目的之一是促进体外受精，采用的培养液是获能溶液(或专用的受精溶液)。这两种过程采用的培养液的成分是有区别的。(3)在受精过程中，防止多个精子入卵受精的两道屏障依次是透明带反应和卵细胞膜反应。(4)据题图可知，该试管山羊是由良种母山羊产生的卵母细胞与良种公山羊产生的精子结合而成的受精卵发育而来的，因此该试管山羊的遗传物质来自良种山羊，其遗传特性与良种山羊相似。代孕母羊之所以能生产遗传性能优良的个体，其生理学基础是供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,胚胎移植是将早期胚胎移植到同种的、与供体生理状态相同的其他雌性动物(如代孕母羊)的子宫内。(5)分析题图可知，试管牛培育过程包括体外受精、早期胚胎培养、胚胎移植三个过程。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,考点四生态工程生态工程的基本原理,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,例4 请据图71613回答下列问题：,(1)图甲为窦店村综合发展生态工程示意图，该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理？_(至少答两项)。此生态系统中的生产者有_，生命活动所需的能量归根到底都来自_。燃烧沼气为鸡舍增加照明时间，可以增加产蛋量，这属于_信息传递。(2)图乙为矿区废弃地的生态恢复工程流程图，该恢复工程中，分别指_和_措施。该生态工程所遵循的主要原理是_。(3)澳大利亚的大堡礁，生物多样性非常高，珊瑚虫和藻类组成了高效的植物动物营养循环，因此珊瑚礁能够保持很高的系统生产力。此生态系统体现了哪些生态工程的基本原理？_。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(1)物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理谷物、蓝绿萍太阳光能物理(2)平整压实土地人工制造表土整体性原理、协调与平衡原理 (3)物种多样性原理、系统整体性原理 解析 (1)窦店村综合发展生态工程主要运用了物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理。窦店村生态工程的生产者是谷物、蓝绿萍，生命活动所需的能量根本来源是太阳能。光属于物理信息。(2)为了加速恢复矿区生态环境，采取的首要措施是平整压实土地、人工制造表土。矿区生态恢复工程遵循的主要原理有整体性原理、协调与平衡原理。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,点评 生态工程是指应用生态系统中物质循环原理，结合系统工程的最优化方法设计的分层多级利用物质的生产系统，其目的是将生物群落内不同物种、物质与能量多级利用、环境自净和物质循环再生等原理与系统工程的优化方法相结合，达到资源多层次和循环利用的目的。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,返回