《高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題精講八 選修模塊 第2講 現(xiàn)代生物科技專題精講（選修3）課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三生物二輪復(fù)習(xí) 專題精講八 選修模塊 第2講 現(xiàn)代生物科技專題精講（選修3）課件.ppt（70頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1．DNA重組技術(shù)的基本工具有 、 和 。 2．限制性核酸內(nèi)切酶主要從 中提取，具有 性，使特定部位的兩個核苷酸之間的 斷裂。 3．載體的種類有 、 、 等。 4．基因工程的基本操作程序： 的獲取→ 的構(gòu)建→將 導(dǎo)入受體細(xì)胞→ 的檢測與鑒定。 5．獲取目的基因的方法有：從 中獲取，利用 和 獲取 6．基因表達(dá)載體包括 、 、 和 等。 7．目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有 法、 和 法。 8．目的基因?qū)雱游锛?xì)胞的方法是 法，常用的受體細(xì)胞是 。 9．蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系為基礎(chǔ)，通過 ，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。 10．面對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊，正確的做法是 ，而不能因噎廢食。,限制性核酸內(nèi)切酶,DNA連接酶,載體,原核生物,專一,磷酸二酯鍵,質(zhì)粒,λ噬菌體的衍生物,動植物病毒,目的基因,基因表達(dá)載體,目的基因,目的基因,基因文庫,PCR技術(shù),人工合成法,目的基因,啟動子,終止子,標(biāo)記基因,農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化,基因槍法,花粉管通道,顯微注射,受精卵,基因修飾或基因合成,趨利避害,11．基因身份證是把個人的 基因和 基因檢測出來，記錄在磁卡上，做成個人基因身份證。 12.生物武器的種類包括 、 、生化毒劑，經(jīng)過基因重組致病菌。 13.植物組織培養(yǎng)技術(shù)的理論基礎(chǔ)是植物細(xì)胞具有 性，過程是：離體的植物組織、器官或細(xì)胞→愈傷組織→胚狀體或叢芽→試管苗。 14．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)中用 酶和 酶去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體；誘導(dǎo)細(xì)胞融合的方法有 等物理方法或 等化學(xué)方法15．動物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段： 、動物細(xì)胞核移植技術(shù)、動物細(xì)胞融合等。 16．動物細(xì)胞培養(yǎng)過程：取動物組織塊→ (用胰蛋白酶或膠原蛋白酶處理)→ → →傳代培養(yǎng)。 17．動物體細(xì)胞核移植技術(shù)是將動物的一個細(xì)胞的 ，移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的 中，使其重組并發(fā)育成一個新的胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為 。 18．動物細(xì)胞融合技術(shù)中涉及的促融方法有聚乙二醇(化學(xué)方法)、 (生物方法)或電激(物理方法)等。 19.雜交瘤細(xì)胞既能 ，又能產(chǎn)生某種 。 20.胚胎工程是指對動物 所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù)，如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。,致病,易感,致病菌,病毒,全能,纖維素,果膠,離心、振動、電激,聚乙二醇,動物細(xì)胞培養(yǎng),分散組織細(xì)胞,配制細(xì)胞懸液,原代培養(yǎng),細(xì)胞核,卵母細(xì)胞,動物個體,滅活的病毒,無限增殖,特異性抗體（單克隆抗體）,早期胚胎或配子,21.卵裂期的特點是細(xì)胞分裂方式為 ，細(xì)胞的數(shù)量不斷增加，但胚胎的總體積并不增加，或略有縮小。 22.早期發(fā)育的胚胎分為 、 和原腸胚3個階段。 23.哺乳動物的體外受精主要包括 的采集和培養(yǎng)、 的采集和獲能以及 等主要步驟。 24.培養(yǎng)哺乳動物早期胚胎的培養(yǎng)液成分： 、有機(jī)鹽類、維生 素、 、 、核苷酸等營養(yǎng)成分，以及血清等物質(zhì)。 25.胚胎移植不屬于生殖方式，僅屬于一種技術(shù)，可用于 生殖產(chǎn)生的胚胎的移植。 26.胚胎移植的意義是 。 27.對囊胚進(jìn)行分割時要注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 。 28.哺乳動物的 細(xì)胞簡稱ES或EK細(xì)胞，是由 中分離出來的一類細(xì)胞。在形態(tài)上，表現(xiàn)為體積 ，細(xì)胞核 ，核仁 ；在功能上，具有發(fā)育的 。 29.生態(tài)工程所遵循的基本原理有 原理、 原理、 原理、 原理、系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理。,有絲分裂,桑椹胚,囊胚,卵母細(xì)胞,精子,受精,無機(jī)鹽類,激素,氨基酸,有性和無性,可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力,均等分割,胚胎干,早期胚胎或原始性腺,小,大,明顯,全能性,物質(zhì)循環(huán)再生,物種多樣性,協(xié)調(diào)與平衡,整體性,1.(2015全國新課標(biāo)Ⅰ卷)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒，是艾滋病的病原體?；卮鹣铝袉栴}： (1)用基因工程方法制備HIV的某蛋白(目的蛋白)時，可先提取HIV中的，以其作為模板，在 的作用下合成。獲取該目的蛋白的基因，構(gòu)建重組表達(dá)載體，隨后導(dǎo)入受體細(xì)胞。 (2)從受體細(xì)胞中分離純化出目的蛋白，該蛋白作為抗原注入機(jī)體后，刺激機(jī)體產(chǎn)生的可與此蛋白結(jié)合的相應(yīng)分泌蛋白是。該分泌蛋白可用于檢測受試者血清中的HIV，檢測的原理是 。 (3)已知某種菌導(dǎo)致的肺炎在健康人群中罕見，但是在艾滋病患者中卻多發(fā)。引起這種現(xiàn)象的根本原因是HIV主要感染和破壞了患者的部分細(xì)胞，降低了患者免疫系統(tǒng)的防衛(wèi)功能。 (4)人的免疫系統(tǒng)有癌細(xì)胞的功能，艾滋病患者由于免疫功能缺陷，易發(fā)生惡性腫瘤。,【答案】(1)RNA 逆轉(zhuǎn)錄酶 cDNA(或DNA) (2)抗體 抗原抗體特異性結(jié)合 (3)T(或T淋巴) (4)監(jiān)控和清除 【解析】本題考查了基因工程中目的基因的獲取及免疫調(diào)節(jié)等知識，意在考查考生對所學(xué)知識的綜合運用能力. (1)HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒，用基因工程制備HIV的某蛋白時，可先提取它的RNA，再在逆轉(zhuǎn)錄酶的作用下合成cDNA，再構(gòu)成基因表達(dá)載體并導(dǎo)入受體細(xì)胞。 (2)目的蛋白進(jìn)入機(jī)體后，作為抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的分泌蛋白即抗體。由于抗原抗體的結(jié)合具有特異性，故該分泌蛋白可用于檢測受試者血清中的HIV。 (3)HIV進(jìn)入機(jī)體后，主要攻擊機(jī)體的T淋巴細(xì)胞，從而降低患者的免疫力。 (4)免疫系統(tǒng)可監(jiān)控并清除體內(nèi)已經(jīng)衰老或被損壞的細(xì)胞以及癌變的細(xì)胞。,2.(2015全國新課標(biāo)Ⅱ卷)已知生物體內(nèi)有一種蛋白質(zhì)(P)，該蛋白質(zhì)是一種轉(zhuǎn)運蛋白，由305個氨基酸組成。如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質(zhì)(P1)不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性?；卮鹣铝袉栴}： (1)從上述資料可知，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對蛋白質(zhì)的______進(jìn)行改造。 (2)以P基因序列為基礎(chǔ)，獲得P1基因的途徑有修飾_____基因或合成_____基因。所獲得的基因表達(dá)時是遵循中心法則的，中心法則的全部內(nèi)容包括_____的復(fù)制以及遺傳信息在不同分子之間的流動，即：___________________________________________________。 (3)蛋白質(zhì)工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)，通過____和_____，進(jìn)而確定相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列，據(jù)此獲得基因，再經(jīng)表達(dá)、純化獲得蛋白質(zhì)，之后還需要對蛋白質(zhì)的生物______進(jìn)行鑒定。,(1)氨基酸序列(或結(jié)構(gòu))(2)PP1DNA和RNA(或遺傳物質(zhì))DNA→RNA、RNA→DNA RNA→蛋白質(zhì)(或轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯)(3)設(shè)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列功能 【解析】本題主要考查蛋白質(zhì)工程和中心法則的內(nèi)容，意在考查考生的理解能力。(1)蛋白質(zhì)的功能由蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)決定，而蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)與氨基酸序列有關(guān)，因此，若要改變蛋白質(zhì)的功能，可以考慮對蛋白質(zhì)的氨基酸序列進(jìn)行改造。(2)P基因與P1基因的根本區(qū)別是堿基序列不同，因此可以通過對P基因進(jìn)行修飾獲得P1基因，也可以直接合成P1基因。 中心法則的內(nèi)容可以通過下圖體現(xiàn)： (3)蛋白質(zhì)工程的基本途徑：從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列(基因)。,3.（2014全國新課標(biāo)Ⅰ卷）某研究者用抗原(A)分別免疫3只同種小鼠(X、Y和Z)，每只小鼠免疫5次，每次免疫一周后測定各小鼠血清抗體的效價(能檢測出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù))，結(jié)果如下圖所示。 若要制備雜交瘤細(xì)胞，需取免疫后小鼠的B淋巴細(xì)胞(染色體數(shù)目40條)，并將該細(xì)胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細(xì)胞(染色體數(shù)目60條)按一定比例加入試管中再加入聚乙二醇誘導(dǎo)細(xì)胞融合，經(jīng)篩選培養(yǎng)及抗體檢測，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞。 回答下列問題： (1)制備融合所需的B淋巴細(xì)胞時，所用免疫小鼠的血清抗體效價需達(dá)到16 000以上，則小鼠最少需要經(jīng)過 次免疫后才能有符合要求的。達(dá)到要求后的X、Y、Z這3只免疫小鼠中，最適合用于制備B淋巴細(xì)胞的是 小鼠，理由是 。 (2)細(xì)胞融合實驗完成后，融合體系中除含有未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞外，可能還有 ，體系中出現(xiàn)多種類型細(xì)胞的原因是 。 (3)雜交瘤細(xì)胞中有 個細(xì)胞核，染色體數(shù)目最多是 條。 (4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活，原因是 。,【答案】（1）4 Y Y小鼠的血清抗體效價最高 (2)B淋巴細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞相互融合形成的細(xì)胞 細(xì)胞融合是隨機(jī)的，且融合率達(dá)不到100% (3)1 100 (4)不能無限增殖 【解析】(1)據(jù)圖分析，第四次注射后X、Y、Z小鼠的血清抗體效價均達(dá)到16 000以上，小鼠Y的血清中抗體效價最高，最適用于制備單克隆抗體。(2)融合體系中除了未融合的細(xì)胞和雜交瘤細(xì)胞之外，還有骨髓瘤細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的自身融合產(chǎn)物，由于細(xì)胞膜具有流動性，且誘導(dǎo)之后的細(xì)胞不具有特異性，故體系中會出現(xiàn)多種類型的細(xì)胞。(3)雜交瘤細(xì)胞形成后，由于核膜具有流動性，故小鼠的免疫B淋巴細(xì)胞核與其骨髓瘤細(xì)胞核會融合形成一個雜交的細(xì)胞核。融合后的雜交瘤細(xì)胞內(nèi)的染色體包括了小鼠的骨髓瘤細(xì)胞中的染色體和小鼠的B淋巴細(xì)胞中的染色體(40+60)，共計100條。(4)未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后，仍然是不能無限增殖的細(xì)胞，B淋巴細(xì)胞不可能度過原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)過程中的兩次危機(jī)達(dá)到細(xì)胞系水平。,4.(2014海南卷)下圖是將某細(xì)菌的基因A導(dǎo)入大腸桿菌內(nèi)，制備“工程菌”的示意圖。 據(jù)圖回答： (1)獲得A有兩條途徑：一是以A的mRNA為模板，在_____酶的催化下，合成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在_____的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的____序列，推測出相應(yīng)的mRNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對原則，推測其DNA的_____序列，再通過化學(xué)方法合成所需基因。 (2)利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時，需要在反應(yīng)體系中添加的有機(jī)物質(zhì)有____、_____、4種脫氧核糖核苷酸和耐熱性的DNA聚合酶，擴(kuò)增過程可以在PCR擴(kuò)增儀中完成。 (3)由A和載體B拼接形成的C通常稱為____。 (4)在基因工程中，常用Ca2+處理D，其目的是____________________.,【答案】(1)逆轉(zhuǎn)錄酶 DNA聚合酶 氨基酸 脫氧核苷酸（其他合理答案也給分)(2)引物 模板DNA (3)重組DNA(其他合理答案也給分) (4)提高受體細(xì)胞的轉(zhuǎn)化率（其他合理答案也給分) 【解析】(1)利用逆轉(zhuǎn)錄法合成目的基因的過程是：以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化作用下，合成單鏈DNA，然后在DNA聚合酶的作用下合成雙鏈DNA分子。根據(jù)蛋白質(zhì)工程合成目的基因的過程是：根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)分子的氨基酸序列，推測相應(yīng)的mRNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對原則，推測DNA中脫氧核苷酸的排列順序，通過化學(xué)的方法合成。(2)PCR過程中需要酶、底物、模板、引物和能量等條件。(3)目的基因和運載體結(jié)合，形成重組DNA。(4)在利用大腸桿菌做受體細(xì)胞時，需要先用Ca2+處理，使之成為感受態(tài)細(xì)胞，有利于其吸收重組DNA分子，提高受體細(xì)胞的轉(zhuǎn)化率。,本講主要考查基因工程的原理、技術(shù)操作和應(yīng)用等內(nèi)容，而與基因工程有關(guān)的生物技術(shù)的安全性考查相對較少，考查時往往聯(lián)系其他生物技術(shù)工程綜合命題，以達(dá)到考查基因工程應(yīng)用和學(xué)生解決問題的能力的目的。而植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交、動物細(xì)胞融合及應(yīng)用、胚胎工程操作及胚胎干細(xì)胞應(yīng)用等也是高頻考點，重在考查現(xiàn)代生物工程技術(shù)的原理、操作及應(yīng)用。此類題多以非選擇題形式出現(xiàn)。,1.與基因工程相關(guān)的幾種酶,2．載體 (1)作用： ①作為運載工具，將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞內(nèi)。 ②利用它在宿主細(xì)胞內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量復(fù)制。 (2)具備的條件： ①能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制。 ②有多個限制酶切割位點，以便與外源基因連接。 ③具有特殊的標(biāo)記基因，以便進(jìn)行篩選。 (3)種類： ①質(zhì)粒：一種裸露的、結(jié)構(gòu)簡單、獨立于細(xì)菌擬核DNA之外，能夠自我復(fù)制的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。 ②噬菌體的衍生物。 ③動植物病毒。 3.基因工程的基本操作程序 (1)獲取目的基因： 方法從自然界已有物種中分離 從基因文庫中獲取 人工合成 ①基因文庫：是將含有某種生物不同基因的許多DNA片段導(dǎo)入受體菌的群體中通過克隆而儲存，各個受體菌分別含有這種生物的不同基因。 ②基因組文庫：含有一種生物所有的基因，也叫cNDA文庫。 ③部分基因文庫：含有一種生物的部分基因，如cDNA文庫。,④DNA復(fù)制與PCR技術(shù)的比較：,(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建： ①一個基因表達(dá)載體的組成：目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因等。 ②構(gòu)建方法：,（3）將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞：,(4)目的基因的檢測與鑒定：,①導(dǎo)入檢測：DNA分子雜交技術(shù)，即使用放射性同位素標(biāo)記的含目的 基因DNA片段作為探針檢測。 ②表達(dá)檢測 轉(zhuǎn)錄檢測：分子雜交法，即目的基因作為探針與mRNA雜交 翻譯檢測：抗原——抗體雜交法 ③個體生物學(xué)水平鑒定：轉(zhuǎn)基因生物是否具有抗性或轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品功能活性。,例 1 (2015河北保定三月模擬)回答有關(guān)基因工程的問題： （1)構(gòu)建基因工程表達(dá)載體時，用不同類型的限制酶切割DNA后，可能產(chǎn)生黏性末端，也可能產(chǎn)生 末端。若要在限制酶切割目的基因和質(zhì)粒后使其直接進(jìn)行連接，則應(yīng)選擇能使二者產(chǎn)生 (填“相同”或“不同”)黏性末端的限制酶。 （2)利用大腸桿菌生產(chǎn)人胰島素時，構(gòu)建的表達(dá)載體含有人胰島素基因及其啟動子等，其中啟動子的作用是 。在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時，常用 處理大腸桿菌，以利于表達(dá)載體進(jìn)入；為了檢測胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA，可用標(biāo)記的胰島素基因片段作探針與mRNA雜交，該雜交技術(shù)稱為 。為了檢測胰島素基因轉(zhuǎn)錄的mRNA是否翻譯成 ，常用抗原-抗體雜交技術(shù)。 (3)如果要將某目的基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法導(dǎo)入植物細(xì)胞，先要將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的 中，然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，通過DNA重組將目的基因插入植物細(xì)胞的 上。,【答案】 (1)平 相同 (2)驅(qū)動胰島素基因轉(zhuǎn)錄出mRNA CaCl2溶液(或Ca2+) 分子雜交技術(shù) 蛋白質(zhì) (3)T-DNA 染色體DNA 【解析】(1)DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種形式：黏性末端和平末端。當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸兩側(cè)將DNA切開時，產(chǎn)生的是黏性末端，而當(dāng)限制酶在它識別序列的中心軸線切開時，產(chǎn)生的是平末端。要使目的基因和質(zhì)粒直接進(jìn)行連接，應(yīng)使用同種限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，使二者產(chǎn)生相同黏性末端。(2)一個基因表達(dá)載體的組成，除含有目的基因外，還必須有啟動子、終止子和標(biāo)記基因。啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因首端，是RNA聚合酶識別和結(jié)合部位，可以驅(qū)動目的基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。在用表達(dá)載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時，為便于表達(dá)載體進(jìn)入，常用CaCl2溶液處理大腸桿菌。要檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出對應(yīng)的mRNA，可采用分子雜交技術(shù)，即用目的基因片段作探針，與mRNA雜交，如果顯示出雜交帶，則表明目的基因轉(zhuǎn)錄出了mRNA。(3)運用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞時，要先將目的基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的TDNA中，然后用該農(nóng)桿菌感染植物細(xì)胞，通過DNA重組將目的基因插入到植物細(xì)胞的染色體DNA上。,限制酶的應(yīng)用特點： (1)在獲取目的基因和切割載體時通常用同種限制酶，以獲得相同的黏性末端。 （2）為了防止載體或目的基因的黏性末端自己連接，可用不同的限制酶分別處理目的基因和載體。,變式1 圖1表示含有目的基因D的DNA片段長度(bp即堿基對)和部分堿基序列，圖2表示一種質(zhì)粒的結(jié)構(gòu)和部分堿基序列?，F(xiàn)有MspⅠ、BamHⅠ、MboⅠ、SmaⅠ4種限制性核酸內(nèi)切酶，它們識別的堿基序列和酶切位點分別為C↓CGG、G↓GATCC、↓GATC、CCC↓GGG。請回答下列問題：,(1)圖1的一條脫氧核苷酸鏈中相鄰兩個堿基之間依次由 連接。 (2)若用限制酶SmaⅠ完全切割圖Ⅰ中DNA片段，產(chǎn)生的末端是 末端，其產(chǎn)物長度為 。 (3)若圖1中虛線方框內(nèi)的堿基對被T—A堿基對替換，那么基因D就突變?yōu)榛騞。從雜合子中分離出圖1及其對應(yīng)的DNA片段，用限制酶SmaⅠ完全切割，產(chǎn)物中共有 種不同長度的DNA片段。 (4)若將圖2中質(zhì)粒和目的基因D通過同種限制酶處理后進(jìn)行連接，形成重組質(zhì)粒，那么應(yīng)選用的限制酶是 。在導(dǎo)入重組質(zhì)粒后，為了篩選出含重組質(zhì)粒的大腸桿菌，一般需要用添加 的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)。經(jīng)檢測，部分含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌菌株中目的基因D不能正確表達(dá)，其最可能的原因是 。,【答案】(1)脫氧核糖、磷酸、脫氧核糖 (2)平 537 bp、790 bp、661 bp（3）4（4）BamHⅠ抗生素B同種限制酶切割形成末端相同，部分目基因D與質(zhì)粒反向連接 【解析】本題主要考查基因工程中限制酶的作用原理和重組質(zhì)粒構(gòu)建的相關(guān)知識。(1)DNA單鏈中相鄰兩個堿基之間通過“脫氧核糖—磷酸—脫氧核糖”連接。(2)SmaⅠ識別的序列為GGGCCC，切割后會產(chǎn)生平末端；圖1所示的DNA分子中含有兩個SmaⅠ的識別位點，第一個識別位點在左端534 bp序列向右三個堿基對的位置；第二個識別位點在右端658 bp序列向左三個堿基對的位置，從這兩個位點切割會產(chǎn)生的DNA片段長度分別為534+3，796-3-3，658+3，即得到的DNA片段長度分別為537 bp、790 bp和661 bp。,(3)在雜合子體內(nèi)含有基因D和基因d，基因D的序列中含有兩個識別位點，經(jīng)過SmaⅠ完全切割會產(chǎn)生537 bp、790 bp和661 bp三種不同長度的片段，基因d的序列中含有一個識別位點，經(jīng)過切割后會產(chǎn)生1 327 bp和661 bp兩種長度的片段。綜上所述，雜合子中分離到該基因的DNA的片段經(jīng)過切割后產(chǎn)生4種不同長度的片段。(4)能夠獲取目的基因并切開質(zhì)粒的限制酶有識別序列為GGATCC的BamHⅠ和識別序列為GATC的MboⅠ，若使用MboⅠ會同時破壞質(zhì)粒中的抗生素A抗性基因和抗生素B抗性基因，所以要用BamHⅠ來切割目的基因和質(zhì)粒切割后保留了完整的抗生素B抗性基因，便于篩選出含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌。因為目的基因和運載體是同種限制酶切割，所以目的基因的兩個末端和質(zhì)粒切割后的兩個末端都能進(jìn)行互補(bǔ)，可能出現(xiàn)目的基因反向連接在運載體上的情況，導(dǎo)致基因D不能正確表達(dá)。,1.蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較,2.“基因診斷”和“基因治療”的比較： ①基因診斷：基因診斷是用放射性同位素(如32P)、熒光分子等標(biāo)記的DNA分子做探針，利用DNA分子雜交原理，鑒定被檢測標(biāo)本上的遺傳信息，達(dá)到檢測疾病的目的。 ②基因治療：把健康動物的正常基因?qū)牒腥毕莼虻氖荏w細(xì)胞中，存在基因缺陷的病人細(xì)胞中既含有缺陷基因，又含有通過基因工程導(dǎo)入的正?；颍诓∪梭w內(nèi)兩種基因都能表達(dá)，正?；虻谋磉_(dá)產(chǎn)物掩蓋了缺陷基因的表達(dá)產(chǎn)物，從而治愈了基因缺陷引起的疾病。 3.動植物基因工程的應(yīng)用,4.生物技術(shù)的安全性問題 (1)食物安全問題： ①出現(xiàn)滯后效應(yīng)；②出現(xiàn)新的過敏原；③營養(yǎng)成分改變；④侵犯宗教信仰者或素食者的權(quán)益。 (2)生物安全問題： 人工組合的基因通過轉(zhuǎn)基因作物或家養(yǎng)動物擴(kuò)散到其他栽培作物或自然野生物種，并成為后者基因的一部分，在環(huán)境生物學(xué)上則稱為“基因污染”。如：①成為新雜草；②成為“入侵的外來物種”，威脅其他生物生存；③通過基因重組產(chǎn)生“超級雜草”。 (3)環(huán)境安全問題： ①打破自然界物種的原有界限，破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性；②重組微生物降解某些化合物的過程中產(chǎn)生污染環(huán)境的中間產(chǎn)物；③重組DNA與微生物雜交，產(chǎn)生有害病原微生物；④轉(zhuǎn)基因植物的花粉中含有的毒蛋白或過敏蛋白通過蜜蜂進(jìn)入蜂蜜中，再經(jīng)過食物鏈的傳遞，最后進(jìn)入其他動物和人體。 (4)基因武器： 如果將生物技術(shù)應(yīng)用于武器制造和戰(zhàn)爭，對人類可能將是一場比原子彈爆炸更為可怕和持久的災(zāi)難。 (5)基因檢測引起的倫理問題： ①對個人隱私提出挑戰(zhàn)；②制造基因歧視。,例 2 （2015黃岡四月調(diào)研）在菲律賓首都馬尼拉郊外的一片稻田里，一種被稱為“金色大米”的轉(zhuǎn)基因水稻已經(jīng)悄然收獲。這種轉(zhuǎn)基因大米可以幫助人們補(bǔ)充每天必需的維生素A。由于含有可以生成維生素A的β胡蘿卜素，它呈現(xiàn)金黃色澤故稱“金色大米”?！敖鹕竺住钡呐嘤鞒倘鐖D所示。請回答下列問題(已知酶Ⅰ的識別序列和切點是-G↓GATCC-，酶Ⅱ的識別序列和切點是-G↓GATC-)： (1)培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中，其核心是 ，通過該操作形成了圖中的 (填字母)，它的構(gòu)成至少包括 等。 (2)在研究過程中獲取了目的基因后采用 技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。在構(gòu)建c的過程中目的基因用 (填“限制酶Ⅰ”或“限制酶Ⅱ”)進(jìn)行了切割。檢驗重組載體導(dǎo)入能否成功需要利用 作為標(biāo)記基因。,(3)過程d通常采用 法，過程e運用了 技術(shù)，在該技術(shù)應(yīng)用的過程中，關(guān)鍵步驟是利用含有一定營養(yǎng)和激素的培養(yǎng)基誘導(dǎo)植物細(xì)胞進(jìn)行 和 。 (4)若希望該轉(zhuǎn)基因水稻生產(chǎn)的“金色大米”中維生素A含量更高、效果更好，則需要通過 工程手段對合成維生素A的相關(guān)目的基因進(jìn)行設(shè)計。該工程是一項難度很大的工程，目前成功的例子不多，主要原因是 。,【答案】 (1)基因表達(dá)載體的構(gòu)建 c 目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因 (2)PCR 限制酶Ⅱ 基因Ⅰ (3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 植物組織培養(yǎng) 脫分化 再分化 (4)蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，目前對很多蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)還不了解 【解析】(1)基因工程操作的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，該過程需要限制酶和DNA連接酶處理，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子、標(biāo)記基因等。(2)獲得目的基因后擴(kuò)增采用PCR技術(shù)，也就是DNA分子體外復(fù)制的過程；由題圖可知，目的基因兩端序列分別為-GGATCC-和-GATC-，所以應(yīng)該用能同時切割兩種序列的限制酶Ⅱ切割目的基因，目的基因插入位點在基因Ⅱ處，因此檢驗基因表達(dá)載體是否導(dǎo)入只能檢測標(biāo)記基因Ⅰ。(3)目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法、花粉管通道法，最常用的是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。過程e是將水稻細(xì)胞培育成符合要求的植株過程，運用了植物組織培養(yǎng)技術(shù)，包括脫分化和再分化過程。(4)對基因進(jìn)行改造，從而改造蛋白質(zhì)，獲得相應(yīng)性狀的個體或產(chǎn)品，屬于蛋白質(zhì)工程；蛋白質(zhì)工程存在的最大難題在于蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，目前對很多蛋白質(zhì)的高級結(jié)構(gòu)還不了解。,構(gòu)建基因文庫是獲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，就可以通過PCR方式從含有該基因的生物的DNA中直接獲得，也可以通過反轉(zhuǎn)錄(本題就是用這種方法)獲取。,變式2 (2013全國新課標(biāo)Ⅰ卷)(現(xiàn)代生物科技專題) 閱讀如下材料： 材料甲 科學(xué)家將牛生長激素基因?qū)胄∈笫芫阎?，得到了體型巨大的“超級小鼠”；科學(xué)家采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出轉(zhuǎn)基因煙草。 材料乙 T4溶菌酶在溫度較高時易失去活性?？茖W(xué)家對編碼T4溶菌酶的基因進(jìn)行改造，使其表達(dá)的T4溶菌酶的第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?，在該半胱氨酸與第97位的半胱氨酸之間形成了一個二硫鍵，提高T4溶菌酶的耐熱性。 材料丙 兔甲和兔乙是同一物種的兩個雌性個體，科學(xué)家將兔甲受精卵發(fā)育成的胚胎移植到免乙的體內(nèi)，成功產(chǎn)出兔甲的后代，證實了同一物種的胚胎可在不同個體的體內(nèi)發(fā)育。 回答下列問題：,（1）材料甲屬于基因工程的范疇。將基因表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中常用 法。構(gòu)建基因表達(dá)載體常用的工具酶有 和 。在培育轉(zhuǎn)基因植物時，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，農(nóng)桿菌的作用是 。 (2)材料乙屬于蛋白質(zhì)工程范疇。該工程是指以分子生物學(xué)相關(guān)理論為基礎(chǔ),通過基因修飾或基因合成，對 進(jìn)行改造，或制造一種 的技術(shù)。在該實例中，引起T4溶菌酶空間結(jié)構(gòu)改變的原因是組成該酶肽鏈的 序列發(fā)生了改變。 (3)材料丙屬于胚胎工程的范疇。胚胎移植是指將獲得的早期胚胎移植到 種的、生理狀況相同的另個雌性動物體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育成新個體的技術(shù)。在資料丙的實例中，兔甲稱為 體，兔乙稱為 體。,【答案】(1)顯微注射 限制性內(nèi)切酶 DNA連接酶 農(nóng)桿菌可感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中 (2)蛋白質(zhì) 現(xiàn)有的蛋白質(zhì) 新蛋白質(zhì) 氨基酸 (3)同供受 【解析】本題綜合考查基因工程、蛋白質(zhì)工程和胚胎工程等相關(guān)知識。(1)目的基因?qū)雱游锸芫阎谐Ｓ玫姆椒ㄊ秋@微注射法。構(gòu)建基因表達(dá)載體時，一般用限制酶切割目的基因和載體，以產(chǎn)生相同的黏性末端，并用DNA連接酶連接成重組載體。農(nóng)桿菌可感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中。(2)蛋白質(zhì)工程是指以蛋白質(zhì)分子的結(jié)構(gòu)規(guī)律及其與生物功能的關(guān)系作為基礎(chǔ)，通過基因修飾或基因合成，對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)，以滿足人類的生產(chǎn)和生活的需求。因T4溶菌酶第3位的異亮氨酸變?yōu)榘腚装彼?，所以肽鏈的氨基酸序列發(fā)生了改變。(3)胚胎移植是指將雌性動物體內(nèi)的早期胚胎，或者通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態(tài)相同的其他雌性動物的體內(nèi)，使之繼續(xù)發(fā)育為新個體的技術(shù)。其中提供胚胎的個體稱為“供體”，接受胚胎的個體稱為“受體”。,1．植物細(xì)胞的全能性 (1)概念：具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細(xì)胞，都具有發(fā)育成完整生物體的潛能。 (2)全能性實現(xiàn)的條件：離體、提供適宜的營養(yǎng)條件。 (3)影響全能性表達(dá)的原因：在特定的時間和空間條件下，細(xì)胞中的基因會有選擇性地表達(dá)出各種蛋白質(zhì)，從而構(gòu)成生物體的不同組織和器官。 2．植物組織培養(yǎng) (1)概念：在無菌和人工控制條件下，將離體的植物器官、組織、細(xì)胞，培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上，給予適宜的培養(yǎng)條件，誘導(dǎo)其產(chǎn)生愈傷組織、叢芽，最終形成完整的植株。 (2)過程 (3)地位：是培育轉(zhuǎn)基因植物、植物體細(xì)胞雜交培育植物新品種的最后一道工序。,3．植物體細(xì)胞雜交 (1)概念：將不同種的植物體細(xì)胞，在一定條件下融合成雜種細(xì)胞，并把雜種細(xì)胞培育成新的植物體的技術(shù)。 (2)過程 （3）意義：克服了不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。 4.植物細(xì)胞工程的應(yīng)用 (1)植物繁殖的新途徑： ①微型繁殖： a．概念：用于快速繁殖優(yōu)良品種的植物組織培養(yǎng)法。 b.特點保持優(yōu)良品種的遺傳特性 高效快速地實現(xiàn)種苗的大量繁殖 ②作物脫毒：選擇作物無毒組織(如莖尖)進(jìn)行組織培養(yǎng)，獲得脫毒苗。 ③人工種子：以植物組織培養(yǎng)得到的胚狀體等為材料，經(jīng)過人工薄膜包裝得到的種子。 (2)培育作物新品種：用植物的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)形成單倍體，再經(jīng)人工誘導(dǎo)染色體加倍后篩選出需要的新品種；利用組織培養(yǎng)過程中出現(xiàn)的突變體，培育新的品種。 (3)細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)：用人工培養(yǎng)的愈傷組織提取中的某種成分。,例 3 （2015南京模擬）下圖所示為科學(xué)家利用番茄葉細(xì)胞和馬鈴薯葉細(xì)胞雜交培育“番茄——馬鈴薯”植株的過程，請回答下列問題： (1)①②過程使用了 酶，以使植物原生質(zhì)體相互分離，此處使用的溶液濃度較大，以保證植物細(xì)胞會發(fā)生 ，以保護(hù)原生質(zhì)體不被破壞；在動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)中，使細(xì)胞分離開來的酶是 。 (2)過程③在化學(xué)藥劑 的作用下會發(fā)生細(xì)胞融合；動物細(xì)胞融合的方法與植物細(xì)胞不相同的是 。 (3)過程 屬于脫分化，過程 屬于再分化，細(xì)胞發(fā)生分化的根本原因是 。 (4)過程⑤⑥⑦細(xì)胞工程技術(shù)是 ，其培養(yǎng)時選用材料通常是分生組織，原因是 。 (5)植物體細(xì)胞雜交的研究在 方面，取得了巨大突破,【答案】(1)纖維素酶和果膠 質(zhì)壁分離 胰蛋白酶 (2)聚乙二醇 可以使用滅活的病毒 (3)⑤⑥基因的選擇性表達(dá) (4)植物組織培養(yǎng)全能性高，易培養(yǎng)形成愈傷組織（5）克服不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙 【解析】植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要由纖維素和果膠組成，因此可以用纖維素酶和果膠酶將其水解得到原生質(zhì)體，然后用聚乙二醇或物理方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合，再生細(xì)胞壁形成雜種細(xì)胞。⑤⑥是雜種細(xì)胞經(jīng)過脫分化、再分化形成幼苗的過程，體現(xiàn)了植物細(xì)胞的全能性。在較高濃度的溶液中，有細(xì)胞壁的植物細(xì)胞可以發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原。植物體細(xì)胞雜交克服了不同生物遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。,細(xì)胞分裂素與生長素對細(xì)胞分化的影響,變式3 (2015湖北重點中學(xué)聯(lián)考)如圖是“白菜—甘藍(lán)”雜種植株的培育過程(已知兩種植物均為二倍體)。請據(jù)圖回答有關(guān)問題： (1)①②過程所用的化學(xué)試劑依次為 、 。 (2)培育出的新植株既有白菜生長期短的優(yōu)點，又有甘藍(lán)易于儲存的特性，從分子水平來說，這是由于 。 (3)新的植物體能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙而結(jié)種子，是因為 。 (4)某同學(xué)提出，用上圖所示方法不能獲得純種，若用白菜和甘藍(lán)的花粉細(xì)胞代替圖中的體細(xì)胞再采用上圖所示的過程即可獲得純種。該同學(xué)的方案中有缺陷，請對該方案加以完善： 。,(5)在培養(yǎng)雜種細(xì)胞至幼苗的過程中，培養(yǎng)基中通常要加入植物激素。下圖表示研究人員配制了不同的細(xì)胞分裂素和生長素比例后，植物組織培養(yǎng)時生長的狀況，請分析圖回答有關(guān)的問題： ①在進(jìn)行植物組織培養(yǎng)的過程中，圖中兩種激素的配合使用是為了人為地控制細(xì)胞的 和 過程。 ②分析圖可知，組織培養(yǎng)要獲得大量的莖葉，則細(xì)胞分裂素和生長素的比例應(yīng)控制在 ，如果通過組織培養(yǎng)要獲得大量紫草素，則細(xì)胞分裂素和生長素的比例應(yīng)控制在 (填“大于1”“小于1”或“等于1”)。,【答案】(1)纖維素酶和果膠酶 聚乙二醇 (2)白菜和甘藍(lán)的基因選擇性表達(dá)的結(jié)果 (3)細(xì)胞中有白菜和甘藍(lán)各兩個染色體組，同源染色體能正常聯(lián)會和分離，產(chǎn)生可育配子 (4)融合的原生質(zhì)體培養(yǎng)成幼苗后，需要用秋水仙素加倍才能篩選出純合體 (5)①脫分化 再分化 ②大于1 等于1 【解析】植物體細(xì)胞雜交過程中，先用纖維素酶和果膠酶去掉植物細(xì)胞的細(xì)胞壁，得到原生質(zhì)體，然后用聚乙二醇(化學(xué)方法)或者振蕩、離心、電激(物理方法)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。(2)生物體性狀主要通過蛋白質(zhì)體現(xiàn)出來，雜種植株既有白菜的性狀，又有甘藍(lán)的性狀，是因為兩種生物的基因都能進(jìn)行選擇性表達(dá)，產(chǎn)生出相應(yīng)蛋白質(zhì)的結(jié)果。(3)生物是否可育，關(guān)鍵看減數(shù)分裂時染色體是否能正常聯(lián)會和分離。雜種植株具有白菜和甘藍(lán)各兩個染色體組，減數(shù)分裂時同源染色體能正常聯(lián)會和分離，產(chǎn)生可育配子。,(4)花粉融合后只能得到含白菜和甘藍(lán)各一個染色體組的雜種細(xì)胞，屬于異源二倍體，是高度不育的。為了使其可育，應(yīng)該用秋水仙素使其加倍。 (5)組織培養(yǎng)過程中，細(xì)胞分裂素和生長素配合使用，可以誘導(dǎo)植物細(xì)胞脫分化和再分化。當(dāng)兩者比例較高時，促進(jìn)芽的形成；比例較低時，促進(jìn)根的分化；兩者比例適中，促進(jìn)愈傷組織形成。依題意，要得到莖葉，需要誘導(dǎo)芽的形成，故比例大于1。要得到紫草素，培養(yǎng)到愈傷組織階段即可，需要兩者比例適中，即等于1。,1.動物細(xì)胞融合與植物體細(xì)胞雜交的比較,2．單克隆抗體的制備,3.動物體細(xì)胞核移植與克隆動物 (1)原理 動物細(xì)胞核的全能性。動物細(xì)胞核移植是將動物的一個細(xì)胞的細(xì)胞核，移入一個已經(jīng)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中，使其重組并發(fā)育成一個新胚胎，這個新的胚胎最終發(fā)育為動物個體。用核移植的方法得到的動物稱為克隆動物。 (2)供核細(xì)胞 一般選優(yōu)良動物的傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細(xì)胞。 (3)受體細(xì)胞 去核的MⅡ期卵母細(xì)胞。 4.克隆人技術(shù)引起的倫理問題 （1）克隆人流程圖： （2）倫理問題： ①嚴(yán)重違反人類倫理道德；②沖擊了現(xiàn)有的婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)的倫理道德觀念；③人為制造在心理上和社會地位上都不健全的人；④中國政府對克隆技術(shù)的態(tài)度：禁止生殖性克隆人，不反對治療性克隆。四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實驗。,例 4 (2013海南卷)單純皰疹病毒Ⅰ型(HSV-1)可引起水泡性口唇炎。利用雜交瘤技術(shù)制備出抗HSV-1的單克隆抗體可快速檢測HSV-1?；卮鹣铝袉栴}： (1)在制備抗HSV-1的單克隆抗體的過程中，先給小鼠注射一種純化的HSV-1蛋白，一段時間后，若小鼠血清中抗 的抗體檢測呈陽性，說明小鼠體內(nèi)產(chǎn)生了 反應(yīng)，再從小鼠的 中獲取B淋巴細(xì)胞。將該B淋巴細(xì)胞與小鼠的 細(xì)胞融合，再經(jīng)過篩選、檢測，最終可獲得所需的雜交瘤細(xì)胞，該細(xì)胞具有的特點是 。 (2)若要大量制備抗該蛋白的單克隆抗體，可將該雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠的 中使其增殖，再從 中提取、純化獲得。 (3)通過上述方法得到的單克隆抗體可準(zhǔn)確地識別這種HSV-1蛋白，其原因是該抗體具有 和 等特性。,【答案】 (1) HSV-1蛋白 體液免疫 脾臟 骨髓瘤 無限增殖且產(chǎn)生專一抗體 (2)腹腔 腹水 (3)純度高 特異性強(qiáng) 【解析】(1)制備單克隆抗體時，需要先給小鼠注射特定抗原(HSV-1蛋白)，當(dāng)小鼠血清中抗HSV-1蛋白的抗體檢測呈陽性時，就可從小鼠脾臟中獲取B淋巴細(xì)胞，將B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，經(jīng)過篩選和克隆化培養(yǎng)，最終獲得既能無限增殖又能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細(xì)胞。(2)單克隆抗體的獲取有兩條途徑，一是從體外細(xì)胞培養(yǎng)液中提純獲得，二是將雜交瘤細(xì)胞注射到小鼠的腹腔中使其增殖，再從腹水中提取、純化獲得。(3)單克隆抗體具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、純度高等特點。,核移植技術(shù)應(yīng)注意的問題： (1)該技術(shù)形成重組細(xì)胞發(fā)育成一個新個體，體現(xiàn)了細(xì)胞核的全能性而非動物細(xì)胞的全能性。 (2)克隆屬于無性繁殖，產(chǎn)生新個體的性別、絕大多數(shù)性狀與供核親本一致。 (3)核移植技術(shù)獲得的動物與供核動物性狀不完全相同：①克隆動物絕大部分DNA來自于供體細(xì)胞核，但其核外線粒體中的DNA主要來自于受體卵細(xì)胞。②性狀是基因與環(huán)境共同作用的結(jié)果。供核動物生活的環(huán)境與克隆動物所生活的環(huán)境不會完全相同，其性狀也不可能和供核動物完全相同。③在個體發(fā)育過程中有可能發(fā)生基因突變，產(chǎn)生供核動物沒有的性狀。,變式4(2015河北張家口四月模擬) 目前人及動物使用的流行性感冒病毒疫苗的生產(chǎn)大多采用雞胚。這種傳統(tǒng)的方法勞動強(qiáng)度大，雞胚用量大，需要繁瑣的純化工藝去除雞胚蛋白減少過敏反應(yīng)。流感的大流行性以及新發(fā)流感的流行迫切需要一種新的疫苗生產(chǎn)方法。如圖是一種RNA流感病毒疫苗研制流程。請回答有關(guān)的問題： (1)圖中步驟①所代表的過程是 ；步驟③可用 處理大腸桿菌，使其處于 ；檢驗S基因是否翻譯成S蛋白的方法是 。 (2)如果要生產(chǎn)抗流感病毒單克隆抗體，請幫助完成制備單克隆抗體主要步驟： ①用該流感病毒對小鼠進(jìn)行注射，從產(chǎn)生免疫反應(yīng)小鼠的脾臟中得到相應(yīng)的B淋巴細(xì)胞。 ②設(shè)法將鼠的 與B淋巴細(xì)胞融合，再用特定的選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，得到既能 ，又能 的雜交瘤細(xì)胞。,③對上述雜交瘤細(xì)胞，還需進(jìn)行 和抗體檢測，經(jīng)多次篩選，就可獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞。 ④將雜交瘤細(xì)胞在體內(nèi)或 培養(yǎng)，就可以從中提取出大量的能抗該流感病毒的單克隆抗體了。 【答案】(1)逆轉(zhuǎn)錄 Ca2+ 感受態(tài)細(xì)胞 抗原-抗體雜交實驗 (2)②骨髓瘤細(xì)胞 迅速大量繁殖 產(chǎn)生專一抗體 ③克隆化培養(yǎng) ④體外 【解析】(1)步驟①所代表的過程是逆轉(zhuǎn)錄，由RNA為模板合成DNA。步驟③可用Ca2+處理大腸桿菌，使其處于感受態(tài)細(xì)胞；檢驗S基因是否翻譯成S蛋白的方法是抗原——抗體雜交實驗。(2)②設(shè)法將鼠的骨髓瘤細(xì)胞與B淋巴細(xì)胞融合，再用特定的選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行篩選，得到既能迅速大量繁殖，又能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細(xì)胞；③為了獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細(xì)胞，還需進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測；④雜交瘤細(xì)胞產(chǎn)生單克隆抗體有兩種方法：體內(nèi)或體外培養(yǎng)。,1．胚胎工程的要點 (1)兩個標(biāo)志——受精的標(biāo)志和受精過程完成的標(biāo)志。 ①受精標(biāo)志：在透明帶和卵細(xì)胞膜之間觀察到兩個極體。 ②受精過程完成的標(biāo)志：雌、雄原核的融合。 (2)卵子和精子能夠受精的前提條件比較： ①成熟的精子并不代表具有受精能力，必須獲能后方才具備受精能力。 ②動物排出的卵子并未成熟且成熟程度因動物種類不同而異，但只有達(dá)到減Ⅱ中期時，才具備與精子受精的能力。 (3)兩個保障： ①同種生物精卵結(jié)合的保障：卵細(xì)胞透明帶上存在精子的特異性識別的受體，只允許同種生物的精子與卵細(xì)胞結(jié)合。 ②防止多精入卵的保障：a．透明帶反應(yīng)。b．卵細(xì)胞膜封閉作用。 2．早期胚胎發(fā)育過程,3.胚胎移植的培育過程 4.試管動物培育流程,5.設(shè)計試管嬰兒及其引發(fā)的倫理問題 （1）設(shè)計試管嬰兒： (2)倫理問題： ①把試管嬰兒當(dāng)作人體零配件工廠，是對生命的不尊重；②拋棄或殺死配型不合適的多余胚胎，無異于“謀殺”。,例 5 (2015陜西寶雞九校三月聯(lián)考)長期以來，優(yōu)良種畜的繁殖速度始終是限制畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸，近年來發(fā)展起來的細(xì)胞工程和胚胎工程技術(shù)為優(yōu)良種畜的快速繁殖帶來了無限生機(jī)，請據(jù)圖完成下列問題： (1)在試管牛和克隆羊的培育過程中都必須用到的生物技術(shù)有 、 。 (2)和受精有關(guān)的過程有①第一次卵裂開始；②釋放第二極體；③頂體反應(yīng)；④穿越透明帶；⑤雌、雄原核的形成；⑥核膜消失，雌、雄原核融合。其正確的順序為 (填序號）。 (3)超數(shù)排卵技術(shù)的處理措施是對供體母牛注射 ；沖卵實質(zhì)上是用特定裝置，將供體母牛子宮內(nèi)的 沖洗出來。 (4)從A到E中，適宜牛的胚胎移植時期有 ；圖中標(biāo)號3為 ，它將來可發(fā)育為胎膜和胚盤。,(5)試管牛的性別為 ，克隆羊“多利”的性狀和 (填“黑面綿羊”或“白面綿羊”)最接近。 (6)從哺乳動物早期胚胎或原始性腺中分離出來的細(xì)胞，稱為ES或EK細(xì)胞。這類細(xì)胞的形態(tài)特征有 。,【答案】(1)動物細(xì)胞培養(yǎng) 胚胎移植 (2)③④②⑤⑥① (3)促性腺激素(早期)胚胎 (4)DE 滋養(yǎng)層細(xì)胞 (5)雌性或雄性(或不能確定) 白面綿羊 (6)體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯 【解析】(1)試管牛的培育過程中需要用到的技術(shù)有體外受精、動物細(xì)胞培養(yǎng)(早期胚胎培養(yǎng))和胚胎移植，克隆羊的培育過程中需要用到的技術(shù)有細(xì)胞核移植、動物細(xì)胞培養(yǎng)和胚胎移植。(2)受精過程的順序是頂體反應(yīng)→穿越透明帶→釋放第二極體→雌、雄原核的形成→核膜消失，雌、雄原核融合→第一次卵裂開始。(3)促性腺激素能促進(jìn)性腺發(fā)育和排卵；沖卵實質(zhì)是把受精卵發(fā)育形成的(早期)胚胎從供體母牛子宮內(nèi)沖洗出來。(4)牛的胚胎移植時期是桑椹胚或囊胚期(即D、E)，題圖中標(biāo)號3為滋養(yǎng)層細(xì)胞，將來可發(fā)育為胎膜和胚盤。(5)試管牛屬于體外受精，是精子和卵細(xì)胞結(jié)合成受精卵，再由受精卵發(fā)育成個體，屬于有性生殖，性別無法確定。克隆羊“多利”的性狀和提供細(xì)胞核的綿羊(即白面綿羊)最接近。(6)胚胎干細(xì)胞具有體積小、細(xì)胞核大、核仁明顯等特點。,生物工程技術(shù)應(yīng)用的組合可簡單表示如下： (1)轉(zhuǎn)基因植物培育：基因工程+植物組織培養(yǎng)。 (2)轉(zhuǎn)基因動物培育：基因工程+動物細(xì)胞培養(yǎng)+胚胎移植。 (3)核移植(克隆)動物培養(yǎng)：核移植+動物細(xì)胞培養(yǎng)+胚胎移植。 (4)胚胎移植：體外受精(或自然受精)+動物細(xì)胞培養(yǎng)+胚胎移植。 (5)植物體細(xì)胞雜交：體細(xì)胞融合+植物組織培養(yǎng)。 (6)試管動物：體外受精+動物細(xì)胞培養(yǎng)十胚胎移植。 胚胎分割、胚胎移植易混淆的問題：①材料選擇：發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚。②囊胚期分割要求：內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育。,變式5 （2015黃岡二模）如圖哺乳動物胚胎干細(xì)胞及其分化的示意圖，請回答： (1)胚胎干細(xì)胞是從動物胚胎發(fā)育至 期的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)或從胎兒的 中分離得到的一類細(xì)胞。 (2)圖中分化程度最低的干細(xì)胞是 。在體外培養(yǎng)條件下，培養(yǎng)液中加入 因子，可誘導(dǎo)該種干細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。 (3)在機(jī)體內(nèi)，皮膚干細(xì)胞分化成皮膚細(xì)胞是機(jī)體細(xì)胞中基因 的結(jié)果。 (4)某患者不能產(chǎn)生正常的白細(xì)胞，通過骨髓移植可以達(dá)到治療的目的。骨髓移植的實質(zhì)是將上圖中的 細(xì)胞移植到患者體內(nèi)。 (5)若要克隆某種哺乳動物，從理論上分析，上述紅細(xì)胞、白細(xì)胞、皮膚細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞中不能選用作為供體細(xì)胞的是成熟的 ，其原因是 。 (6)若某藥物可抑制肝腫瘤細(xì)胞DNA的復(fù)制，則用該藥物可使肝腫瘤細(xì)胞停留于細(xì)胞周期的 期。 (7)在制備單克隆抗體過程中的細(xì)胞融合階段，用 細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，經(jīng)多次篩選最終得到能分泌 的雜交瘤細(xì)胞。,【答案】(1)囊胚 原始性腺細(xì)胞 (2)胚胎干細(xì)胞 分化誘導(dǎo) (3)選擇性表達(dá) (4)造血干 (5)紅細(xì)胞 細(xì)胞中無細(xì)胞核 (6)間 (7)已免疫的B淋巴 特異性抗體 【解析】(1)囊胚的內(nèi)細(xì)胞團(tuán)與原始性腺中的細(xì)胞具有全能性。(2)胚胎干細(xì)胞能分化成皮膚干細(xì)胞、造血干細(xì)胞等多種干細(xì)胞，分化程度最低，在培養(yǎng)液中加入誘導(dǎo)因子可誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向不同類型的組織細(xì)胞分化。(3)基因的選擇性表達(dá)實現(xiàn)了細(xì)胞分化。(4)造血干細(xì)胞分化成各種血細(xì)胞，使患者血液中血細(xì)胞正常。(5)胚胎移植的供體提供細(xì)胞核，成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核。(6)間期DNA分子進(jìn)行復(fù)制。(7)已免疫的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞雜交，形成雜交瘤細(xì)胞，通過篩選可得到產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞。,1.生態(tài)工程的原理,2.生態(tài)工程的實例,3.對我國生態(tài)工程發(fā)展前景的分析與展望 (1)西方國家的生態(tài)工程，除了治理環(huán)境污染的目標(biāo)之外，主要通過介于工程和依靠自然恢復(fù)力的一種中間途徑，集中于對破壞的生態(tài)系統(tǒng)，特別是開礦后的廢棄地以及濕地等進(jìn)行生態(tài)恢復(fù)。 (2)我國目前面臨的生態(tài)危機(jī)，已經(jīng)不單純是環(huán)境污染問題，而是與人口激增、環(huán)境與資源破壞，能源短缺等問題結(jié)合在一起的“并發(fā)癥”。生態(tài)工程不僅要重視對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，更要注意與經(jīng)濟(jì)、社會效益的結(jié)合。 (3)我國的農(nóng)業(yè)生態(tài)工程遵循“整體、協(xié)調(diào)、再生、循環(huán)”的基本原則。 (4)我國生態(tài)工程的不足之處：缺乏定量化模型的指導(dǎo)；設(shè)計缺乏高科技含量；生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控缺乏經(jīng)驗及準(zhǔn)確的監(jiān)測技術(shù)支持；缺乏理論性指導(dǎo)等。,例 6 （2015湖南重點中學(xué)聯(lián)考）請據(jù)圖回答下列問題： (1)圖甲為竇店村綜合發(fā)展生態(tài)工程示意圖，該工程主要運用了哪些生態(tài)工程的基本原理? (至少答兩項)。此生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者有 ，生命活動所需的能量歸根到底都來自 。燃燒沼氣為雞舍增加照明時間，可以增加產(chǎn)蛋量，這屬于 信息傳遞。 (2)圖乙為礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復(fù)工程流程圖，該恢復(fù)工程中，①②分別指 和 措施。該生態(tài)工程所遵循的主要原理是 。 (3)澳大利亞的大堡礁，生物多樣性非常高，珊瑚蟲和藻類組成了高效的植物—動物營養(yǎng)循環(huán)，因此珊瑚礁能夠保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力。此生態(tài)系統(tǒng)體現(xiàn)了哪些生態(tài)工程的基本原理? 。,【答案】(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理 谷物、藍(lán)綠萍 太陽光能 物理 (2)平整壓實土地 人工制造表土 整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理 (3)物種多樣性原理、系統(tǒng)整體性原理 【解析】(1)竇店村綜合發(fā)展生態(tài)工程主要運用了物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理。 竇店村生態(tài)工程的生產(chǎn)者是谷物、藍(lán)綠萍，生命活動所需的能量根本來源是太陽能。光屬于物理信息。(2)為了加速恢復(fù)礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，采取的首要措施是平整壓實土地、人工制造表土。礦區(qū)生態(tài)恢復(fù)工程遵循的主要原理有整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理。,生態(tài)工程是指應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)原理，結(jié)合系統(tǒng)工程的最優(yōu)化方法設(shè)計的分層多級利用物質(zhì)的生產(chǎn)系統(tǒng)，其目的是將生物群落內(nèi)不同物種、物質(zhì)與能量多級利用、環(huán)境自凈和物質(zhì)循環(huán)再生等原理與系統(tǒng)工程的優(yōu)化方法相結(jié)合，達(dá)到資源多層次和循環(huán)利用的目的。,變式6 （2015黃岡6月調(diào)研）現(xiàn)有一生活污水凈化處理系統(tǒng)，處理流程為“厭氧沉淀池→曝氣池→兼氧池→植物池”，其中植物池中生活著水生植物、昆蟲、魚類、蛙類等生物。污水經(jīng)凈化處理后，可用于澆灌綠地?；卮饐栴}： (1)污水流經(jīng)厭氧沉淀池、曝氣池和兼氧池后得到初步凈化。在這個過程中，微生物通過 呼吸將有機(jī)物分解。 (2)植物池中，水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物共同組成了 (填“生態(tài)系統(tǒng)”“群落”或“種群”)。在植物池的食物網(wǎng)中，植物位于第 營養(yǎng)級。植物池中所有蛙類獲得的能量最終來源于 所固定的 能。 （3）生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡、 和 等原理。 （4）一般來說，生態(tài)工程的主要任務(wù)是對 進(jìn)行修復(fù)，對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進(jìn)行改善，并提高生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力。,【答案】 (1)無氧和有氧 (2)群落 一 生產(chǎn)者 太陽能 (3)物質(zhì)循環(huán)再生 物種多樣性(4)已被破壞的生態(tài)環(huán)境 【解析】（1）依據(jù)題干提供的信息分析，污水流經(jīng)厭氧沉淀池時，有些微生物能通過無氧呼吸分解有機(jī)物；流經(jīng)曝氣池時，有些微生物能通過有氧呼吸分解有機(jī)物；流經(jīng)兼氧池后，微生物能通過有氧呼吸和無氧呼吸分解有機(jī)物。（2）水生植物、昆蟲、魚類、蛙類和底泥中的微生物組成的整體，不止一種生物，故排除種群；不包含無機(jī)環(huán)境，故排除生態(tài)系統(tǒng)，則這個整體屬于群落。在食物鏈中生產(chǎn)者位于食物鏈的起點，生態(tài)系統(tǒng)中能量最終來源于生產(chǎn)者固定的太陽能。（3）生態(tài)工程所遵循的基本原理有整體性、協(xié)調(diào)與平衡系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)、物質(zhì)循環(huán)再生和物種多樣性等原理。（4）生態(tài)工程的主要任務(wù)是對已被破壞的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行修復(fù)。,判斷正誤 (1)利用大腸桿菌在宿主細(xì)胞內(nèi)對目的基因進(jìn)行大量復(fù)制的過程可稱為“克隆”（） (2)動物基因工程主要為了產(chǎn)生體型巨大的個體（） (3)DNA分子制作探針進(jìn)行檢測時需先將雙鏈DNA分子打開（） (4)Bt毒蛋白基因產(chǎn)生的Bt毒蛋白有毒性（） (5)通過基因工程能制造生產(chǎn)出青霉素來（） (6)在對天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造時，是直接對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行改造（） (7)細(xì)胞融合完成的標(biāo)志是新的細(xì)胞壁的形成（） (8)形成雜種細(xì)胞是植物體細(xì)胞雜交的終點（） (9)動物細(xì)胞融合和植物體細(xì)胞雜交過程中對雜種細(xì)胞進(jìn)行篩選的方法相同（） (10)對病原體滅活是指用物理或化學(xué)方法破壞病原體的抗原結(jié)構(gòu)（） (11)誘導(dǎo)融合與原生質(zhì)體融合的方法不同（） (12)體內(nèi)受精過程中，精子在精液中即可獲能（）,(13)排卵指卵子從卵泡中排出，沖卵是從子宮中沖出胚胎（） (14)桑椹胚的細(xì)胞不具有全能性（） (15)胚胎移植成功率的高低決定于胚胎發(fā)育情況 （） (16)對囊胚階段的胚胎進(jìn)行分割時，要將滋養(yǎng)層均等分割（） (17)ES細(xì)胞具有發(fā)育的全能性，體外培養(yǎng)可以分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細(xì)胞（） (18)克隆產(chǎn)生的后代與親代不一定完全相同( ),【答案】（1）（2）（3）√（4）（5）（6） （7）（8）（9）（10）（11）√（12） （13）√ （14）（15）（16）（17）(18)√,