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

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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 基因表達載體包括 和等 7 目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ蟹?和法 8 目的基因?qū)雱游锛毎姆椒ㄊ欠?常用的受體細胞是 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 噬菌體的衍生物 動植物病毒 目的基因 基因表達載體 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)是植物細胞具有性 過程是 離體的植物組織 器官或細胞 愈傷組織 胚狀體或叢芽 試管苗 14 植物體細胞雜交技術(shù)中用酶和酶去除細胞壁獲得原生質(zhì)體 誘導(dǎo)細胞融合的方法有等物理方法或等化學(xué)方法15 動物細胞工程常用的技術(shù)手段 動物細胞核移植技術(shù) 動物細胞融合等 16 動物細胞培養(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 動物體細胞核移植技術(shù)是將動物的一個細胞的 移入一個已經(jīng)去掉細胞核的中 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 雜交瘤細胞既能 又能產(chǎn)生某種 20 胚胎工程是指對動物所進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 動物細胞培養(yǎng) 分散組織細胞 配制細胞懸液 原代培養(yǎng) 細胞核 卵母細胞 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 卵裂期的特點是細胞分裂方式為 細胞的數(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 對囊胚進行分割時要注意將內(nèi)細胞團 28 哺乳動物的細胞簡稱ES或EK細胞 是由中分離出來的一類細胞 在形態(tài)上 表現(xiàn)為體積 細胞核 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 卵母細胞 精子 受精 無機鹽類 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 卷 HIV屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒 是艾滋病的病原體 回答下列問題 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)建重組表達載體 隨后導(dǎo)入受體細胞 2 從受體細胞中分離純化出目的蛋白 該蛋白作為抗原注入機體后 刺激機體產(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)成基因表達載體并導(dǎo)入受體細胞 2 目的蛋白進入機體后 作為抗原刺激機體產(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進入機體后 主要攻擊機體的T淋巴細胞 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)衰老或被損壞的細胞以及癌變的細胞 2 2015 全國新課標 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 回答下列問題 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 純化獲得蛋白質(zhì) 之后還需要對蛋白質(zhì)的生物 進行鑒定 1 氨基酸序列 或結(jié)構(gòu) 2 PP1DNA和RNA 或遺傳物質(zhì) DNA RNA RNA DNARNA 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 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 若要制備雜交瘤細胞 需取免疫后小鼠的B淋巴細胞 染色體數(shù)目40條 并將該細胞與體外培養(yǎng)的小鼠骨髓瘤細胞 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抗體的雜交瘤細胞 回答下列問題 1 制備融合所需的B淋巴細胞時 所用免疫小鼠的血清抗體效價需達到16000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淋巴細胞的是小鼠 理由是 2 細胞融合實驗完成后 融合體系中除含有未融合的細胞和雜交瘤細胞外 可能還有 體系中出現(xiàn)多種類型細胞的原因是 3 雜交瘤細胞中有個細胞核 染色體數(shù)目最多是條 4 未融合的B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后都不能存活 原因是 答案 1 4YY小鼠的血清抗體效價最高 2 B淋巴細胞相互融合形成的細胞 骨髓瘤細胞相互融合形成的細胞細胞融合是隨機的 且融合率達不到100 3 1100 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到16000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胞和雜交瘤細胞之外 還有骨髓瘤細胞和B淋巴細胞的自身融合產(chǎn)物 由于細胞膜具有流動性 且誘導(dǎo)之后的細胞不具有特異性 故體系中會出現(xiàn)多種類型的細胞 3 雜交瘤細胞形成后 由于核膜具有流動性 故小鼠的免疫B淋巴細胞核與其骨髓瘤細胞核會融合形成一個雜交的細胞核 融合后的雜交瘤細胞內(nèi)的染色體包括了小鼠的骨髓瘤細胞中的染色體和小鼠的B淋巴細胞中的染色體 40 60 共計100條 4 未融合的B淋巴細胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后 仍然是不能無限增殖的細胞 B淋巴細胞不可能度過原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)過程中的兩次危機達到細胞系水平 4 2014 海南卷 下圖是將某細菌的基因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)擴增DNA時 需要在反應(yīng)體系中添加的有機物質(zhì)有 4種脫氧核糖核苷酸和耐熱性的DNA聚合酶 擴增過程可以在PCR擴增儀中完成 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胞時 需要先用Ca2 處理 使之成為感受態(tài)細胞 有利于其吸收重組DNA分子 提高受體細胞的轉(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) 植物體細胞雜交 動物細胞融合及應(yīng)用 胚胎工程操作及胚胎干細胞應(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 作為運載工具 將目的基因轉(zhuǎn)移到宿主細胞內(nèi) 利用它在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量復(fù)制 2 具備的條件 能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定保存并大量復(fù)制 有多個限制酶切割位點 以便與外源基因連接 具有特殊的標記基因 以便進行篩選 3 種類 質(zhì)粒 一種裸露的 結(jié)構(gòu)簡單 獨立于細菌擬核DNA之外 能夠自我復(fù)制的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子 噬菌體的衍生物 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 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 基因組文庫 含有一種生物所有的基因 也叫cNDA文庫 部分基因文庫 含有一種生物的部分基因 如cDNA文庫 DNA復(fù)制與PCR技術(shù)的比較 2 基因表達載體的構(gòu)建 一個基因表達載體的組成 目的基因 啟動子 終止子 標記基因等 構(gòu)建方法 3 將目的基因?qū)胧荏w細胞 4 目的基因的檢測與鑒定 導(dǎo)入檢測 DNA分子雜交技術(shù) 即使用放射性同位素標記的含目的基因DNA片段作為探針檢測 表達檢測轉(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 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 在用表達載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時 常用處理大腸桿菌 以利于表達載體進入 為了檢測胰島素基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA 可用標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)桿菌感染植物細胞 通過DNA重組將目的基因插入植物細胞的上 答案 1 平相同 2 驅(qū)動胰島素基因轉(zhuǎn)錄出mRNACaCl2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 在用表達載體轉(zhuǎn)化大腸桿菌時 為便于表達載體進入 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)胫参锛毎麜r 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)桿菌感染植物細胞 通過DNA重組將目的基因插入到植物細胞的染色體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 現(xiàn)有Msp BamH Mbo Sma 4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Sma 完全切割圖 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Sma 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 其最可能的原因是 答案 1 脫氧核糖 磷酸 脫氧核糖 2 平537bp 790bp 661bp 3 4 4 BamH 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 Sma 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Sma 的識別位點 第一個識別位點在左端534bp序列向右三個堿基對的位置 第二個識別位點在右端658bp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537bp 790bp和661bp 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Sma 完全切割會產(chǎn)生537bp 790bp和661bp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1327bp和661bp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BamH 和識別序列為GATC的Mbo 若使用Mbo 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BamH 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行互補 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 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 基因診斷 基因診斷是用放射性同位素 如32P 熒光分子等標記的DNA分子做探針 利用DNA分子雜交原理 鑒定被檢測標本上的遺傳信息 達到檢測疾病的目的 基因治療 把健康動物的正?；?qū)牒腥毕莼虻氖荏w細胞中 存在基因缺陷的病人細胞中既含有缺陷基因 又含有通過基因工程導(dǎo)入的正?；?在病人體內(nèi)兩種基因都能表達 正?；虻谋磉_產(chǎn)物掩蓋了缺陷基因的表達產(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 出現(xiàn)滯后效應(yīng) 出現(xiàn)新的過敏原 營養(yǎng)成分改變 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 成為新雜草 成為 入侵的外來物種 威脅其他生物生存 通過基因重組產(chǎn)生 超級雜草 3 環(huán)境安全問題 打破自然界物種的原有界限 破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性 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 重組DNA與微生物雜交 產(chǎn)生有害病原微生物 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入蜂蜜中 再經(jīng)過食物鏈的傳遞 最后進入其他動物和人體 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 對個人隱私提出挑戰(zhàn) 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充每天必需的維生素A 由于含有可以生成維生素A的 胡蘿卜素 它呈現(xiàn)金黃色澤故稱 金色大米 金色大米 的培育流程如圖所示 請回答下列問題 已知酶 的識別序列和切點是 G GATCC 酶 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)進行擴增 在構(gòu)建c的過程中目的基因用 填 限制酶 或 限制酶 進行了切割 檢驗重組載體導(dǎo)入能否成功需要利用作為標記基因 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)植物細胞進行和 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 基因表達載體的構(gòu)建c目的基因 啟動子 終止子 標記基因 2 PCR限制酶 基因 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 基因表達載體包括目的基因 啟動子 終止子 標記基因等 2 獲得目的基因后擴增采用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 切割目的基因 目的基因插入位點在基因 處 因此檢驗基因表達載體是否導(dǎo)入只能檢測標記基因 3 目的基因?qū)胫参锛毎姆椒ㄓ修r(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 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 科學(xué)家對編碼T4溶菌酶的基因進行改造 使其表達的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 將基因表達載體導(dǎo)入小鼠的受精卵中常用法 構(gòu)建基因表達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 影響全能性表達的原因 在特定的時間和空間條件下 細胞中的基因會有選擇性地表達出各種蛋白質(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 植物體細胞雜交培育植物新品種的最后一道工序 3 植物體細胞雜交 1 概念 將不同種的植物體細胞 在一定條件下融合成雜種細胞 并把雜種細胞培育成新的植物體的技術(shù) 2 過程 3 意義 克服了不同生物遠緣雜交不親和的障礙 4 植物細胞工程的應(yīng)用 1 植物繁殖的新途徑 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 作物脫毒 選擇作物無毒組織 如莖尖 進行組織培養(yǎng) 獲得脫毒苗 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)家利用番茄葉細胞和馬鈴薯葉細胞雜交培育 番茄 馬鈴薯 植株的過程 請回答下列問題 1 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 以保證植物細胞會發(fā)生 以保護原生質(zhì)體不被破壞 在動物細胞培養(yǎng)技術(shù)中 使細胞分離開來的酶是 2 過程 在化學(xué)藥劑的作用下會發(fā)生細胞融合 動物細胞融合的方法與植物細胞不相同的是 3 過程屬于脫分化 過程屬于再分化 細胞發(fā)生分化的根本原因是 4 過程 細胞工程技術(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 基因的選擇性表達 4 植物組織培養(yǎng)全能性高 易培養(yǎng)形成愈傷組織 5 克服不同生物遠緣雜交不親和的障礙 解析 植物細胞的細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 再生細胞壁形成雜種細胞 是雜種細胞經(jīng)過脫分化 再分化形成幼苗的過程 體現(xiàn)了植物細胞的全能性 在較高濃度的溶液中 有細胞壁的植物細胞可以發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原 植物體細胞雜交克服了不同生物遠緣雜交不親和的障礙 細胞分裂素與生長素對細胞分化的影響 變式3 2015 湖北重點中學(xué)聯(lián)考 如圖是 白菜 甘藍 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 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 若用白菜和甘藍的花粉細胞代替圖中的體細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 在進行植物組織培養(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胞的和過程 分析圖可知 組織培養(yǎng)要獲得大量的莖葉 則細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 白菜和甘藍的基因選擇性表達的結(jié)果 3 細胞中有白菜和甘藍各兩個染色體組 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 脫分化再分化 大于1等于1 解析 植物體細胞雜交過程中 先用纖維素酶和果膠酶去掉植物細胞的細胞壁 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 又有甘藍的性狀 是因為兩種生物的基因都能進行選擇性表達 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各一個染色體組的雜種細胞 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 細胞分裂素和生長素配合使用 可以誘導(dǎo)植物細胞脫分化和再分化 當(dāng)兩者比例較高時 促進芽的形成 比例較低時 促進根的分化 兩者比例適中 促進愈傷組織形成 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 動物細胞融合與植物體細胞雜交的比較 2 單克隆抗體的制備 3 動物體細胞核移植與克隆動物 1 原理動物細胞核的全能性 動物細胞核移植是將動物的一個細胞的細胞核 移入一個已經(jīng)去掉細胞核的卵母細胞中 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 供核細胞一般選優(yōu)良動物的傳代培養(yǎng)10代以內(nèi)的細胞 3 受體細胞去核的M 期卵母細胞 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 嚴重違反人類倫理道德 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 人為制造在心理上和社會地位上都不健全的人 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 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 回答下列問題 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淋巴細胞 將該B淋巴細胞與小鼠的細胞融合 再經(jīng)過篩選 檢測 最終可獲得所需的雜交瘤細胞 該細胞具有的特點是 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 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淋巴細胞 將B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合 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胞 2 單克隆抗體的獲取有兩條途徑 一是從體外細胞培養(yǎng)液中提純獲得 二是將雜交瘤細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 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)形成重組細胞發(fā)育成一個新個體 體現(xiàn)了細胞核的全能性而非動物細胞的全能性 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 克隆動物絕大部分DNA來自于供體細胞核 但其核外線粒體中的DNA主要來自于受體卵細胞 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 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 所代表的過程是 步驟 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 用該流感病毒對小鼠進行注射 從產(chǎn)生免疫反應(yīng)小鼠的脾臟中得到相應(yīng)的B淋巴細胞 設(shè)法將鼠的與B淋巴細胞融合 再用特定的選擇性培養(yǎng)基進行篩選 得到既能 又能的雜交瘤細胞 對上述雜交瘤細胞 還需進行和抗體檢測 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胞 將雜交瘤細胞在體內(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)細胞抗原 抗體雜交實驗 2 骨髓瘤細胞迅速大量繁殖產(chǎn)生專一抗體 克隆化培養(yǎng) 體外 解析 1 步驟 所代表的過程是逆轉(zhuǎn)錄 由RNA為模板合成DNA 步驟 可用Ca2 處理大腸桿菌 使其處于感受態(tài)細胞 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 設(shè)法將鼠的骨髓瘤細胞與B淋巴細胞融合 再用特定的選擇性培養(yǎng)基進行篩選 得到既能迅速大量繁殖 又能產(chǎn)生專一抗體的雜交瘤細胞 為了獲得足夠數(shù)量的能分泌所需抗體的細胞 還需進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測 雜交瘤細胞產(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 兩個標志 受精的標志和受精過程完成的標志 受精標志 在透明帶和卵細胞膜之間觀察到兩個極體 受精過程完成的標志 雌 雄原核的融合 2 卵子和精子能夠受精的前提條件比較 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 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 但只有達到減 中期時 才具備與精子受精的能力 3 兩個保障 同種生物精卵結(jié)合的保障 卵細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胞結(jié)合 防止多精入卵的保障 a 透明帶反應(yīng) b 卵細胞膜封閉作用 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 把試管嬰兒當(dāng)作人體零配件工廠 是對生命的不尊重 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 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 第一次卵裂開始 釋放第二極體 頂體反應(yīng) 穿越透明帶 雌 雄原核的形成 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胞 稱為ES或EK細胞 這類細胞的形態(tài)特征有 答案 1 動物細胞培養(yǎng)胚胎移植 2 3 促性腺激素 早期 胚胎 4 DE滋養(yǎng)層細胞 5 雌性或雄性 或不能確定 白面綿羊 6 體積小 細胞核大 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)有細胞核移植 動物細胞培養(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 題圖中標號3為滋養(yǎng)層細胞 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 的性狀和提供細胞核的綿羊 即白面綿羊 最接近 6 胚胎干細胞具有體積小 細胞核大 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 動物細胞培養(yǎng) 胚胎移植 5 植物體細胞雜交 體細胞融合 植物組織培養(yǎng) 6 試管動物 體外受精 動物細胞培養(yǎng)十胚胎移植 胚胎分割 胚胎移植易混淆的問題 材料選擇 發(fā)育良好 形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚 囊胚期分割要求 內(nèi)細胞團均等分割 以免影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育 變式5 2015 黃岡二模 如圖哺乳動物胚胎干細胞及其分化的示意圖 請回答 1 胚胎干細胞是從動物胚胎發(fā)育至期的內(nèi)細胞團或從胎兒的中分離得到的一類細胞 2 圖中分化程度最低的干細胞是 在體外培養(yǎng)條件下 培養(yǎng)液中加入因子 可誘導(dǎo)該種干細胞向不同類型的組織細胞分化 3 在機體內(nèi) 皮膚干細胞分化成皮膚細胞是機體細胞中基因的結(jié)果 4 某患者不能產(chǎn)生正常的白細胞 通過骨髓移植可以達到治療的目的 骨髓移植的實質(zhì)是將上圖中的細胞移植到患者體內(nèi) 5 若要克隆某種哺乳動物 從理論上分析 上述紅細胞 白細胞 皮膚細胞 神經(jīng)細胞中不能選用作為供體細胞的是成熟的 其原因是 6 若某藥物可抑制肝腫瘤細胞DNA的復(fù)制 則用該藥物可使肝腫瘤細胞停留于細胞周期的期 7 在制備單克隆抗體過程中的細胞融合階段 用細胞與骨髓瘤細胞融合 經(jīng)多次篩選最終得到能分泌的雜交瘤細胞 答案 1 囊胚原始性腺細胞 2 胚胎干細胞分化誘導(dǎo) 3 選擇性表達 4 造血干 5 紅細胞細胞中無細胞核 6 間 7 已免疫的B淋巴特異性抗體 解析 1 囊胚的內(nèi)細胞團與原始性腺中的細胞具有全能性 2 胚胎干細胞能分化成皮膚干細胞 造血干細胞等多種干細胞 分化程度最低 在培養(yǎng)液中加入誘導(dǎo)因子可誘導(dǎo)胚胎干細胞向不同類型的組織細胞分化 3 基因的選擇性表達實現(xiàn)了細胞分化 4 造血干細胞分化成各種血細胞 使患者血液中血細胞正常 5 胚胎移植的供體提供細胞核 成熟紅細胞無細胞核 6 間期DNA分子進行復(fù)制 7 已免疫的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞雜交 形成雜交瘤細胞 通過篩選可得到產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細胞 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行生態(tài)恢復(fù) 2 我國目前面臨的生態(tài)危機 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 更要注意與經(jīng)濟 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 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 回答問題 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)是對進行修復(fù) 對造成環(huán)境污染和破壞的生產(chǎn)方式進行改善 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物 流經(jīng)曝氣池時 有些微生物能通過有氧呼吸分解有機物 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)境進行修復(fù) 判斷正誤 1 利用大腸桿菌在宿主細胞內(nèi)對目的基因進行大量復(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)進行改造時 是直接對蛋白質(zhì)分子進行改造 7 細胞融合完成的標志是新的細胞壁的形成 8 形成雜種細胞是植物體細胞雜交的終點 9 動物細胞融合和植物體細胞雜交過程中對雜種細胞進行篩選的方法相同 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行分割時 要將滋養(yǎng)層均等分割 17 ES細胞具有發(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