基础知识过关课标版：第十单元现代生物科技

★基因工程、安全性和伦理

★克隆技术

★胚胎工程

★生态工程结束一、基因工程、安全性和伦理问题1.什么是基因工程？

2.基因工程诞生的理论基础和技术支持有哪些？3.基因工程操作中用到了那些操作工具？按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。理论基础是DNA是遗传物质、DNA双螺旋结构和中心法则的确立、遗传密码的破译；技术支持有基因转移载体的发现、工具酶的发明、DNA体外重组的实现、重组DNA表达实验的成功。限制酶、DNA连接酶、运载体

限制酶主要从什么生物中分离纯化出来？这种酶在原核生物中的作用是什么？限制酶的特性是什么？限制酶产生的末端有几种？

DNA连接酶与DNA聚合酶的作用部位是什么？二者在作用上有什么区别？磷酸二酯键；二者在作用上的区别为前者是恢复被限制性内切酶切开的两个DNA片段之间的磷酸二酯键，后者是将单个的核苷酸连接到DNA分子上，形成磷酸二酯键。限制酶的特性是识别特定核苷酸序列，切割特定切点。限制酶产生的末端有两种：粘性末端和平末端。限制酶主要从原核生物生物中分离纯化出来，这种酶在原核生物中的作用是识别DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。考点细化作为基因工程的载体应该具备什么条件？常见的载体种类有哪些？4.基因工程的操作步骤包括哪些？目的基因的获取有哪些方法？从基因文库直接获取；用人工的方法合成质粒、动植物病毒、噬菌体

作为基因工程的载体应该具备标记基因；多个限制性内切酶切点；能够在宿主细胞内复制和稳定存在三个特点。目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和表达。考点细化基因文库、基因组文库、cDNA文库有什么区别和联系？基因重组操作中构建基因表达载体的目的是什么？一个完整的基因表达载体包括哪些组分？区别：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储存，各个受体菌体分别含有这种生物的不同基因，称之为基因文库。如果含有一种生物所有基因，叫做基因组文库。只包含一种生物的一部分基因，这种基因文库叫做CDNA文库联系：都含有导入的某种生物的基因目的是将目的基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代，同时目的基因能够表达和发挥作用。基因、启动子、终止子、标记基因在构建基因表达载体是为什么目的基因的获取和载体的切割必须用同一种限制酶？将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞的常用方法各自是什么？作为基因工程的受体细胞植物可以采用体细胞，动物能用体细胞吗？一般采用什么细胞？说说为什么？作为基因工程的受体细胞植物可以采用体细胞，动物不能用体细胞，一般采用受精卵细胞。因为受精卵具有全能性。将目的基因导入植物细胞、动物细胞和微生物细胞的常用方法分别是脓杆菌转化法；显微注射法；首先用Ca离子处理细胞，使细胞处于一种能够吸收周围环境中的DNA分子的感受态细胞。然后将重组表达载体DNA分子溶于缓冲溶液中与感受态细胞混合，在一定温度下促进感受态细胞吸收DNA,完成转化

。在构建基因表达载体时为了切出相同末端，因此切割必须用同一种限制酶当受体细胞是大肠杆菌时常用Ca2+

处理细胞，这样做的目的是什么？目的基因的检测要从哪些方面进行检测？（提示：2个水平，4个角度）基因工程中的各个操作步骤中哪些步骤需要碱基互补配对？哪些步骤不需要？目的是使细胞处于一种能够吸收周围环境中的DNA分子的感受态细胞分子水平鉴定：DNA分子杂交技术检测是否插入了目的基因，核酸分子杂交技术检测否转录出mRNA；抗原—抗体杂交技术检测目的基因是否翻译成蛋白质；个体水平的鉴定如抗虫或抗病的鉴定等。获得目的基因、构建基因表达载体、和目的基因的检测和表达三个过程存在碱基互补配对，将目的基因导入受体细胞（转化）过程不存在碱基互补配对。5.举例说明基因工程在农业生产、医学中有哪些应用？6.基因治疗是对患病基因的的修复吗？基因检测所用的DNA分子为什么要经过处理变成单链？基因治疗不是对患病基因的修复，基因检测所用的DNA分子只有处理为单链才能与被检测的样品，按碱基配对原则进行杂交。在农业生产上：主要用于提高农作物的抗逆能力（如：抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等），以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。7.蛋白质工程与基因工程有什么区别？（提示：蛋白质工程的本质是通过改造基因进而形成自然界不存在的蛋白质，所以被形象地称为第二代基因工程；基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）8.转基因生物的安全性争论主要体现在哪三个方面？蛋白质工程的本质是通过改造基因进而形成自然界不存在的蛋白质，所以被形象地称为第二代基因工程；基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质食品安全、生物安全、环境安全三个方面9.目前对在转基因食品的共识是什么观点？10.目前对克隆人持否定观点的人占大多数，他们的否定理由主要有哪些？目前对在转基因食品的共识是：争论各方普遍认为，“尚未发现”转基因食品对人的健康存在“明显的不利作用”；转基因技术还具有为穷国“带来切实利益的明确可能”，关于转基因食品的争论必须更加开放、更加透明，更加全面；对这些食品危险性的评价必须谨慎。他们承认，关于转基因食品对健康的长期作用还难以确定，转基因作物对环境（尤其是在热带国家）的长期影响也是个未知数。目前对克隆人持否定观点的人占大多数，他们的否定理由主要有：伦理学家认为：克隆人严重地违反人类伦理道德；冲击了现有的婚姻、家庭、两性关系等传统的伦理道德观念；人为制造在心理和社会地位啥少年宫都不健全的人等等。生理学家认为：技术不成熟，可能孕育出有严重生理缺陷的孩子。11.中国政府对克隆人一贯立场是什么？12.中国政府对生物武器的一贯立场是什么？中国政府对克隆人一贯立场是禁止生殖性克隆人。不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。中国政府对生物武器的一贯立场是在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。

返回16.什么是细胞工程？在细胞器水平上改变细胞的遗传物质，属于细胞工程吗？17.什么是细胞的全能性？为什么从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性？指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过细胞水平或者细胞器水平上的操作，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获取细胞产品的一门综合科学技术。在细胞或细胞器水平上改变细胞的遗传物质，属于细胞工程具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能生物体每个细胞都具有该生物全部遗传信息，因此从理论上讲，生物体的每一个活细胞都应该具有全能性二、克隆技术考点细化细胞在生物体内没有表现出全能性的原因是什么？植物细胞的全能性得以实现的条件是什么？在生物的所有的细胞中，哪种细胞的全能性最高？体细胞和生殖细胞的全能性哪个高？18.什么是植物组织培养？简述植物组织培养的过程？基因选择性表达

受精卵细胞

离体，合适的营养和激素，无菌操作

生殖细胞

指在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配置的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。什么是脱分化？什么是再分化？愈伤组织有什么特点？植物组织培养时培养基的成分有哪些？与动物细胞培养相比较有什么区别？已分化的细胞经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程叫脱分化。再分化是指愈伤组织继续进行培养，重新分化出根或芽等器官。考点细化愈伤组织细胞排列疏松而无规则，高度液泡化的呈不定型状态的薄壁细胞。植物组织培养时培养基的成分有矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素、有机添加物，与动物细胞培养相比需要蔗糖、植物激素，不需要动物血清。在植物组织培养脱分化过程中，是否需要植物激素？植物组织培养全过程中是否都需要无菌和光照？19.植物组织培养技术有哪些用途？用植物体的什么组织来获得无病毒植物？生产紫草素时用不用进行脱分化？植物组织培养全过程中都需要无菌，愈伤组织之前不需要光照

需要

植物组织培养技术的用途有快速繁殖；培育无病毒植株；生产药物、食品添加剂、香料、色素和杀虫剂等；制造人工种子；转基因植物的培育等。考点细化茎尖、根尖

用转基因植物的培育需不需要植物组织培养？人工种子中人工胚乳相当于大豆种子的什么结构？人工种子与正常种子相比有什么优点？20.什么是植物体细胞杂交？如何获得原生质体？可以采用哪些方法促进植物体细胞原生质体融合？

需要

人工胚乳相当于大豆种子的子叶人工种子与正常种子相比发芽率高、繁殖能力强、结子容易将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。用纤维素酶果胶酶去除细胞壁物理方法：电刺激、振荡、离心；化学方法：聚乙二醇考点细化植物体细胞杂交完成的标志是什么？融合后的杂种细胞如何才能发育成完整的植物体？植物原生质体融合完成的标志是是什么？21.植物体细胞杂交这一育种方法的最大优点是什么？22.动物细胞工程常用的技术手段有哪些？23.动物细胞培养经过哪些过程？新细胞壁的形成

杂种细胞经植物组织培养技术，经脱分化和再分化过程，最后发育成完整的杂种植株两个植物原生质体融合时先细胞膜融合、再细胞质融合、最后细胞核融合。融合完志的标志是两个核融合为一个细胞核。克服不同生物远源杂交不亲和障碍

动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等原代培养和传代培养

动物细胞培养液的成分有哪些？动物细胞培养基与植物细胞培养基有何主要区别？培养的动物细胞通常取自什么样的组织或器官？动物细胞培养时的气体环境是什么状态？CO2起什么作用？如何使动物组织分散成单个细胞？动物细胞培养时的气体环境是95%的空气加5%二氧化碳的混合气体，CO2起到调节PH值作用动物细胞培养基固体，植物细胞培养基液体

糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等

使用胰蛋白酶处理使动物组织分散成单个细胞通常取自动物胚胎、幼龄动物的组织器官考点细化什么是原代培养？什么是传代培养？细胞株和细胞系中哪类细胞的遗传物质发生了改变？24.动物细胞培养技术有哪些应用？贴满瓶壁的细胞需要重新用胰蛋白酶等处理，然后分瓶继续培养，让细胞继续增殖。这样的培养过程通常被称为传代培养。动物组织处理使细胞分散后的初次培养称为原代培养细胞系遗传物质发生了改变

动物细胞培养技术应用有生产许多有重要价值的生物制品；基因工程离不开动物细胞培养；检测有毒物质；用于生理、病理、药理等研究；为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据。25.动物细胞融合与植物原生质体融合有什么区别？（提示：操作步骤和诱导方法和最终目的）26.单克隆抗体与血清抗体相比有何优点？27.单克隆抗体制备过程？操作步骤不同：植物原生质体融合需要先去除细胞壁，动物细胞无细胞壁；诱导方法不同：动物细胞融合可以用物理、化学和生物三种方法，植物原生质体融合只能用物理、化学方法；最终目的不同：植物原生质体融合最终是为了获得杂种植株，动物细胞融合最主要目的是获得单克隆抗体。特异性强、灵敏度高并可能大量制备

生产杂交瘤细胞要用哪两种细胞融合？如何获得B淋巴细胞？杂交瘤细胞具有什么特点？制备单克隆抗体过程中需要几次筛选？杂交瘤细胞培养获得单克隆抗体通常需要在那些场所？注射相应抗原后，从小鼠脾脏中提取出B淋巴细胞B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合杂交瘤细胞既能大量增殖，又能产生专一抗体

考点细化体外条件下做大规模培养杂交瘤细胞或者注射到小鼠腹腔内增殖，从细胞培养液或者小鼠腹水内就可以提取出大量的单克隆抗体。两次

杂交瘤细胞具有什么优点？杂交瘤细胞融合时，对B淋巴细胞有什么要求？一种B细胞只能产生一种抗体吗？A和B两种细胞融合，融合方式有哪几种？制备单克隆抗体过程中需要经过几次筛选？方法各自是什么？B淋巴细胞应为免疫过的B淋巴细胞既能大量增殖，又能产生专一抗体只能产生一种抗体

A和B两种细胞融合，若只考虑两两融合，融合方式有AA、BB、AB融合三种

需要经过两次筛选；第一次：特定的选择性培养基。第二次：抗体检测。拓展28.单克隆抗体在疾病诊断、治疗方面有何作用？生物导弹中，单抗的作用是什么？29.动物细胞核移植为什么利用去核卵母细胞？选用的卵母细胞应该是什么时期的卵母细胞作为诊断试剂，准确识别各种抗原物质的细微差异，并跟一定抗原发生特异性结合，具有准确、高效、简易、快速的优点；用于治疗疾病和运载药物，主要用于治疗癌症治疗，可制成“生物导弹”，也有少量用于治疗其他疾病。单抗具有导向作用，能将药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，既不损伤正常细胞，又减少了用药量。去核卵母细胞能够激发核的全能性减数第二次分裂中期拓展思考30.核移植技术获得的动物为什么供核动物性状不完全相同？（提示：从基因的来、环境的影响和基因突变三个方面回答）核移植技术获得的动物有细胞质基因的影响，有生活环境的差异影响，有可能发生基因突变返回31.精子和卵子的产生过程上有什么区别？精子细胞产生后需要哪些变形处理？卵子的发生在在胎儿时期完成了哪些步骤？排卵前后进行了减数分裂的什么过程？减Ⅱ分裂在什么过程中完成？精子和卵子的产生过程精子变形，卵子没有。卵泡的形成和在卵巢内的储备，是在出生前完成的。顶部形成，尾部发育，精子头出现，细胞质浓缩、精子形成等处理考点细化卵子的发生在在胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备，排卵前后进行了减数第一次分裂，减Ⅱ分裂在精子和卵细胞结合过程中完成。三、胚胎工程32.精、卵细胞结合前各自要发生哪些生理过程？（提示：在受精前精子要在雌性动物生殖道内获能；排出的卵子要在输卵管中进一步成熟到减Ⅱ中期才具备受精能力）。33.受精过程包括哪些阶段？卵子防止多精入卵有哪些机制？受精过程包括精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合；卵子防止多精入卵的机制有透明带反应和卵黄膜封闭作用精子获能：指刚刚排出的精子不能立即与卵子受精，必须在雌性动物的生殖道发生相应的生理变化后，才能获得受精能力；卵子的准备：排出的卵子成熟程度不同，有的可能是次级卵母细胞，如猪、羊等，有的可能是初级卵母细胞，如马、犬等，都要在输卵管内进一步成熟，达到减数第二次分裂中期，才具备与精子受精的能力。34.受精的标志是什么？受精完成标志是什么？35.胚胎发育经历了哪些生理过程？桑椹胚一般指多少个细胞数目的胚胎？胚胎分割选用的胚胎最好处于什么时期？为什么？36.胚胎工程的理论基础包括哪些技术？受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官分化→幼体在卵黄膜和透明带的间隙