2025届高考生物二轮复习专题13现代生物科技专题学案新人教版

PAGE21-专题十三现代生物科技专题考情分析考点卷Ⅰ卷Ⅱ卷Ⅲ202420242024202420242024202420242024202420242024基因工程T38T38T38T38T38细胞工程T38T38T38T38T38胚胎工程T38生态工程T38GOUJIANWANGLUOCHUANLIANZHISHI构建网络·串联学问

YAODIANZHENGHEZICEPAICHA要点整合·自测排查eq\o(\s\up7(),\s\do5(考点一))基因工程与蛋白质工程一、理教材·固基础1．比较记忆基因工程的三种工具限制酶DNA连接酶载体作用切割目的基因和载体拼接DNA片段，形成重组DNA携带目的基因进入受体细胞作用部位两个核苷酸之间的磷酸二酯键—作用特点(条件)①识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列②在特定位点上切割①E·coliDNA连接酶只能连接黏性末端②T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端①能在宿主细胞内稳定存在并大量复制②有一个至多个限制酶切割位点③具有特别的标记基因常用类型EcoRⅠ限制酶SmaⅠ限制酶E·coliDNA连接酶、T4DNA连接酶质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等2.熟记基因工程的四个操作步骤(1)目的基因的获得途径：方法详细操作干脆分别从自然界已有的物种中分别，如从基因文库中获得人工合成化学方法已知核苷酸序列的较小基因，干脆利用DNA合成仪用化学方法合成，不须要模板逆转录法以RNA为模板，在逆转录酶作用下人工合成PCR技术扩增①原理：DNA复制②条件：模板DNA、引物、四种脱氧核苷酸、热稳定的DNA聚合酶③过程eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(变性：90～95℃，DNA解旋,↓,复性：55～60℃，引物与单链DNA结合,↓,延长：70～75℃，在热稳定的DNA聚合酶作用下合成子链))(2)基因表达载体(重组质粒)的构建：①基因表达载体的组成：②构建过程：(3)将目的基因导入受体细胞：植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法显微注射技术Ca2＋处理法受体细胞受精卵、体细胞受精卵原核细胞(4)目的基因的检测与鉴定：3．图解记忆蛋白质工程二、做真题·明考向1．(2024·全国卷Ⅰ)基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。(1)基因工程中所用的目的基因可以人工合成，也可以从基因文库中获得。基因文库包括基因组文库和cDNA文库。(2)生物体细胞内的DNA复制起先时，解开DNA双链的酶是解旋酶。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是加热至90～95℃。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的氢键。(3)目前在PCR反应中运用Taq酶而不运用大肠杆菌DNA聚合酶的主要缘由是Taq酶热稳定性高，而大肠杆菌DNA聚合酶在高温下会失活。【解析】(1)基因工程中的基因文库包括基因组文库和部分基因文库(cDNA文库)。(2)细胞内的DNA复制起先时，通过解旋酶解开DNA双链。在体外利用PCR技术扩增目的基因时，通过高温(90～95℃)使反应体系中的模板DNA解链为单链。上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA双链分子中的氢键。(3)大肠杆菌DNA聚合酶不耐高温，在高温下会失活，而PCR反应体系中加入的聚合酶需耐高温，故在PCR反应中要用能耐高温的Taq酶。2．(2024·全国卷Ⅰ)回答下列问题：(1)博耶(H.Boyer)和科恩(S.Cohen)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌细胞中进行了表达。该探讨除证明白质粒可以作为载体外，还证明白体外重组的质粒可以进入受体细胞；真核生物基因可在原核细胞中表达(答出两点即可)。(2)体外重组的质粒可通过Ca2＋参加的转化方法导入大肠杆菌细胞；而体外重组的噬菌体DNA通常需与外壳蛋白(噬菌体蛋白)组装成完整噬菌体后，才能通过侵染的方法将重组的噬菌体DNA导入宿主细胞。在细菌、心肌细胞、叶肉细胞中，可作为重组噬菌体宿主细胞的是细菌。(3)真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在试验中应选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞，在蛋白质纯化的过程中应添加蛋白酶的抑制剂。【解析】(1)将非洲爪蟾核糖体蛋白基因与质粒重组后导入大肠杆菌中，该过程利用的技术是转基因技术。该探讨除了证明质粒可作为载体外，还证明白体外重组的质粒可以进入受体细胞，真核生物的基因可在原核细胞中表达等。(2)重组质粒导入大肠杆菌细胞可采纳Ca2＋参加的转化方法；体外重组噬菌体要通过将体外重组的噬菌体DNA和外壳蛋白(或噬菌体蛋白)进行组装获得；因为噬菌体是特地寄生在细菌中的病毒，所以宿主细胞选用细菌。(3)为防止蛋白质被降解，在试验中应选用蛋白酶缺陷型的大肠杆菌作为受体细胞；在蛋白质纯化过程中，为防止目的蛋白质被降解，须要添加蛋白酶的抑制剂。3．(2024·全国卷Ⅱ节选)某种荧光蛋白(GFP)在紫外光或蓝光激发下会发出绿色荧光，这一特性可用于检测细胞中目的基因的表达。某科研团队将某种病毒的外壳蛋白(L1)基因连接在GFP基因的5′末端，获得了L1－GFP融合基因(简称为甲)，并将其插入质粒P0，构建了真核表达载体P1，其部分结构和酶切位点的示意图如下，图中E1～E4四种限制酶产生的黏性末端各不相同。(1)据图推断，该团队在将甲插入质粒P0时，运用了两种限制酶，这两种酶是E1和E4。运用这两种酶进行酶切是为了保证甲的完整，也是为了保证甲与载体正确连接。(2)将P1转入体外培育的牛皮肤细胞后，若在该细胞中视察到了绿色荧光，则说明L1基因在牛的皮肤细胞中完成了转录和翻译过程。(3)为了检测甲是否存在于克隆牛的不同组织细胞中，某同学用PCR方法进行鉴定，在鉴定时应分别以该牛不同组织细胞中的核DNA(填“mRNA”“总RNA”或“核DNA”)作为PCR模板。【解析】(1)由题意可知，L1基因和GFP基因合成了L1－GFP融合基因(简称为甲)，题图中显示了四个酶切位点，当将L1－GFP融合基因插入质粒P0时，可用E1和E4限制酶进行酶切，用这两种酶进行酶切不会破坏甲的完整性，同时能保证甲依据正确的方向与载体连接。(2)若在牛皮肤细胞中视察到了绿色荧光，则说明L1－GFP融合基因得到表达，即目的基因在受体细胞中通过转录和翻译合成了荧光蛋白。(3)利用PCR技术扩增目的基因，可以检测目的基因是否存在。PCR扩增的模板是DNA。命题方向基础类1.PCR技术的原理和应用，如第1题；2．目的基因导入的方法，如第2题(2)小题；3.基因工程操作的基本工具，如第3题(1)小题。理解类1.目的基因的检测与表达，如第3题(2)小题；2．基因工程中酶的作用特点，如第1题(3)小题。复习方向1.记忆基因的结构，基因工程的工具、过程，PCR技术的原理和步骤及留意事项，蛋白质工程的应用的相关学问。2．重点理解基因工程原理、过程、留意事项及应用的相关学问。三、练考点·能迁移1．(2024·江西省高三二模)2020年4月12日，由军事科学院陈薇院士团队牵头研发的创新型重组疫苗产品——重组新冠病毒(腺病毒载体)疫苗正式在武汉起先受试者接种试验。腺病毒也会引起人类呼吸系统等不适，但只要不是免疫缺陷者，一般不会导致严峻后果，可以被当做没有杀伤力的载体，将其一部分基因替换成新冠病毒的刺突糖蛋白S蛋白基因就可以得到重组病毒，然后接种于人体后就能达到类似接种牛痘病毒预防天花的效果。注：A、B、C、D是引物，箭头是延长方向(1)图中是新冠病毒S蛋白基因可用PCR技术体外扩增，PCR技术的原理是DNA双链复制，需经过变性→复性→延长→重复过程，其中子链延长须要引物，引物会与单链相应互补序列结合，此处应当选用的引物种类是A、D(用图中字母作答)。(2)新冠病毒S蛋白基因和载体重组时须要的一种工具酶是DNA连接酶，与限制性核酸内切酶相比，它对所重组的DNA两端碱基序列无(填“有”或“无”)专一性要求。(3)病毒基因表达依靠启动子，它是一段特别结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。【解析】(1)图中是新冠病毒S蛋白基因可用PCR技术体外扩增，PCR技术是依据DNA双链复制的原理在体外完成的，需经过变性→复性→延长→重复过程，其中子链延长须要引物，引物会与单链相应互补序列通过氢键结合，依据DNA的结构特点，再结合DNA复制方向只在引物的3’端起先延长的特点可推想，此处应当选用的引物种类是A、D，这样就能通过PCR技术获得引物之间的DNA序列。(2)构建新冠病毒S蛋白基因的表达载体时，须要用的DNA连接酶，该酶与限制性核酸内切酶相比，对要实现重组的DNA两端碱基序列无专一性要求，如T4DNA连接酶既能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来，也能将双链DNA的平末端连接起来。(3)病毒基因表达依靠启动子，它是位于基因首端的一段特别结构的DNA片段，RNA聚合酶能识别并结合在该部位，而后驱动基因转录出mRNA。2．(2024·四川省内江市第六中学高三二模)据“中国科学报”2019年11月7日报道，探讨人员选择了在植物中一类为MADS－box的基因，并在其中选择了一种基因(zmm28)来改造玉米植株。探讨小组将zmm28与一个新的启动子融合，后者是一段限制基因激活时间的DNA。一般当玉米起先开花时，zmm28就会启动。而增加的启动子能够比自然发生更早地启动zmm28，并且在开花后接着促进基因的作用。探讨人员在48种玉米品种中测试该种转基因的表现，结果表明其产量增加了8%～10%。回答下列问题：(1)探讨人员在培育过程中，首先将zmm28与一个新的启动子融合一种新基因，该过程中所需的酶有限制性核酸内切酶和DNA连接酶；若获得的新基因较少，可利用PCR技术使其扩增，若该1个新基因经过5次循环，则须要消耗缓冲液中62个引物。(2)然后用所得的新基因构建基因表达载体，在构建的基因表达载体中，还必需有终止子和标记基因，将zmm28基因插入到质粒的T－DNA上的目的是使znm28基因进入玉米细胞，并整合到玉米细胞染色体的DNA上，使zmm28的遗传特性得以稳定维持和表达。(3)将上述含有新基因的重组表达载体导入玉米细胞中最常用的方法是基因枪法(农杆菌转化法)。将导入了新基因的玉米细胞离体培育成完整转基因玉米植株，该过程利用的原理是植物细胞的全能性。(4)探讨人员发觉，该转基因玉米植株叶子比一般玉米的要稍大一些，这说明该转基因玉米增产是通过增大叶面积，增加光合作用效率实现的。【解析】(1)将zmm28与一个新的启动子融合为一种新基因，该过程中所需的工具酶有限制酶和DNA连接酶；若获得的新基因较少，可利用PCR技术使其扩增，扩增过程中所需引物的公式＝2×(2n－1)，n代表扩增循环的次数，若该1个新基因经过5次循环，则须要消耗缓冲液中2×(25－1)＝62个引物。(2)图中所给信息中包括了启动子和目的基因，而在构建基因表达载体时还需终止子和标记基因；T－DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上，所以将zmm28基因插入到质粒的T－DNA上的目的是使znm28基因进入玉米细胞，并整合到玉米细胞染色体的DNA上，使zmm28的遗传特性得以稳定维持和表达。(3)玉米是单子叶植物，将目的基因导入单子叶植物最常用的方法是基因枪法，将导入了新基因的玉米细胞离体培育成完整转基因玉米植株，该技术是植物组织培育技术，该过程利用的原理是植物细胞的全能性。(4)该转基因玉米植株叶子比一般玉米的要稍大一些，这说明该转基因玉米的叶面积增大，会增加光合作用效率，所以该转基因玉米增产是通过增大叶面积，增加光合作用效率来实现的。3．(2024·四川省高三二模)马铃薯植株在长期栽培中简单遭遇病毒侵染，导致严峻减产。科学家用反转录法人工合成了抗病毒的PVX基因，并通过基因工程技术将该基因胜利导入马铃薯细胞中，培育出抗病毒的马铃薯植株。请回答：(1)以相关mRNA为模板在反转录酶的作用下，可以获得抗病毒的PVX基因。将获得的PVX基因在体外进行扩增常利用PCR技术，该技术的原理是一种体外DNA扩增技术，是在模板DNA、引物和4种脱氧核苷酸存在的条件下依靠DNA聚合酶的酶促反应，将须要被扩增的DNA片段与两侧互补的寡核苷酸链引物经过一系列反应，使DNA片段在数量上增加，从而获得所需的特定基因片段。(2)抗病毒的PVX基因在基因工程中被称为目的基因，若用农杆菌转化法将该基因导入马铃薯细胞，导入前须要运用CaCl2物质处理细胞。(3)要使人工合成的PVX基因在受体细胞中复制并表达，必需通过构建基因表达载体而不能干脆将基因导入受体细胞，其缘由是该基因无复制原点、启动子、终止子、标记基因(答出两点即可)。(4)相比于将抗病毒基因导入植物细胞的细胞核中，若将抗病毒基因导入植物细胞的叶绿体基因组中具有许多优势，从环境爱护和生物工程平安性问题的角度分析，其优势主要体现在花粉中的精子细胞中通常不存在叶绿体，导入叶绿体基因组中的抗病毒基因不会随花粉扩散传播，从而不会产生基因污染(合理即可)。【解析】(1)DNA合成RNA的过程称为转录，以相关mRNA为模板在反转录酶的作用下，可以获得抗病毒的PVX基因。将获得的PVX基因在体外进行扩增常利用PCR技术，该技术的原理是一种体外DNA扩增技术，是在模板DNA、引物和4种脱氧核苷酸存在的条件下依靠DNA聚合酶的酶促反应，将须要被扩增的DNA片段与两侧互补的寡核苷酸链引物经过一系列反应，使DNA片段在数量上增加，从而获得所需的特定基因片段。(2)抗病毒的PVX基因在基因工程中被称为目的基因，若用农杆菌转化法将该基因导入马铃薯细胞，导入前须要运用CaCl2物质处理细胞，使其成为感受态。(3)要使人工合成的PVX基因在受体细胞中复制并表达，必需通过构建基因表达载体，常采纳的载体为质粒，而不能干脆将基因导入受体细胞，其缘由是该基因无复制原点、启动子、终止子、标记基因等。(4)花粉中的精子细胞中通常不存在叶绿体，存在于体细胞的细胞核中，导入叶绿体基因组中的抗病毒基因不会随花粉扩散传播，从而不会产生基因污染。eq\o(\s\up7(),\s\do5(考点二))细胞工程一、理教材·固基础1．比较记忆植物组织培育与动物细胞培育项目植物组织培育动物细胞培育取材植物幼嫩部位动物胚胎或诞生不久的幼龄动物的器官或组织过程eq\x(外植体)eq\x(\o(→,\s\up7(\a\vs4\al(脱分化)),\s\do5()))eq\x(愈伤组织)eq\x(胚状体)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(人工胚乳),\s\do5(和种皮)))eq\x(人工种子)eq\x(植株)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(再分化),\s\do5(光照)))eq\x(试管幼苗)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(移),\s\do5(栽)))eq\x(动物胚胎或幼龄动物的组织、器官)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(剪碎),\s\do5(胰蛋白酶处理)))eq\x(单个细胞)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(加),\s\do5(培育液)))eq\x(细胞悬液)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(原代培育),\s\do5(1～10代)))eq\x(细胞贴壁生长增殖)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(传代培育),\s\do5(11～50代左右)))eq\x(细胞获得不死性遗传物质发生变更)结果获得植株个体，可以体现全能性获得新的细胞，不形成个体，不体现全能性条件①无菌②养分物质③相宜条件④植物激素①无菌、无毒②养分物质，血清等③相宜的温度和pH④气体环境：O2、CO2应用①植株快速繁殖②脱毒植株的培育③人工种子④生产药物、杀虫剂等⑤转基因植物的培育①蛋白质生物制品的生产②皮肤移植材料的培育③检测有毒物质④生理、病理、药理学的探讨2.理清克隆动物培育流程3．比较记忆植物体细胞杂交与动物细胞融合项目植物体细胞杂交动物细胞融合原理细胞膜的流淌性、细胞的全能性细胞膜的流淌性过程eq\a\vs4\al(细胞A、B)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(),\s\do5(去壁)))eq\a\vs4\al(原生质体A、B)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(),\s\do5(融合)))eq\a\vs4\al(融合的原生质体)eq\a\vs4\al(杂种细胞)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(),\s\do5(植物组织培育)))eq\a\vs4\al(杂种植株)eq\a\vs4\al(细胞A、B)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(),\s\do5(融合)))eq\a\vs4\al(杂交细胞)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(),\s\do5(有丝分裂)))eq\a\vs4\al(多个相同杂交细胞)相关酶纤维素酶和果胶酶胰蛋白酶或胶原蛋白酶融合方法物理法：离心、电激、振动；化学法：聚乙二醇等试剂诱导除物理法和化学法外，还可以用灭活的病毒诱导结果杂种植株杂交细胞意义克服了远缘杂交的不亲和性，获得杂种植株突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能4.精确记忆单克隆抗体的“一过程两特点”(1)制备过程：(2)单克隆抗体的特点：特异性强、灵敏度高。二、做真题·明考向4．(2024·全国卷Ⅰ)为研制抗病毒A的单克隆抗体，某同学以小鼠甲为试验材料设计了以下试验流程。回答下列问题：(1)上述试验前必需给小鼠甲注射病毒A，该处理的目的是诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A的抗体的B淋巴细胞。(2)写出以小鼠甲的脾脏为材料制备单细胞悬液的主要试验步骤：取小鼠甲脾脏剪碎，用胰蛋白酶处理使其分散成单个细胞，加入培育液制成单细胞悬液。(3)为了得到能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞，须要进行筛选。图中筛选1所采纳的培育基属于选择培育基，运用该培育基进行细胞培育的结果是只有杂交瘤细胞能够生存。图中筛选2含多次筛选，筛选所依据的基本原理是抗原与抗体的反应具有特异性。(4)若要使能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞大量增殖，可采纳的方法有将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖；将杂交瘤细胞在体外培育(答出2点即可)。【解析】(1)试验前给小鼠甲注射病毒A，是为了诱导小鼠甲产生能够分泌抗病毒A的抗体的B淋巴细胞。(2)取小鼠的脾脏，剪碎组织，用胰蛋白酶处理获得单个细胞，加入培育液可以制成单细胞悬液。(3)图中筛选1须要用到选择培育基，只有杂交瘤细胞可以存活。筛选2是为了获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞，该过程要用到抗原抗体杂交，故筛选所依据的原理是抗原－抗体反应具有特异性。(4)获得能产生抗病毒A的单克隆抗体的杂交瘤细胞后，可以在体外培育液中进行培育，或在小鼠的腹腔中进行培育，使杂交瘤细胞大量增殖。5．(2024·全国卷Ⅱ)植物组织培育技术在科学探讨和生产实践中得到了广泛的应用。回答下列问题。(1)植物微型繁殖是植物繁殖的一种途径。与常规的种子繁殖方法相比，这种微型繁殖技术的特点有能保持植物原有的遗传特性，繁殖速度快(答出2点即可)。(2)通过组织培育技术，可把植物组织细胞培育成胚状体，再通过人工种皮(人工薄膜)包装得到人工种子(如图所示)，这种人工种子在相宜条件下可萌发生长。人工种皮具备透气性的作用是有利于胚状体进行呼吸作用。人工胚乳能够为胚状体生长供应所需的物质，因此应含有植物激素、矿质元素和糖等几类物质。(3)用脱毒苗进行繁殖，可以削减作物感染病毒。为了获得脱毒苗，可以选取植物的茎尖进行组织培育。(4)植物组织培育技术可与基因工程技术相结合获得转基因植株。将含有目的基因的细胞培育成一个完整植株的基本程序是含目的基因的细胞eq\o(→,\s\up7(培育))愈伤组织eq\o(→,\s\up7(诱导分化))小植株####(用流程图表示)。【解析】(1)植物微型繁殖属于植物组织培育技术，其特点是能保持植物原有的遗传特性、繁殖速度快等。(2)人工种皮具备透气性，使胚状体易获得氧气，有利于胚状体进行呼吸作用。植物的生长须要有机物和无机物等养分，人工胚乳中应含有植物激素、矿质元素和糖等物质，这些物质都是胚状体生长所必需的。(3)植物的茎尖含病毒极少，适合用其进行组织培育获得脱毒苗。(4)植物组织培育中主要包含脱分化和再分化两个过程，结合基因工程，培育转基因植株的过程为：含目的基因的细胞eq\o(→,\s\up7(培育))愈伤组织eq\o(→,\s\up7(诱导分化))小植株。6．(2024·全国卷Ⅲ)培育胡萝卜根组织可获得试管苗，获得试管苗的过程如图所示。eq\x(\a\al(切取干净,的胡萝卜,根段))①eq\x(\a\al(对根段,进行消毒))②eq\x(\a\al(切取1cm3左,右带有形成,层的组织块))③eq\x(\a\al(接种,组织块))④eq\x(\a\al(诱导组织,块形成愈,伤组织))⑤eq\x(\a\al(诱导愈伤,组织形成,试管苗))⑥回答下列问题。(1)利用胡萝卜根段进行组织培育可以形成试管苗。用分化的植物细胞可以培育成完整的植株，这是因为植物细胞具有全能性(或答：形成完整植株所需的全部基因)。(2)步骤③切取的组织块中要带有形成层，缘由是形成层简单诱导形成愈伤组织。(3)从步骤⑤到步骤⑥须要更换新的培育基，其缘由是诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同。在新的培育基上愈伤组织通过细胞的分化(或答：再分化)过程，最终可形成试管苗。(4)步骤⑥要进行照光培育，其作用是诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。(5)经组织培育得到的植株，一般可保持原品种的遗传特性，这种繁殖方式属于无性繁殖。【解析】(1)植物细胞具有全能性，故用分化的植物细胞可以培育成完整的植株。(2)形成层细胞分化程度低、全能性高，简单诱导形成愈伤组织，所以要选取含有形成层的组织进行组织培育。(3)培育愈伤组织过程中，须要肯定的养分和激素诱导等条件，步骤⑤和步骤⑥在培育过程中须要的生长素和细胞分裂素的比例不同，所以，从步骤⑤到步骤⑥须要更换新的培育基。在培育基上愈伤组织通过细胞的分化(再分化)过程，最终可形成试管苗。(4)试管苗须要照光培育，以便诱导叶绿素的形成，使试管苗能够进行光合作用。(5)组织培育没有经过两性生殖细胞的结合，因此属于无性繁殖，组织培育得到的植株保持了原品种的遗传特性。命题方向基础类1.植物组织培育的特点及应用，如第5题和第6题；2．制备细胞悬液的步骤，如第4题(2)小题理解类1.植物组织培育的过程分析，如第6题(3)小题；2．单克隆抗体的制备过程，第4题的(1)(2)(4)。复习方向1.记忆植物组织培育的过程及原理、动物细胞培育的过程及原理、植物体细胞杂交的过程及原理、动物细胞核移植的过程及原理、动物细胞融合和单克隆抗体的制备过程。2．重点理解植物组织培育的结果分析、体细胞克隆和生殖细胞克隆的区分。三、练考点·能迁移4．(2024·江苏省高三三模)近年来，一种名为“爱媛橙”的柑橘类水果因皮薄易剥、细腻多汁、口感似果冻等优点，被网友们称为“果冻橙”，并快速成为网红水果。“爱媛橙”由柑橘品种南香与西子香杂交获得。某科研小组欲利用细胞融合技术培育“爱媛橙”，其部分流程如下图所示，回答下列问题：(1)过程①应将两种植物细胞分别置于含有纤维素酶和果胶酶的等渗(填“低渗”“等渗”或“高渗”)溶液中制备原生质体；与动物细胞融合相比，过程②不具有的融合方法是生物法(灭活的病毒诱导融合)。(2)杂种细胞形成的标记是细胞壁的形成；愈伤组织的细胞最突出的特征是细胞高度液泡化，处于无定形态态；过程⑤称为再分化。(3)与通过南香与西子香杂交培育成的“爱媛橙”相比，该育种方法具有的优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍；该育种技术遵循的生物学原理是①③④(填序号)。①细胞膜的流淌性 ②细胞膜的选择透过性③植物细胞的全能性 ④细胞增殖【解析】(1)欲获得原生质体，需将植物细胞去除细胞壁，细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，因此可用纤维素酶和果胶酶处理细胞。为了保证原生质体的活性，需将两种植物细胞分别置于含有纤维素酶和果胶酶的等渗溶液中制备。与动物细胞融合相比，过程②原生质体融合时不具有的融合方法是生物法(灭活的病毒诱导融合)。(2)融合的原生质体形成细胞壁标记着杂种细胞的形成。杂种细胞经过脱分化，形成高度液泡化、处于无定形态态的细胞团，即为愈伤组织。愈伤组织通过⑤再分化，形成“爱媛橙”植株。(3)常规的杂交育种只能整合已有的性状，不能产生新性状，不能克服远缘杂交的不亲和性。题中“爱媛橙”植株的获得利用了植物体细胞杂交技术，该技术能克服远缘杂交不亲和的障碍。植物体细胞杂交技术遵循细胞膜的流淌性、植物细胞的全能性、细胞增殖等生物学原理，即①③④。5．(2024·广东省高三二模)动物细胞融合是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。利用细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为制造单克隆抗体开拓了新途径。回答下列问题。(1)细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘(或不同物种之间的)杂交成为可能。诱导动物细胞融合时，常用的诱导因素有聚乙二醇(或PEG)、电激(答出2点)和灭活的病毒等。(2)灭活的病毒诱导细胞融合的原理是：病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝合，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。(3)把从免疫小鼠的脾脏中提取的B细胞与骨髓瘤细胞混合，体外诱导细胞融合，第一次筛选时，未融合的亲本细胞和融合的具有同种细胞核的细胞都会死亡，而保留的细胞是杂种细胞(或杂交痼细胞)，这种细胞的特点是既能快速大量繁殖，也能产生抗体。【解析】(1)细胞融合技术突破了有性杂交方法的局限，使远缘杂交成为可能。诱导动物细胞融合时，常用的诱导因素有聚乙二醇(PEG)、电激和灭活的病毒等。(2)灭活病毒诱导细胞融合的原理是病毒表面含有的糖蛋白和一些酶能够与细胞膜上的糖蛋白发生作用，使细胞相互凝合，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。(3)进行细胞融合时，会得到融合的具有相同细胞核的细胞，细胞融合的具有不同细胞核的细胞和未融合的亲本细胞。融合的具有不同细胞核的细胞也就是杂种细胞或杂交瘤细胞。“既能快速大量繁殖，也能产生抗体”是杂交瘤细胞的特点。6．(2024·陕西省高三二模)回答下列有关动物细胞工程的问题：(1)动物细胞培育须要足够的养分、相宜的温度和pH、无菌、无毒的环境和肯定的气体环境等条件。当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制。此时，瓶壁上形成的细胞层数是单层。要使贴壁的细胞从瓶壁上分别下来，可用胰蛋白酶处理。(2)克隆动物的培育体现了动物体细胞核的全能性，运用的供体细胞一般都是传代10代以内的细胞，以保持细胞正常的二倍体核型。(3)单克隆抗体制备过程中，B淋巴细胞与骨髓瘤细胞的融合常用灭活的病毒作为诱导因素。对经选择性培育的杂交瘤细胞，还需进行克隆化培育和抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。【解析】(1)动物细胞培育须要足够的养分、相宜的温度和pH、无毒无菌的环境；当贴壁细胞分裂生长到细胞表面相互接触时，细胞会停止分裂增殖，这种现象称为细胞的接触抑制；瓶壁上形成的细胞层数是单层；可以用胰蛋白酶将贴壁的细胞从瓶壁上分别下来。(2)克隆动物的培育体现了动物体细胞的细胞核具有全能性；由于传代10代以内的细胞能保持正常的二倍体核型，因此运用的供体细胞一般都是传代10代以内的细胞。(3)动物细胞融合常用灭活的病毒作为诱导因素；对经选择性培育的杂交瘤细胞，还需进行克隆化培育及抗体检测，经多次筛选，就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。eq\o(\s\up7(),\s\do5(考点三))胚胎工程一、理教材·固基础1．精确记忆早期胚胎发育过程2．熟知胚胎工程的操作流程(1)胚胎移植过程中两次运用激素，第一次常用孕激素对供、受体进行同期发情处理；其次次用促性腺激素对供体做超数排卵处理。(2)胚胎移植过程中的两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；其次次对受体母畜是否妊娠进行检查。(3)胚胎移植是有性生殖还是无性生殖，取决于胚胎是由受精卵形成的(有性生殖)，还是由核移植技术形成重组细胞发育而成或胚胎分割形成的(无性生殖)。二、做真题·明考向7．(2024·全国卷Ⅲ)W是一种具有特定功能的人体蛋白质。某探讨小组拟仿照制备乳腺生物反应器的探讨思路，制备一种膀胱生物反应器来获得W，基本过程如图所示。(1)步骤①中须要运用的工具酶有限制性核酸内切酶、DNA连接酶。步骤②和③所代表的操作分别是显微注射和体外培育。步骤④称为胚胎移植。(2)与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W的优势在于不受转基因动物的性别、年龄(答出2点即可)的限制。(3)一般来说，在同一动物个体中，乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞的细胞核中染色体DNA所含的遗传信息相同(填相同或不同)，缘由是两种上皮细胞都是体细胞，且来源于同一个受精卵。(4)从上述流程可知，制备生物反应器涉及胚胎工程，胚胎工程中所用到的主要技术有体外受精、胚胎移植(答出2点即可)。【解析】(1)由分析可知，步骤①为构建基因表达载体，需运用同种限制酶切割目的基因和运载体，再由DNA连接酶连接黏性末端，形成重组表达载体；步骤②为显微注射；步骤③为体外培育；步骤④为胚胎移植。(2)与乳腺生物反应器相比，用膀胱生物反应器生产W，可从动物一诞生就收集产物，不受动物的性别和年龄的限制。(3)在同一动物个体中，乳腺上皮细胞与膀胱上皮细胞是由同一个受精卵有丝分裂产生的体细胞，其细胞核中染色体DNA所含的遗传信息相同。(4)由分析可知，步骤③为体外培育，步骤④为胚胎移植，均属于胚胎工程。8．(2015·山东高考)治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下：(1)过程①采纳的是细胞工程中的(体细胞)核移植技术，过程②采纳的是胚胎工程中的(早期)胚胎培育技术。(2)体细胞进行体外培育时，所需气体主要有O2和CO2，其中CO2的作用是维持培育液(基)的pH(或：酸碱度)。(3)假如克隆过程中需进行基因改造，在构建基因表达载体(重组载体)时必需运用限制性(核酸)内切酶(或：限制酶)和DNA连接酶(注：两空可颠倒)两种工具酶。基因表达载体上除目的基因外，还需有标记基因，以便选出胜利导入基因表达载体的细胞。(4)胚胎干细胞可以来自囊胚中的内细胞团。在肯定条件下，胚胎干细胞可以分化形成不同的组织器官。若将图中获得的组织器官移植给个体B(填“A”或“B”)，则不会发生免疫排斥反应。【解析】(1)过程①表示将体细胞核移入去核卵母细胞，即核移植技术；过程②表示早期胚胎培育技术。(2)体细胞进行体外培育时，CO2的主要作用是维持培育液(基)的pH。(3)构建基因表达载体时须要限制酶和DNA连接酶两种工具酶；基因表达载体上的标记基因的作用是便于筛选出胜利导入基因表达载体的细胞。(4)囊胚的内细胞团细胞具有发育的全能性，属于胚胎干细胞。在图示过程中，个体B供应的是细胞核，分化形成的组织器官的性状主要是由来自个体B的遗传物质确定的，因此体外培育获得的组织器官移入个体B不会发生免疫排斥反应。命题方向基础类胚胎工程的技术，第7题的(4)小题；胚胎移植技术的原理和基本操作过程，第8题的(4)小题，胚胎干细胞的来源。理解类结合基因工程考查良种动物的培育，第7题的(2)(3)小题复习方向1.记忆动物胚胎发育的基本过程、胚胎工程的理论基础和操作过程，胚胎干细胞的特点、应用等内容。2．重点理解胚胎工程和基因工程、细胞工程之间的联系等。三、练考点·能迁移7．(2024·江苏省高三二模)幼畜体外胚胎生产技术，即幼畜超排、胚胎体外生产和移植技术，是提高良种家畜繁殖效率的核心技术。科学家经过多年对辽宁绒山羊体外胚胎生产技术的探讨总结，形成了如下操作流程，回答下列问题：(1)流程图中的A是指精子的获能处理，经过程A处理后的精子才能与发育至减数其次次分裂中期的卵母细胞完成受精作用。卵母细胞防止多精入卵的两道屏障是透亮带反应、卵细胞膜反应。(2)在卵母细胞活体采集前，科学家利用如下两种方式对供体母羊进行了超排处理，记录的相关数据如下表：不同超排方法对超排效果、卵裂及胚胎发育的影响

组别羊羔/只卵泡/个平均卵数/个卵裂率/%囊胚率/%先加PMSG后加FSH636661.00±13．9642.43(143/337)47.59(69/145)先加FSH后加PMSG651585.83±18．3522.80(101/443)25.74(26/101)①推想PMSG和FSH均属于促性腺激素。②结果表明：超排方法不同不仅影响超排效果而且对体外受精后卵裂及早期胚胎发育有很大影响。(3)B过程的生理学基础之一是供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但移入受体的供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受任何影响。(4)已知产下的小羊羔具有优良的遗传特性，另外还可采纳B处的细胞，通过胚胎干细胞核移植(写一种)等技术加速辽宁绒山羊遗传改良进程，并促进优良畜群繁育。也可采纳胚胎分割技术将B均等分割为几份，并进行胚胎移植，从而一次性获得多只羊羔。【解析】(1)流程图中的A是指精子的获能处理，经过程A处理后的精子才能与发育至减数其次次分裂中期的卵母细胞完成受精作用。卵母细胞防止多精入卵的两道屏障是透亮带反应和卵细胞膜反应。(2)①推想PMSG和FSH均属于促性腺激素，促进超数排卵；②结果表明：超排方法不同不仅影响超排效果而且对体外受精后卵裂及早期胚胎发育(卵裂率和囊胚)有很大影响。(3)胚胎移植的生理学基础之一是供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，便利养分物质和代谢废物等的运输。(4)采纳B处的胚胎干细胞进行核移植，可得到多只优良后代；也可采纳胚胎分割技术将B均等分割为几份，并进行胚胎移植，从而一次性获得多只羊羔。8．由中科院神经科学探讨所团队克隆的猕猴“中中”和“华华”，登上了全球顶尖学术期刊《细胞》的封面，该成果标记着中国领先开启了以体细胞克隆猴作为试验动物模型的新时代。回答下列问题：(1)正常状况下，哺乳动物的受精过程主要包括：精子穿越放射冠和透亮带，进入卵细胞膜，原核形成和两个原核融合。(2)哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获得和受精等几个主要步骤。(3)在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采纳的体外获能方法有培育法和化学诱导法。(4)在运用合成培育基培育早期胚胎时，通常还需加入血清(或血浆)等自然物质，并须要适时更换培育液，以清除代谢产物，防止代谢产物积累对早期胚胎造成危害。(5)胚胎在受体内存活的最可能的生理基础是受体子宫基本上不对外来胚胎发生免疫排斥反应。(6)克隆猴胜利后，人们不得不慎重考虑克隆人的问题，对于此问题，中国政府的看法是禁止生殖性克隆人，不反对治疗性克隆。【解析】(1)哺乳动物的受精过程主要包括：精子穿越放射冠和透亮带，进入卵细胞膜，原核形成和两个原核融合。(2)哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获得和受精等几个主要步骤。(3)在体外受精前，要对精子进行获能处理。通常采纳的体外获能方法有培育法和化学诱导法两种。对于啮齿动物、家兔和猪等动物的精子，一般采纳培育法，对牛、羊等家畜的精子常采纳化学诱导法。(4)哺乳动物胚胎的培育液成分一般都比较困难，因此在合成培育基中除了加入无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等养分成格外，还须要加入动物血清(或血浆)等自然物质，并须要适时更换培育液，以清除代谢产物，防止代谢产物积累对早期胚胎造成危害。(5)胚胎在受体内的存活的最可能的生理基础是受体子宫基本上不对外来胚胎发生免疫排斥反应。(6)中国政府对克隆技术的看法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试验。但是，中国不反对治疗性克隆。eq\o(\s\up7(),\s\do5(考点四))生态工程一、理教材·固基础1．熟记生态工程的原理和实例2．精确推断生态工程实例中的主要原理生态工程实例生态工程原理无废弃物农业遵循物质循环再生原理在人工林中增加植被层次遵循物种多样性原理太湖水体富养分化引起大面积水华违反协调与平衡原理前面造林，后面砍树违反整体性原理二、做真题·明考向9．(2024·全国卷Ⅱ)植树造林、“无废弃物农业”、污水净化是建设漂亮中国的重要措施。回答下列有关生态工程的问题：(1)在植树造林时，一般认为，全部种植一种植物的做法是不行取的。因为与混合种植方式所构建的生态系统相比，依据种植一种植物方式所构建的生态系统，其反抗力稳定性低。反抗力稳定性的含义是生态系统反抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的实力。(2)“无废弃物农业”是我国利用生态工程的原理进行农业生产的一种模式，其做法是收集有机物质。包括人畜粪便、枯枝落叶等，采纳堆肥和沤肥等多种方式，把它们转变为有机肥料，再施用到农田中。施用有机肥料的优点是改善了土壤结构；培育了土壤微生物；实现了土壤养分的循环利用(答出3点即可)。在有机肥料的形成过程中，微生物起到了重要作用，这些微生物属于生态系统组分中的分解者。(3)在污水净化过程中，除发挥污水处理厂的作用外，若要利用生物来回收污水中的铜、镉等金属元素，请供应一个方案：种植能汲取这些金属元素的水生植物，再从植物中回收金属。【解析】(1)生态系统的反抗力稳定性取决于生态系统中物种组成的困难程度，种植一种植物，生态系统的生物种类过少，反抗力稳定性较低；所谓反抗力稳定性是指生态系统反抗外界干扰并使自身的结构与功能保持原状或不受损害的实力。(2)由于有机肥料中有机物较多，故施用有机肥料可以改善土壤结构、培育土壤微生物、实现了土壤养分的循环利用。分解人畜粪便、枯枝败叶中的有机物质的微生物属于分解者。(3)利用生物来回收污水中的金属元素，可以通过种植能汲取这些金属元素的水生植物，再从植物中回收金属。10．(2014·重庆高考)为治理某废弃采石场的生态环境，对其进行了公园化建设。(1)对其进行整理和覆土，并选择适生植物进行人工造林，不同复原时期的植物物种数如上图所示。t0→t1，植物残体及凋落物中的有机物被生态系统中的分解者转化为无机物，使土壤条件得到改善；同时由