2014届高考生物二轮复习权威课件：专题十六_现代生物科技专题

1、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,易错易混归纳,返回目录,考情纵览,专题十六现代生物科技专题,12013广东卷 从某海洋动物中获得一基因，其表达产物为一种抗菌性和溶血性均较强的多肽P1。目前在P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是() A合成编码目的肽的DNA片段 B构建含目的肽DNA片段的表达载体 C依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽 D筛选出具有优良活性的模拟肽作为目的肽,返回目录,高考真题聚焦,专题十六现代生物科技专题,答案C 解析 蛋白质工程的基本途径是从预期蛋白质(目的肽多肽药物)的功能(抗菌性强但溶血性弱)出发设计预期蛋白质的空间结构

2、推测应有的氨基酸序列(即C项表述)合成相应的基因(即A项表述)构建相应的基因表达载体(即B项表述)导入受体细胞，相应基因的表达与鉴定(即D项表述)。从中可看出，首先要做的是依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽，故选C。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六现代生物科技专题,2 2011广东卷 华南虎是国家一级保护动物，可采用试管动物技术进行人工繁殖，该技术包括的环节有() 转基因核移植体外受精体细胞克隆 胚胎移植 A B C D,返回目录,高考真题聚焦,专题十六现代生物科技专题,答案D 解析 试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后再经移植产生后代的技

3、术。其核心环节就是体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植，故选D。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六现代生物科技专题,3 2013天津卷 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力。再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如图7161：,返回目录,高考真题聚焦,专题十六现代生物科技专题,据图回答下列问题： (1)过程所需的酶是_。 (2)过程后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的_存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。 (3)原生质体培养液中需要加

4、入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是_。原生质体经过_再生，进而分裂和脱分化形成愈伤组织。 (4)若分析再生植株的染色体变异类型，应剪取再生植株和_植株的根尖，通过_、_、染色和制片等过程制成装片，然后在显微镜下,返回目录,高考真题聚焦,专题十六现代生物科技专题,观察比较染色体的形态和数目。 (5)采用特异性引物对花椰菜和黑芥基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。下图是用该引物对双亲及再生植株14进行PCR扩增的结果。据图7162判断，再生植株14中一定是杂种植株的有_。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六现代生物科技专题,(6)对杂种植株进行_接种

5、实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六现代生物科技专题,答案 (1)纤维素酶和果胶酶(2)叶绿体 (3)保持原生质体完整性细胞壁 (4)双亲(或花椰菜和黑芥)解离漂洗 (5)1、2、4(6)黑腐病菌 解析 (1)过程表示原生质体的制备，要用纤维素酶和果胶酶去掉植物细胞的细胞壁。 (2)用于融合的两个细胞，一个是黑芥苗的叶肉细胞，一个是花椰菜的根部细胞，其中根部细胞无叶绿体，叶肉细胞有叶绿体，可通过观察融合的活细胞中供体细胞叶绿体的有无作为初步筛选杂种细胞的标志。 (3)原生质体没有细胞壁的保护，需要加入适宜浓度的甘露醇以保证渗透压的稳定，以避免原生质体因吸水或失

6、水,返回目录,高考真题聚焦,专题十六现代生物科技专题,使其完整性遭到破坏；原生质体通过细胞壁再生形成杂种细胞，进而形成愈伤组织。 (4)分析再生植株的染色体变异类型，需要将再生植株的细胞染色体和黑芥苗与花椰菜细胞中的染色体制片观察进行比较，制片的基本程序是解离、漂洗、染色和制片。 (5)根据图谱，花椰菜含有碱基对为300和600的DNA片段，黑芥含有碱基对为1000、1300和1500的片段，而再生植株3，只含有长度为300和600的片段，与花椰菜一致，1、2、4既含有花椰菜的DNA片段，又含有黑芥的DNA片段，均为杂种植株。 (6)对杂种植株接种黑腐病菌，能正常生长的即为具有高抗性的杂种植株

7、。,返回目录,高考真题聚焦,专题十六现代生物科技专题,4. 2013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7163所示：,返回目录,高考真题聚焦,专题十六现代生物科技专题,(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)

8、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,专题十六现代生物科技专题,答案 (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 (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

9、,高考真题聚焦,专题十六现代生物科技专题,(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,专题十六现代生物科技专题,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：,返回目

10、录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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,(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

11、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。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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

12、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”。 (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；,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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

13、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7164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

14、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

15、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G

16、GATCC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

17、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7165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

18、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,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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_的

19、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。 (3)杂合子(Dd)中既含有D

20、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,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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

21、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,教师备用习题 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，

22、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,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(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_。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(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_。 (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

23、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。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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

24、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。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(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。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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

25、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,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,培养成的再生植株可抵抗_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_(填“含有”或“不含”)丙种蛋白质基因。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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 解析 (1)在已知丙种蛋白质氨基酸序列的基础上，

26、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。,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,2.植物体细胞杂交与单克隆抗体制备过程比较,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物

27、科技专题,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。 3克隆人技术引起的伦理问题 (1)克隆人流程图：,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(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,例2 目前

28、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7167是一种RNA流感病毒疫苗研制流程。请回答有关的问题：,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

29、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。 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,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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,答案 (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

30、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；,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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,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7168回答有关问题：,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(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

31、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,答案 (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

32、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

33、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。 (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,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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,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：,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(1)过程所用

34、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,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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：_ _。 (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：,返回目录,核心

35、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)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,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

36、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。 (2)生物体性状主要通过蛋白质体现出来，杂种植株既有,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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

37、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。 (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,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,考点三胚胎工程与伦理问

38、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,(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

39、程,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,图7169 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。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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：,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(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；

40、抛弃或杀死配型不合适的多余胚胎，无异于“谋杀”。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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71613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

41、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。 (4)从A到E中，适宜牛的胚胎移植时期有_；图中,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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

42、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。 (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,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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

43、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

44、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,变式3 培育“试管山羊”的基本过程如图71614所示。据图回答下列问题：,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(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”)。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(5)由上述图解

45、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。 (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，,返回目录,核心考点整合

46、,专题十六现代生物科技专题,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。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

47、内。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(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,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71615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,(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

48、，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,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,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)

49、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,(3)多样性原理、系统整体性原理 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

50、，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,变式4 为了解决环境问题，优化生态环境，实现资源的最大化利用，人们走出了一条适合可持续发展的生态工程之路。如图71616是某生态工程示意图，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,(1)该生态工程所遵循的基本原理是_(至少写两种)。 (2)该生态系统的能量流动从_开始，图中属于消费者的生物有_。 (3)与传统农业生态系统相比，该生态系统更能净化环境，主要原因是_。 (4)该生态系统为何能提高经济效益？_ _。,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

51、、物种多样性原理、协调与平衡原理 (2)桑、油菜等生产者蚕、禽、畜 (3)粪便等废弃物被及时利用 (4)实现了物质和能量的多级利用，提高了农产品的产量，减少了化肥、农药的使用(或降低农业成本投入) 解析 (1)生态工程的基本原理有物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。该生态工程依据的是物质循环再生、物种多样性和协调与平衡原理。 (2)生态系统的能量流动是从生产者开始的，即桑、油菜等，消费者是蚕、禽、畜等。,返回目录,核心考点整合,专题十六现代生物科技专题,(3)分析题图可知，该生态系统实现了废弃物的再利用及无害化处理，因此更能净化环境。 (4)该生态系统实现