高考生物二輪復(fù)習(xí) 專題講練 第8單元 選修模塊 15 現(xiàn)代生物科技專題課件.ppt

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1、專題十五現(xiàn)代生物科技專題,返回目錄,真題聚焦拓展,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,教師知識(shí)必備,【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】,返回目錄,教師知識(shí)必備,【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】,返回目錄,教師知識(shí)必備,1．本專題多以最新基因工程研究成果為載體，考查基因工程的工具與操作程序。用圖表比較法理解限制酶、DNA連接酶和載體的作用，用實(shí)例分析法理解基因工程的原理與過(guò)程。2．本專題以工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、畜牧業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的具體事例為命題背景，考查植物組織培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)。通過(guò)列表比較法理解兩個(gè)不同：植物組織培養(yǎng)和動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的不同；植物體細(xì)胞雜交與動(dòng)物細(xì)胞融合的不同。利用圖解法理解單克隆抗體的制備過(guò)程。,【考情分析】,返回目錄,教師知識(shí)必備,3．本

2、專題以最新的胚胎工程、干細(xì)胞培養(yǎng)的研究成果為背景，考查胚胎工程的應(yīng)用。利用圖解分析法理解胚胎發(fā)育的過(guò)程和胚胎移植的程序。4．本專題多以當(dāng)今生態(tài)問(wèn)題為背景，考查生態(tài)工程的原理與應(yīng)用。利用列表比較法理解生態(tài)工程的五個(gè)原理與實(shí)例。,【考情分析】,返回目錄,近年高考分析,返回目錄,近年高考分析,返回目錄,近年高考分析,返回目錄,考綱要求,1.基因工程(1)基因工程的誕生(Ⅰ)。(2)基因工程的原理及技術(shù)(Ⅱ)。(3)基因工程的應(yīng)用(Ⅱ)。(4)蛋白質(zhì)工程(Ⅰ)。2.克隆技術(shù)(1)植物的組織培養(yǎng)(Ⅱ)。(2)動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆(Ⅰ)。(3)細(xì)胞融合與單克隆抗體(Ⅱ)。,返回目錄,考綱要求,3.胚

3、胎工程(1)動(dòng)物胚胎發(fā)育的基本過(guò)程與胚胎工程的理論基礎(chǔ)(Ⅰ)。(2)胚胎干細(xì)胞的移植(Ⅰ)。(3)胚胎工程的應(yīng)用(Ⅱ)。4.生物技術(shù)的安全性和倫理問(wèn)題(1)轉(zhuǎn)基因生物的安全性(Ⅰ)。(2)生物武器對(duì)人類的威脅(Ⅰ)。(3)生物技術(shù)中的倫理問(wèn)題(Ⅰ)。5.生態(tài)工程(1)簡(jiǎn)述生態(tài)工程的原理(Ⅱ)。(2)生態(tài)工程的實(shí)例(Ⅰ)。,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,1．[2015全國(guó)卷Ⅱ]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(yùn)蛋白，由305個(gè)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?wèn)

4、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(duì)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(shí)是遵循中心法則的，中心法則的全部?jī)?nèi)容包括________的復(fù)制，以及遺傳信息在不同分子之間的流動(dòng)，即：______________________________________。,返回目錄,真題聚焦拓展,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,(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(guò)________________和________________，進(jìn)而確

5、定相對(duì)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(duì)蛋白質(zhì)的生物__________進(jìn)行鑒定。,返回目錄,真題聚焦拓展,[答案](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(jì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測(cè)氨基酸序列功能[解析]本題考查蛋白質(zhì)工程的相關(guān)知識(shí)。(1)若要改變蛋白質(zhì)的功能，就要對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，而從材料中的內(nèi)容，可以看出是改造了氨基酸的序列。(2)獲得P1基因的途徑有對(duì)原基因(P)進(jìn)行修飾或者根據(jù)氨基酸序列直接合成目的基因(P1)。中心法則即遺傳信息的傳遞途徑，包括遺

6、傳物質(zhì)(DNA或RNA)的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄、翻譯、逆轉(zhuǎn)錄的過(guò)程。(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),返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,真題聚焦拓展,計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列。該目的基因表達(dá)產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)，為確定該蛋白質(zhì)是否符合需要，還需對(duì)蛋白質(zhì)的生物功能進(jìn)行鑒定。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,真題聚焦拓展,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,2．[2014新課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ]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(cè)定各小鼠血清抗體的效價(jià)(能檢測(cè)出抗原抗體反應(yīng)的血清最大稀釋倍數(shù))，結(jié)

7、果如圖T151所示。,圖T151,真題聚焦拓展,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,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(cè)，得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)制備融合所需的B淋巴細(xì)胞時(shí)，所用免疫小鼠的血清抗體效價(jià)需達(dá)到16000以上，則小鼠最少需要經(jīng)過(guò)______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_____________________

8、_____。,真題聚焦拓展,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,(2)細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)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(gè)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____________________。,真題聚焦拓展,[答案](1)四YY小鼠的血清抗體效價(jià)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

9、100%(3)1100(4)不能無(wú)限增殖[解析](1)據(jù)圖分析，第四次免疫后小鼠Y的血清抗體效價(jià)達(dá)到16000以上。達(dá)到要求后的X、Y、Z這3只小鼠中，小鼠Y的B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體效價(jià)最高，最適合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)胞融合是隨機(jī)的，且融合率達(dá)不到100%，故體系中會(huì)出現(xiàn)多種,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,真題聚焦拓展,類型的細(xì)胞。(3)雜交瘤細(xì)胞形成后，由于核膜具有流動(dòng)性，故小鼠的免疫B淋巴細(xì)胞細(xì)胞核與其骨髓瘤細(xì)胞細(xì)胞核會(huì)融合形成一個(gè)雜交的細(xì)胞核，因此染色體數(shù)目最多是100條。(4)未融合的B

10、淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后，仍然是不能無(wú)限增殖的細(xì)胞，同時(shí)B淋巴細(xì)胞不可能度過(guò)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)過(guò)程中的兩次“危機(jī)”而達(dá)到細(xì)胞系水平。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,真題聚焦拓展,3．[2015重慶卷]某課題組為解決本地種奶牛產(chǎn)奶量低的問(wèn)題，引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對(duì)本地適應(yīng)性差的純種公牛。(1)擬進(jìn)行如下雜交：♂A(具高產(chǎn)奶基因的純種)♀B(具適宜本地生長(zhǎng)基因的純種)→C選擇B作為母本，原因之一是胚胎能在母體內(nèi)正常__________。若C中的母牛表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng)，但產(chǎn)奶量并未提高，說(shuō)明高產(chǎn)奶是________性狀。為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長(zhǎng)的母牛，根據(jù)現(xiàn)有類型，最佳雜交組合是_____

11、___，后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是________(假設(shè)兩對(duì)基因分別位于不同對(duì)常染色體上)。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,真題聚焦拓展,(2)用以上最佳組合，按以下流程可加速獲得優(yōu)良個(gè)體。精子要具有受精能力，需對(duì)其進(jìn)行________處理；卵子的成熟在過(guò)程________中完成。在過(guò)程④的培養(yǎng)基中含有葡萄糖，其作用是________。為篩選出具有優(yōu)良性狀的母牛，過(guò)程⑤前應(yīng)鑒定胚胎的______________________________________________。子代母牛的優(yōu)良性狀與過(guò)程________的基因重組有關(guān)。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,圖T152,真題聚焦

12、拓展,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,[答案](1)生長(zhǎng)發(fā)育或胚胎發(fā)育隱性♂A♀C1/8(2)獲能或增強(qiáng)活力③供能性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因②(3)胚胎分割[解析](1)胚胎能在母體內(nèi)正常生長(zhǎng)發(fā)育是動(dòng)物雜交育種選擇母本的原因之一；純種高產(chǎn)奶量奶牛的后代未表現(xiàn)出高產(chǎn)奶性狀，說(shuō)明高產(chǎn)奶是隱性性狀(假設(shè)由基因a控制)，適宜本地生長(zhǎng)的純種奶牛的后代表現(xiàn)為適宜本地生長(zhǎng)，說(shuō)明適宜本地生長(zhǎng)是顯性性狀(假設(shè)由基因B控制)；♂A(高產(chǎn)奶純種)♀C(非高產(chǎn)奶雜種)，其后代雌性中有1/2具有高產(chǎn)奶性狀；♂A(aabb)♀B(AABB)→C(AaBb)，♂A(aabbXY)♀C(AaBbXX)→1/8aaBbX

13、X。,真題聚焦拓展,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,(2)胚胎工程中精子要具有受精能力，需對(duì)其進(jìn)行獲能處理；卵子的成熟在受精過(guò)程(即圖示③)中完成。在胚胎培養(yǎng)過(guò)程中培養(yǎng)基中的葡萄糖的作用是供能。為篩選出具有優(yōu)良性狀(即高產(chǎn)奶、適宜本地生長(zhǎng))的母牛，在胚胎移植前須鑒定胚胎的性別、高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長(zhǎng)的基因?；蛑亟M發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過(guò)程中。(3)采用胚胎分割技術(shù)可提高已有胚胎的利用率。,真題聚焦拓展,4．[2014重慶卷]為治理某廢棄采石場(chǎng)的生態(tài)環(huán)境，對(duì)其進(jìn)行公園化建設(shè)。(1)對(duì)其進(jìn)行整理和覆土，并選擇適生植物進(jìn)行人工造林，不同恢復(fù)時(shí)期的植物物種數(shù)如圖所示。t0→t1，植物殘?bào)w及,返回目錄,專

14、題十五現(xiàn)代生物科技專題,圖T153,真題聚焦拓展,凋落物中的有機(jī)物被生態(tài)系統(tǒng)中的________轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，使土壤條件得到改善；同時(shí)由于人工林土壤中存在______________，導(dǎo)致群落中植物物種數(shù)增加；t1→t3，人工林抵抗力穩(wěn)定性的變化是________；群落中植物物種數(shù)逐漸增加，物種之間________加劇。(2)通過(guò)人工林建設(shè)和園林景觀構(gòu)建，既改善了生態(tài)環(huán)境，又可提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，這主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的________原理。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,真題聚焦拓展,[答案](1)分解者種子或繁殖體增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)(2)整體性(系統(tǒng)論)[解析](1)生態(tài)系統(tǒng)成分中的分解者將有機(jī)

15、物轉(zhuǎn)化為無(wú)機(jī)物，供生產(chǎn)者利用。在群落次生演替中，土壤中原有的植物種子或繁殖體增加了人工林生態(tài)系統(tǒng)中的物種豐富度。圖示t1→t3階段，植物物種數(shù)增加，該生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性增強(qiáng)，隨物種數(shù)逐漸增加，物種之間競(jìng)爭(zhēng)加劇。(2)人工林的建設(shè)和園林景觀構(gòu)建，既可改善生態(tài)環(huán)境，又可提高社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,真題聚焦拓展,【備考指津】(1)本專題考查的主要內(nèi)容包括基因工程、細(xì)胞工程和胚胎工程，其中基因工程是考查的重點(diǎn)。(2)本專題的題目往往以基因工程為核心，綜合考查細(xì)胞工程和胚胎工程方面的知識(shí)，信息呈現(xiàn)形式往往是示意圖，需要準(zhǔn)確識(shí)別圖中涉及的技術(shù)名

16、稱。(3)備考時(shí)，要結(jié)合示意圖理解并熟記相關(guān)的知識(shí)，并能熟練使用常用的生物學(xué)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行答題。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,真題聚焦拓展,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,,考點(diǎn)一基因工程┃考例探究┃?考向1基因工程的操作工具及步驟1.限制酶、DNA連接酶、DNA聚合酶和解旋酶的比較,,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,,,核心考點(diǎn)整合,2.基因表達(dá)載體的構(gòu)建基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心，其過(guò)程一般是用同一種限制性核酸內(nèi)切酶分別切割目的基因和載體DNA(如質(zhì)粒)，形成相同的黏性末端。用DNA連接酶將目的基因和載體DNA連接在一起，形成重組DNA分子。,返回目錄,專題

17、十五現(xiàn)代生物科技專題,圖T154,核心考點(diǎn)整合,3.目的基因的檢測(cè)與鑒定,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,圖T155,核心考點(diǎn)整合,例1[2015福建卷]GDNF是一種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，對(duì)損傷的神經(jīng)細(xì)胞具有營(yíng)養(yǎng)和保護(hù)作用。研究人員構(gòu)建了含GDNF基因的表達(dá)載體(如圖甲所示)，并導(dǎo)入到大鼠神經(jīng)干細(xì)胞中，用于干細(xì)胞基因治療的研究。請(qǐng)回答：,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,圖T156,注：bp表示堿基對(duì)；載體和基因片段上的小箭號(hào)表示相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)。,甲,乙,核心考點(diǎn)整合,(1)在分離和培養(yǎng)大鼠神經(jīng)干細(xì)胞的過(guò)程中，使用胰蛋白酶的目的是____________。(2)構(gòu)建含GDNF基因的表達(dá)載

18、體時(shí)，需選擇圖甲中的________限制酶進(jìn)行酶切。(3)經(jīng)酶切后的載體和GDNF基因進(jìn)行連接，連接產(chǎn)物經(jīng)篩選得到的載體主要有3種：?jiǎn)蝹€(gè)載體自連、GDNF基因與載體正向連接、GDNF基因與載體反向連接(如圖甲所示)。為鑒定這3種連接方式，選擇HpaⅠ酶和BamHⅠ酶對(duì)篩選得到的載體進(jìn)行雙酶切，并對(duì)酶切后的DNA片段進(jìn)行電泳分析，結(jié)果如圖乙所示。圖中第________泳道顯示所鑒定的載體是正向連接的。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,(4)將正向連接的表達(dá)載體導(dǎo)入神經(jīng)干細(xì)胞后，為了檢測(cè)GDNF基因是否成功表達(dá)，可用相應(yīng)的________與提取的蛋白質(zhì)雜交。當(dāng)培養(yǎng)的神經(jīng)干細(xì)胞達(dá)到

19、一定密度時(shí)，需進(jìn)行________培養(yǎng)以得到更多數(shù)量的細(xì)胞，用于神經(jīng)干細(xì)胞移植治療實(shí)驗(yàn)。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,[答案](1)使細(xì)胞分散開(kāi)(2)XhoⅠ(3)②(4)抗體傳代[解析]本題考查基因工程、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)。(1)分析題意可知，使用胰蛋白酶的目的是使細(xì)胞分散開(kāi)。(2)構(gòu)建GDNF基因的表達(dá)載體時(shí)，需選擇圖中的XhoⅠ限制酶進(jìn)行酶切。(3)選擇HpaⅠ酶和BamHⅠ酶對(duì)正向連接的載體進(jìn)行雙酶切時(shí)，得到的DNA片段為6000bp和700bp，電泳結(jié)果如第②泳道所示。(4)分析題意可知，為檢測(cè)GDNF基因是否表達(dá)成功，用抗原—抗體雜交的方法進(jìn)行鑒定，即用相

20、應(yīng)的抗體與提取的蛋白質(zhì)雜交；當(dāng)細(xì)胞培養(yǎng)達(dá)到一定密度時(shí)，需進(jìn)行傳代培養(yǎng)才能得到更多數(shù)量的細(xì)胞。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,?考向2基因工程的應(yīng)用1．植物基因工程的應(yīng)用,,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,2．動(dòng)物基因工程的應(yīng)用,,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,3．基因診斷(1)概念：又稱DNA診斷，是采用基因檢測(cè)的方法來(lái)判斷患者是否出現(xiàn)了基因異?；驍y帶病原體。(2)方法：DNA分子雜交技術(shù)。它的基本原理是互補(bǔ)的DNA單鏈能夠在一定條件下結(jié)合成雙鏈，即

21、能夠雜交，這種結(jié)合是特異的，即嚴(yán)格按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則進(jìn)行。當(dāng)用一段已知基因的單鏈作探針(常用同位素、熒光分子等進(jìn)行標(biāo)記)，與變性后的單鏈基因組DNA接觸時(shí)，如果兩者的堿基完成配對(duì)，互補(bǔ)地結(jié)合成雙鏈，表明被測(cè)基因組DNA中含有已知的基因序列。,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,4．基因治療(1)概念：利用正常基因置換或彌補(bǔ)缺陷基因的治療方法。(2)方法：基因置換、基因修復(fù)、基因增補(bǔ)、基因失活等，如ADA基因缺陷癥的基因治療。(3)基因治療的途徑①體外基因治療：先從病人體內(nèi)獲得某種細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)，然后，在體外完成基因轉(zhuǎn)移，再篩選成功轉(zhuǎn)移的細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)，最后重新輸入患者體內(nèi)。②體內(nèi)

22、基因治療：用基因工程的方法，直接向人體組織細(xì)胞中轉(zhuǎn)移基因的治療方法。,核心考點(diǎn)整合,例2螢火蟲(chóng)發(fā)光是體內(nèi)熒光素酶催化一系列反應(yīng)所產(chǎn)生的現(xiàn)象。如果熒光素酶存在于植物體內(nèi)，也可使植物體發(fā)光。一直以來(lái)熒光素酶的唯一來(lái)源是從螢火蟲(chóng)腹部提取。但加利福尼亞大學(xué)的一組科學(xué)家成功地通過(guò)轉(zhuǎn)基因工程實(shí)現(xiàn)了將熒光素酶基因?qū)氪竽c桿菌體內(nèi)，并在大腸桿菌體內(nèi)產(chǎn)生熒光素酶。請(qǐng)你根據(jù)已有的知識(shí)回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)在此轉(zhuǎn)基因工程中，目的基因是________________，具體操作過(guò)程中，圖T157所示的黏性末端是由________種限制酶作用產(chǎn)生的。,返回目錄,核心考點(diǎn)整合,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,圖T157,(2

23、)將此目的基因?qū)氪竽c桿菌體內(nèi)需要載體的幫助，則作為載體必須具備能夠在宿主細(xì)胞內(nèi)復(fù)制并穩(wěn)定保存以及____________________________________________(至少答出兩點(diǎn))等條件。(3)本實(shí)驗(yàn)中將目的基因?qū)氪竽c桿菌的載體可以是____________(多選)。A．質(zhì)粒B．動(dòng)物病毒C．λ噬菌體的衍生物D．植物病毒(4)在此轉(zhuǎn)基因工程中，將體外重組DNA導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，并使其在細(xì)胞內(nèi)____________的過(guò)程稱為轉(zhuǎn)化。最常用的轉(zhuǎn)化方法是首先用Ca2＋處理大腸桿菌，目的是______________________________________________

24、____。,返回目錄,核心考點(diǎn)整合,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,(5)目的基因在受體細(xì)胞中是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，可用________________技術(shù)來(lái)檢測(cè)；目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，除了通過(guò)大腸桿菌是否發(fā)光來(lái)確定外，還可以通過(guò)______________特異性反應(yīng)來(lái)判斷。,返回目錄,核心考點(diǎn)整合,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,[答案](1)熒光素酶基因2(2)具有特定的限制酶切割位點(diǎn)、具有某些標(biāo)記基因(3)A、C(4)維持穩(wěn)定和表達(dá)使大腸桿菌細(xì)胞處于能夠吸收周圍環(huán)境中DNA分子的狀態(tài)(或使大腸桿菌細(xì)胞處于感受態(tài))(5)分子雜交抗原—抗體[解析](1)在此轉(zhuǎn)基因工程中，目的基因是熒光素酶基因；

25、圖中所示的黏性末端雖然都相同，但是由2種限制酶作用產(chǎn)生的，其中第一個(gè)和第三個(gè)是由一種限制酶切割產(chǎn)生的，另外兩個(gè)是由另一種限制酶切割產(chǎn)生的。(2)基因工程中的載體必須具備的條件：①要具有限制酶的切割位點(diǎn)；②要有標(biāo)記基因(如抗性基因)；③能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定存在并,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,復(fù)制；④是安全的，對(duì)受體細(xì)胞無(wú)害。(3)常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、λ噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒，由于受體細(xì)胞是大腸桿菌，因此可選用質(zhì)粒和λ噬菌體的衍生物作為載體。(4)將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞常用感受態(tài)細(xì)胞法，即用Ca2＋處理大腸桿菌，使大腸桿菌細(xì)胞處于能夠吸收周圍環(huán)境中DNA分子的狀態(tài)(即處于

26、感受態(tài))，有利于目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞。(5)檢測(cè)目的基因在受體細(xì)胞中是否轉(zhuǎn)錄出mRNA，可用分子雜交技術(shù)；檢測(cè)目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì)，常用抗原－抗體雜交技術(shù)。,返回目錄,核心考點(diǎn)整合,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,返回目錄,核心考點(diǎn)整合,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,┃對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練┃1．圖T158為培育轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的技術(shù)流程。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)進(jìn)行過(guò)程①，先要用到的酶是________________。(2)基因工程核心步驟的名稱是____________________。,圖T158,返回目錄,核心考點(diǎn)整合,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,(3)在培育成功的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的傳種接代過(guò)程中，抗蟲(chóng)基因和標(biāo)記

27、基因是否遵循基因的自由組合定律？______。為什么？________________________________________。(4)過(guò)程②采用最多的方法是____________。在實(shí)驗(yàn)室中，檢測(cè)抗蟲(chóng)基因是否整合到棉花細(xì)胞的DNA分子上的方法是________________。(5)經(jīng)過(guò)③過(guò)程形成愈傷組織的細(xì)胞分裂方式是______________。(6)過(guò)程④所表達(dá)的兩個(gè)重要的生理現(xiàn)象是____________。,[答案](1)限制性核酸內(nèi)切酶(2)基因表達(dá)載體的構(gòu)建(3)不遵循抗蟲(chóng)基因和標(biāo)記基因不是位于細(xì)胞核內(nèi)的兩對(duì)同源染色體上(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法DNA分子雜交技術(shù)(5)有絲分裂(

28、6)生長(zhǎng)和分化[解析](1)過(guò)程①為基因表達(dá)載體的構(gòu)建，先要用限制性核酸內(nèi)切酶切割運(yùn)載體和含目的基因的DNA片段，然后再用DNA連接酶將運(yùn)載體和目的基因連接在一起，形成重組質(zhì)粒。(2)基因工程的核心步驟為基因表達(dá)載體的構(gòu)建。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,(3)在培育成功的轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉的傳種接代過(guò)程中，由于抗蟲(chóng)基因和標(biāo)記基因不是位于細(xì)胞核內(nèi)的兩對(duì)同源染色體上，因此抗蟲(chóng)基因和標(biāo)記基因不遵循基因的自由組合定律。(4)將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。在實(shí)驗(yàn)室中，常采用DNA分子雜交技術(shù)來(lái)檢測(cè)抗蟲(chóng)基因是否整合到棉花細(xì)胞的DNA分子上。(5)愈傷組織的形成為細(xì)胞的有絲分裂過(guò)程

29、。(6)過(guò)程④為再分化，是細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的結(jié)果。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,2．血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)能促進(jìn)眼部視網(wǎng)膜血管的病理性生長(zhǎng)。臨床上可用VEGF抗體的Fab片段(即抗體的活性片段)作為藥物治療視網(wǎng)膜病變。圖T159是利用大腸桿菌來(lái)大量合成該抗體片段的技術(shù)路線圖，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：,圖T159,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,(1)科學(xué)家已經(jīng)測(cè)出VEGF抗體的Fab片段的氨基酸序列，因此可以通過(guò)________法來(lái)獲取目的基因。獲取目的基因后，還需要在其兩端加上限制酶HindⅢ和XhoⅠ的識(shí)別序列和啟動(dòng)子

30、T7等序列，T7的位置應(yīng)該在____________(填圖中序號(hào))處。(2)大腸桿菌經(jīng)Ca2＋處理，成為_(kāi)_________細(xì)胞，能吸收外源DNA，與重組質(zhì)?；旌吓囵B(yǎng)一段時(shí)間后，培養(yǎng)基需添加__________以篩選目的菌株。將篩選出的大腸桿菌進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，可以用________________作為抗原與提取出的蛋白雜交來(lái)鑒定是否合成VEGF抗體的Fab片段蛋白。,核心考點(diǎn)整合,[答案](1)人工合成2(2)感受態(tài)卡那霉素血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)[解析](1)科學(xué)家已經(jīng)測(cè)出VEGF抗體的Fab片段的氨基酸序列，因此可以通過(guò)人工合成法來(lái)獲取目的基因，即根據(jù)Fab片段的氨基酸序列推測(cè)出信使RN

31、A序列，再推測(cè)出結(jié)構(gòu)基因的核苷酸序列，然后用化學(xué)方法以單核苷酸為原料合成目的基因。獲取目的基因后，還需要在其兩端加上限制酶HindⅢ和XhoⅠ的識(shí)別序列和啟動(dòng)子T7等序列，啟動(dòng)子應(yīng)位于目的基因上游，且不能被限制酶切割去除，因此T7的位置應(yīng)該在圖中的2處。(2)大腸桿菌經(jīng)Ca2＋處理，成為易于吸收周圍環(huán)境中DNA分子的感受態(tài)細(xì)胞。由圖可知，構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，抗四環(huán)素基因被破壞，而抗卡那霉,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,素基因沒(méi)有被破壞，因此應(yīng)在培養(yǎng)基中添加卡那霉素以篩選目的菌株。將篩選出的大腸桿菌進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)，可以用血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)作為抗原與提取出的蛋白雜交來(lái)鑒

32、定是否合成VEGF抗體的Fab片段蛋白。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,,考點(diǎn)二細(xì)胞工程┃考例探究┃?考向1植物細(xì)胞工程1．植物組織培養(yǎng)技術(shù)(1)原理：植物細(xì)胞具有全能性。(2)過(guò)程：,圖T1510,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,,2．植物體細(xì)胞雜交技術(shù)(1)去壁：酶解法，所用酶為纖維素酶和果膠酶。(2)誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合：物理法——離心、振動(dòng)、電激等；化學(xué)法——常用聚乙二醇(PEG)作誘導(dǎo)劑。(3)植物體細(xì)胞雜交成功的標(biāo)志：雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁。(4)優(yōu)點(diǎn)：克服了遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。(5)變異類型：染色體變異。,圖T

33、1511,核心考點(diǎn)整合,例3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。用一定劑量的紫外線處理黑芥原生質(zhì)體可使其染色體片段化，并喪失再生能力。再利用此原生質(zhì)體作為部分遺傳物質(zhì)的供體與完整的花椰菜原生質(zhì)體融合，以獲得抗黑腐病的雜種植株，流程如圖T1512所示。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,圖T1512,核心考點(diǎn)整合,據(jù)圖回答下列問(wèn)題：(1)過(guò)程①所需的酶是________________。(2)過(guò)程②后，在顯微鏡下觀察融合的活細(xì)胞中有供體的________________存在，這一特征可作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。(3)原生質(zhì)體培養(yǎng)液中需要加入適宜濃度的甘露醇以保持

34、一定的滲透壓，其作用是____________________。原生質(zhì)體經(jīng)過(guò)____________再生，進(jìn)而分裂和脫分化形成愈傷組織。(4)若分析再生植株的染色體變異類型，應(yīng)剪取再生植株和__________________植株的根尖，通過(guò)____________、____________、染色和制片等過(guò)程制成裝片，然后在顯微鏡下觀察比較染色體的形態(tài)和數(shù)目。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,(5)對(duì)雜種植株進(jìn)行____________接種實(shí)驗(yàn)，可篩選出具有高抗性的雜種植株。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,[答案](1)纖維素酶和果膠酶(2)葉綠體(3)保

35、持原生質(zhì)體的完整性細(xì)胞壁(4)雙親(或花椰菜和黑芥)解離漂洗(5)黑腐病菌[解析](1)過(guò)程①表示原生質(zhì)體的制備，此過(guò)程要用纖維素酶和果膠酶去掉植物細(xì)胞的細(xì)胞壁。(2)用于融合的兩個(gè)細(xì)胞，一個(gè)是黑芥苗的葉肉細(xì)胞，一個(gè)是花椰菜的根部細(xì)胞，其中供體細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)是葉綠體，因此可通過(guò)觀察葉綠體的有無(wú)作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志。(3)原生質(zhì)體沒(méi)有細(xì)胞壁的保護(hù)，需要加入適宜濃度的甘露醇以保證滲透壓的穩(wěn)定。原生質(zhì)體通過(guò)細(xì)胞壁再生形成雜種細(xì)胞，進(jìn)而形成愈傷組織。(4)分析再生植株染色體變異類型，可將再生,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,植株、黑芥苗與花椰菜植株的根尖制片，觀察并進(jìn)行比較，制

36、片的基本程序是解離、漂洗、染色、制片。(5)給雜種植株接種黑腐病菌，能正常生長(zhǎng)的即為具有高抗性的雜種植株。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,?考向2動(dòng)物細(xì)胞工程及單克隆抗體的制備1．動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的流程,圖T1513,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用①生產(chǎn)生物制品：疫苗、干擾素、抗體等。②作為基因工程中的受體細(xì)胞。③檢測(cè)有毒物質(zhì)及毒性。④科研方面：篩選抗癌藥物、治療和預(yù)防疾病。,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,2．動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動(dòng)物,圖T1514,核

37、心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,3．動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)的應(yīng)用——單克隆抗體的制備(1)過(guò)程,圖T1515,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,說(shuō)明：①雜交瘤細(xì)胞的特點(diǎn)：既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生單一抗體。②制備單克隆抗體過(guò)程中有兩次篩選：第一次篩選是將未融合的B淋巴細(xì)胞、骨髓瘤細(xì)胞以及BB細(xì)胞、瘤瘤細(xì)胞通過(guò)選擇培養(yǎng)基淘汰，篩選出雜交瘤細(xì)胞；第二次篩選是將產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞通過(guò)克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)篩選出來(lái)。因?yàn)閺捏w內(nèi)獲取的免疫過(guò)的B淋巴細(xì)胞有很多種，因此形成的雜交瘤細(xì)胞也就有很多種，所以需篩選出產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞。,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技

38、專題,(2)單克隆抗體的應(yīng)用①作為診斷試劑：準(zhǔn)確識(shí)別各種抗原物質(zhì)的細(xì)微差異，并與特定抗原發(fā)生特異性結(jié)合，具有準(zhǔn)確、高效、簡(jiǎn)易、快速的優(yōu)點(diǎn)。②用于治療疾病和運(yùn)載藥物：主要用于癌癥治療，可制成“生物導(dǎo)彈”，也有少量用于治療其他疾病。,核心考點(diǎn)整合,例4單克隆抗體可用于疾病的診斷和治療，制備H7N9病毒單克隆抗體的流程如下：(1)過(guò)程②用到的工具酶是__________________，進(jìn)行過(guò)程③前必須先構(gòu)建____________。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,圖T1516,核心考點(diǎn)整合,(2)過(guò)程③常用的方法是____________。H7N9抗原基因能否在受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是__

39、__________________________________，可采用______________技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。(3)細(xì)胞Ⅱ應(yīng)具有的特點(diǎn)是____________________________。體外培養(yǎng)細(xì)胞Ⅱ，首先應(yīng)保證其處于______________的環(huán)境。(4)若要預(yù)防H7N9禽流感，則可用圖中的____________作為疫苗。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,[答案](1)限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)基因表達(dá)載體(2)顯微注射法小鼠細(xì)胞(受體細(xì)胞)的DNA上是否插入了H7N9抗原基因(目的基因)DNA分子雜交(3)既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生專一抗體無(wú)菌、無(wú)毒(4)

40、抗原蛋白[解析](1)過(guò)程②是切取目的基因，用到的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶(限制酶)。進(jìn)行過(guò)程③(將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞)前必須先構(gòu)建基因表達(dá)載體。(2)過(guò)程③常用的方法是顯微注射法。H7N9抗原基因能否在受體細(xì)胞中穩(wěn)定遺傳的關(guān)鍵是小鼠(受體)細(xì)胞的DNA上是否插入了H7N9抗原基因，可采用DNA分子雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,(3)細(xì)胞Ⅱ是雜交瘤細(xì)胞，應(yīng)具有的特點(diǎn)是既能無(wú)限增殖，又能產(chǎn)生專一抗體。體外培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞，首先應(yīng)保證其處于無(wú)菌、無(wú)毒的環(huán)境。(4)疫苗為毒性弱的抗原，因此要預(yù)防H7N9禽流感，可以用圖中的抗原蛋白作為疫苗。,返回目錄,專題十五

41、現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,┃對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練┃1．科學(xué)家以番茄(2N)和馬鈴薯(4N)為材料，利用圖T1517中的技術(shù)得到“番茄—馬鈴薯”植株。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)獲得a、b所用的酶為_(kāi)_______________，c和d的名稱依次是____________________、____________。,圖T1517,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,(2)圖示技術(shù)名稱是______________________；由d培育成植株的過(guò)程運(yùn)用的技術(shù)手段是__________________，其依據(jù)的原理是________________。(3)

42、過(guò)程②稱為_(kāi)_______________，所用的化學(xué)誘導(dǎo)劑一般是__________________，過(guò)程③成功的標(biāo)志是____________________。(4)過(guò)程④是________，過(guò)程⑤增殖的方式為_(kāi)_______，誘導(dǎo)f中植株生根過(guò)程中培養(yǎng)基中生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比值較過(guò)程④____________(填“高”或“低”)；最終獲得的“番茄—馬鈴薯”屬于__________倍體植株。,核心考點(diǎn)整合,[答案](1)纖維素酶和果膠酶正在融合的原生質(zhì)體雜種細(xì)胞(2)植物體細(xì)胞雜交技術(shù)植物組織培養(yǎng)植物細(xì)胞的全能性(3)原生質(zhì)體融合PEG(聚乙二醇)雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁(形成新的細(xì)胞壁)(

43、4)脫分化有絲分裂高六[解析](1)①為去掉細(xì)胞壁的過(guò)程，該過(guò)程需要采用酶解法，即使用纖維素酶和果膠酶去除細(xì)胞壁，獲得原生質(zhì)體a、b；②是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過(guò)程；c是正在融合的原生質(zhì)體；d是經(jīng)過(guò)過(guò)程③再生細(xì)胞壁后形成的雜種細(xì)胞。(2)圖示為利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得“番茄—馬鈴薯”植株的過(guò)程，,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,由雜種細(xì)胞培育成植株的過(guò)程運(yùn)用的技術(shù)手段是植物組織培養(yǎng)，其依據(jù)的原理是植物細(xì)胞的全能性。(3)②是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過(guò)程，所用的化學(xué)誘導(dǎo)劑一般是PEG(聚乙二醇)，過(guò)程③成功的標(biāo)志是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁。(4)④為脫分化過(guò)程，由愈傷組織再分化形成試管苗的

44、過(guò)程中細(xì)胞增殖的方式是有絲分裂。生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比值高時(shí)可促進(jìn)根的分化。獲得的“番茄—馬鈴薯”植株具有二者的染色體，為異源六倍體植株。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,2．胰島B細(xì)胞移植是一種有效治療糖尿病的方法。利用小鼠再生胰腺提取物(RPE)可定向誘導(dǎo)人羊膜間充質(zhì)干細(xì)胞(hAMSCs)分化成胰島B細(xì)胞。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)取人羊膜組織刮除血塊、上皮細(xì)胞，沖洗后剪碎，然后用胰蛋白酶處理，制成hAMSCs懸液。將細(xì)胞懸液放入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)，先后出現(xiàn)____________、__________現(xiàn)象，直至細(xì)胞停止分裂增殖，這時(shí)需要

45、將細(xì)胞進(jìn)行相關(guān)處理，然后進(jìn)行傳代培養(yǎng)。(2)取傳至第3代的hAMSCs放入細(xì)胞培養(yǎng)板，同時(shí)加入RPE進(jìn)行誘導(dǎo)分化培養(yǎng)。該代hAMSCs能保持細(xì)胞正常的____________。誘導(dǎo)分化培養(yǎng)15天后，提取細(xì)胞的____________，用胰島素基因作探針進(jìn)行分子雜交，可初步檢測(cè)hAMSCs是否分化成胰島B細(xì)胞。,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,(3)用人的雜交瘤細(xì)胞來(lái)生產(chǎn)人源單克隆抗體難以成功，因此單克隆抗體大都來(lái)自鼠源。但鼠源單抗在人體內(nèi)使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的免疫原性，為解決這一問(wèn)題，科學(xué)家發(fā)明了嵌合抗體。大致過(guò)程如圖T1518所示：嵌合抗體能降低鼠源抗體的免疫原性，從圖中可以推

46、測(cè)，免疫原性的產(chǎn)生主要與抗體的____________(填“V區(qū)”或“C區(qū)”)有關(guān)。構(gòu)建的人鼠嵌合抗體基因表達(dá)載體除了標(biāo)記基因和目的基因外，還有__________________。,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,,圖T1518,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,(4)科學(xué)家利用細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證明，分化的細(xì)胞中存在“閑置不用”的結(jié)構(gòu)基因。他們把大鼠肝腫瘤細(xì)胞和小鼠成纖維細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞，篩選出含有兩套肝細(xì)胞染色體和一套成纖維細(xì)胞染色體的細(xì)胞。這些細(xì)胞既保持了合成大鼠肝細(xì)胞3種特異蛋白的能力，也合成了小鼠肝細(xì)胞的這3種蛋白，但是在正常的小鼠成纖維細(xì)胞中從不合

47、成這些。由此可見(jiàn)，融合實(shí)驗(yàn)證明了小鼠成纖維細(xì)胞__________________________________________________。,核心考點(diǎn)整合,[答案](1)細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)接觸抑制(2)(二倍體)核型RNA(或mRNA)(3)C區(qū)啟動(dòng)子、終止子(4)含有不表達(dá)的但肝細(xì)胞專一表達(dá)的基因，在特定條件下這些“閑置基因”也可表達(dá)[解析](1)取人羊膜組織刮除血塊、上皮細(xì)胞，沖洗后剪碎，然后用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)處理，制成hAMSCs懸液。將細(xì)胞懸液放入培養(yǎng)瓶中進(jìn)行原代培養(yǎng)，當(dāng)細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)到一定階段時(shí)，出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象，此時(shí)細(xì)胞停止分裂增殖，這時(shí)需要將細(xì)胞進(jìn)行相關(guān)處理，然后進(jìn)行傳代

48、培養(yǎng)。(2)傳代10代以內(nèi)的細(xì)胞可以保持正常的二倍體核型，因此傳至第3代的hAMSCs能保持細(xì)胞正常的(二倍體)核型。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá)，因此要檢測(cè)hAMSCs是否分化成胰島B細(xì)胞，在誘導(dǎo)分化培養(yǎng)15天后，可提取細(xì)胞的RNA(或mRNA)，用胰島素基因作探針進(jìn)行分子雜交。(3)從圖中可以推測(cè)，免疫原性的產(chǎn)生主要與抗體的C區(qū)有關(guān)。構(gòu)建的人鼠嵌合抗體基因表達(dá)載體除了標(biāo)記基因和目的基因外，還有啟動(dòng)子、終止子。(4)把大鼠肝腫瘤細(xì)胞和小鼠成纖維細(xì)胞融合成雜交瘤細(xì)胞，篩選出含有兩套肝細(xì)胞染色體和一套成纖維細(xì)胞染色體的細(xì)胞。這些細(xì)胞既保持了

49、合成大鼠肝細(xì)胞3種特異蛋白的能力，也合成了小鼠肝細(xì)胞的這3種蛋白，但是在正常的小鼠成纖維細(xì)胞中從不合成這些。由此可見(jiàn)，融合實(shí)驗(yàn)證明了小鼠成纖維細(xì)胞含有不表達(dá)的但肝細(xì)胞專一表達(dá)的基因，在特定條件下這些“閑置基因”也可表達(dá)。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,,考點(diǎn)三胚胎工程┃考例探究┃1．胚胎工程的操作流程分析,圖T1519,核心考點(diǎn)整合,(1)胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ)①能夠移入受體的生理基礎(chǔ)：哺乳動(dòng)物發(fā)情排卵后，不管是否妊娠，在一段時(shí)間內(nèi)，同種動(dòng)物的供、受體生殖器官的生理變化是相同的。②收集的生理基礎(chǔ)：早期胚胎形成后，在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)與母體子宮建

50、立組織上的聯(lián)系，而是處于游離狀態(tài)。③在受體內(nèi)能夠存活的生理基礎(chǔ)：受體對(duì)移入子宮的外來(lái)胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。④供體胚胎正常發(fā)育的生理基礎(chǔ)：供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，且不影響供體胚胎的遺傳特性。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,(2)胚胎移植的實(shí)質(zhì)：早期胚胎在相同生理環(huán)境條件下空間位置的轉(zhuǎn)換，而胚胎本身的遺傳物質(zhì)并不發(fā)生改變，因此各種性狀能保持其原來(lái)的優(yōu)良特性。(3)胚胎移植的優(yōu)勢(shì)：充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，從而大大縮短了供體本身的繁殖周期，大大推動(dòng)了畜牧業(yè)的發(fā)展。(4)胚胎移植過(guò)程中兩次使用激素：第一次常用孕激素對(duì)受、供體進(jìn)行同期發(fā)情處理；第二次

51、用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵。(5)胚胎移植過(guò)程中的兩次檢查：第一次對(duì)收集的胚胎進(jìn)行檢查；第二次對(duì)受體母畜是否妊娠進(jìn)行檢查。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,2．試管動(dòng)物與克隆動(dòng)物的比較,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,例5人的血清白蛋白在臨床上需求量很大，通常是從人血中提取。由于艾滋病病毒(HIV)等人類感染性病原體造成的威脅與日俱增，使人們對(duì)血液制品顧慮重重。如果應(yīng)用一定的生物工程技術(shù)，將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛細(xì)胞中，利用牛的乳腺細(xì)胞生產(chǎn)人血清白蛋白就成為可能。大致過(guò)程如下：a．將人體血清白蛋白

52、基因?qū)搿按菩阅膛Ｅ咛ァ奔?xì)胞，形成重組細(xì)胞①；b．取出重組細(xì)胞①的細(xì)胞核，注入去核牛卵母細(xì)胞中，形成重組細(xì)胞②；c．電脈沖刺激重組細(xì)胞②促使其形成早期胚胎；d．將早期胚胎移植到母牛的子宮內(nèi)，最終發(fā)育成轉(zhuǎn)基因小牛。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)重組細(xì)胞①和②中的________(填“①”或“②”)實(shí)現(xiàn)了基因的重組。(2)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程a中要選擇“雌性奶牛胚胎”的原因是_________________________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程b利用的技術(shù)是____________，胚胎工程操作中的最后環(huán)節(jié)是______

53、______。(4)若將早期胚胎分離成若干個(gè)胚胎細(xì)胞，讓其分別發(fā)育成小牛，這些小牛的基因型____________(填“相同”或“不同”)，理由是____________________________________，此項(xiàng)技術(shù)稱為_(kāi)_____________。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,(5)運(yùn)用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動(dòng)物的早期胚胎中獲得胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)，培養(yǎng)如下：早期胚胎→內(nèi)細(xì)胞團(tuán)→胚胎干細(xì)胞。在培養(yǎng)過(guò)程中，必須用________處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個(gè)細(xì)胞。(6)培養(yǎng)哺乳動(dòng)物早期胚胎的營(yíng)養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需要添加維生素、激素、氨基

54、酸、核苷酸以及____________等物質(zhì)。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,[答案](1)①(2)雌性轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)入泌乳期后，可以從其乳汁中獲得人血清白蛋白(3)核移植技術(shù)胚胎移植(4)相同這些胚胎細(xì)胞都是同一個(gè)受精卵經(jīng)過(guò)有絲分裂得到的胚胎分割(5)胰蛋白酶(6)動(dòng)物血清[解析](1)重組細(xì)胞①實(shí)現(xiàn)了基因的重組。(2)選擇“雌性奶牛胚胎”的原因是雌性轉(zhuǎn)基因奶牛進(jìn)入泌乳期后，可以從其乳汁中獲得人血清白蛋白。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程b利用了核移植技術(shù)，胚胎移植是胚胎工程操作中的最后環(huán)節(jié)。(4)由早期,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,胚胎分離成的若干胚胎細(xì)胞發(fā)育成的小牛

55、基因型是相同的，因?yàn)檫@些胚胎細(xì)胞都是同一個(gè)受精卵經(jīng)過(guò)有絲分裂得到的，此項(xiàng)技術(shù)稱為胚胎分割。(5)從早期胚胎中獲取胚胎干細(xì)胞，必須用胰蛋白酶處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán)，使之分散成單個(gè)細(xì)胞。(6)培養(yǎng)哺乳動(dòng)物早期胚胎的營(yíng)養(yǎng)液成分較復(fù)雜，除一些無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽外，還需要添加維生素、激素、氨基酸、核苷酸以及動(dòng)物血清等物質(zhì)。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,┃對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練┃毛角蛋白Ⅱ型中間絲(KIFⅡ)基因與絨山羊的羊絨質(zhì)量密切相關(guān)。獲得轉(zhuǎn)KIFⅡ基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡(jiǎn)單流程如圖T1520所示。請(qǐng)回答：,圖T1520,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,(

56、1)將KIFⅡ基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi)，獲得轉(zhuǎn)KIFⅡ基因的高絨質(zhì)絨山羊，這種新性狀的產(chǎn)生所依據(jù)的原理是_________。從基因文庫(kù)中獲得的KIFⅡ基因可用________技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。過(guò)程①中最常用的運(yùn)載工具是________。(2)在過(guò)程②中，用________處理，將皮膚組織塊分散成單個(gè)成纖維細(xì)胞。在培養(yǎng)過(guò)程中，將成纖維細(xì)胞置于________________的混合氣體培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。(3)在過(guò)程③中，用________________處理以獲取更多的卵(母)細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到________________期，通過(guò)顯微操作進(jìn)行去核處理。(4)從重組細(xì)胞到早期胚胎過(guò)程中所用的胚胎工程技術(shù)是

57、____________。在胚胎移植前，通過(guò)________技術(shù)可獲得較多胚胎。,核心考點(diǎn)整合,[答案](1)基因重組PCR質(zhì)粒(2)胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)95%空氣加5%CO2(3)促性腺激素減數(shù)第二次分裂中(4)(早期)胚胎培養(yǎng)胚胎分割[解析](1)將KIFⅡ基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi)，獲得轉(zhuǎn)KIFⅡ基因的高絨質(zhì)絨山羊的過(guò)程中采用了轉(zhuǎn)基因技術(shù)，而轉(zhuǎn)基因技術(shù)的原理是基因重組。可用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。過(guò)程①是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，該過(guò)程中最常用的運(yùn)載工具是質(zhì)粒。(2)過(guò)程②中需用胰蛋白酶(或膠原蛋白酶)處理，使皮膚組織塊分散成單個(gè)成纖維細(xì)胞。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)需要一定的氣體環(huán)境，即95%空氣加5%CO2

58、。(3)過(guò)程③中需用促性腺激素處理母羊，使其超數(shù)排卵，以獲取更多的卵,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,(母)細(xì)胞，在體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期，通過(guò)顯微操作進(jìn)行去核處理。(4)從重組細(xì)胞到早期胚胎過(guò)程中需采用(早期)胚胎培養(yǎng)技術(shù)。在胚胎移植前，通過(guò)胚胎分割技術(shù)可獲得較多胚胎。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,,考點(diǎn)四生態(tài)工程┃考例探究┃1．生態(tài)工程的原理,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,,,核心考點(diǎn)整合,2.生態(tài)農(nóng)業(yè)常見(jiàn)類型(1)?；~(yú)塘模式桑基魚(yú)塘是人工建立的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，做到蠶糞養(yǎng)魚(yú)肥塘

59、，塘泥肥田、肥桑，從而獲得稻、魚(yú)、蠶繭三豐收，如圖T1521所示。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,圖T1521,核心考點(diǎn)整合,?；~(yú)塘中的能量多級(jí)利用和物質(zhì)循環(huán)利用：桑葉喂蠶，蠶產(chǎn)蠶絲；桑樹(shù)的枯枝落葉和蠶糞落到魚(yú)塘中，作為魚(yú)的飼料，經(jīng)過(guò)魚(yú)塘內(nèi)的食物鏈過(guò)程，可以促進(jìn)魚(yú)的生長(zhǎng)；甘蔗可以榨糖，糖渣喂豬，豬的排泄物進(jìn)入魚(yú)塘；魚(yú)的排泄物及其他未利用的有機(jī)物和底泥經(jīng)微生物的分解，又可作為桑樹(shù)和甘蔗的有機(jī)肥料。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,(2)沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖模式(如圖T1522所示),返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,圖T1522,核心考點(diǎn)整合,例6南京古泉生態(tài)農(nóng)場(chǎng)是生態(tài)農(nóng)

60、業(yè)的典范。該農(nóng)場(chǎng)將養(yǎng)豬、養(yǎng)魚(yú)、沼氣工程、養(yǎng)鴨、種植農(nóng)作物、養(yǎng)蘑菇、種桑養(yǎng)蠶、種植果樹(shù)等多個(gè)生產(chǎn)過(guò)程合理地有機(jī)結(jié)合起來(lái)，成為一種高效良性的循環(huán)，生態(tài)效益達(dá)到了良性發(fā)展。請(qǐng)根據(jù)此生態(tài)農(nóng)場(chǎng)的特點(diǎn)，完成下列問(wèn)題：,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,圖T1523,(1),(2),核心考點(diǎn)整合,(1)該生態(tài)農(nóng)場(chǎng)充分體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的________________、_______________和__________原理。(2)在該生態(tài)農(nóng)場(chǎng)中存在如圖(1)所示的物質(zhì)循環(huán)過(guò)程，據(jù)圖分析，不符合生態(tài)工程原理的敘述是()A．物質(zhì)經(jīng)過(guò)多級(jí)利用，實(shí)現(xiàn)了良性循環(huán)B．每一級(jí)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品，提高了生態(tài)經(jīng)濟(jì)效

61、益C．由于食物鏈延長(zhǎng)，能量逐級(jí)損耗，系統(tǒng)總能量利用率降低D．由于各級(jí)產(chǎn)物都可以利用，減少了廢物和污染(3)該系統(tǒng)工程的核心之一是沼氣池，如圖(2)所示。如果將圖(2)中“無(wú)機(jī)物→農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，對(duì)該生態(tài)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)有何影響？________________________________。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,(4)根據(jù)生態(tài)工程的物種多樣性原理，有人認(rèn)為生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)中，應(yīng)使食物鏈和營(yíng)養(yǎng)級(jí)越長(zhǎng)、越多越好。請(qǐng)你結(jié)合所學(xué)有關(guān)生態(tài)工程原理，分析該結(jié)論是否正確，為什么？_____________________________________________，_______

62、____________________________________________________________________________________________________________________________________________。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,[答案](1)物質(zhì)循環(huán)再生物種多樣性整體性(2)C(3)土壤中的無(wú)機(jī)物得不到補(bǔ)充，物質(zhì)循環(huán)受到破壞，土壤肥力下降(4)不正確因?yàn)槭澄镦滈L(zhǎng)，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的生物數(shù)量難以達(dá)到一定規(guī)模，影響經(jīng)濟(jì)效益；營(yíng)養(yǎng)級(jí)多，高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物獲得的能量較少，該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量也較少[解析](1)生

63、態(tài)農(nóng)業(yè)是建立在物質(zhì)循環(huán)再生、物種多樣性和整體性等原理基礎(chǔ)上的，在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，也取得了良好的生態(tài)效益和社會(huì)效益。(2)能量沿著食物鏈流動(dòng)時(shí)，傳遞效率大約為10%～20%，因此最高營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲得的總能量最低，但系統(tǒng)的總能量包括各生產(chǎn)環(huán)節(jié)上輸出的產(chǎn)品中,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,的能量，顯然這個(gè)系統(tǒng)總能量利用率與單種作物的系統(tǒng)總能量利用率相比大大增加。(3)如果把圖(2)中“無(wú)機(jī)物→農(nóng)田”這一環(huán)節(jié)去掉，勢(shì)必會(huì)造成物質(zhì)循環(huán)受到破壞，土壤中的無(wú)機(jī)物得不到及時(shí)補(bǔ)充，土壤肥力會(huì)下降。(4)從能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)分析，食物鏈不能無(wú)限延長(zhǎng)，一般不會(huì)超過(guò)5個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)。因?yàn)槭澄镦溤介L(zhǎng)，各

64、營(yíng)養(yǎng)級(jí)中的生物數(shù)量難以達(dá)到一定規(guī)模，影響經(jīng)濟(jì)效益；營(yíng)養(yǎng)級(jí)多，高營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物獲得的能量較少，該營(yíng)養(yǎng)級(jí)生物數(shù)量也較少，所以食物鏈和營(yíng)養(yǎng)級(jí)不是越長(zhǎng)、越多越好。,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,┃對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練┃請(qǐng)據(jù)圖回答：,圖T1524,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,(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(yùn)用了哪些生態(tài)工程的基本原理？_______________________(至少答兩項(xiàng))。此生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者有______________，生命活動(dòng)所需的能量歸根到底來(lái)自__________。燃燒沼氣為雞舍增加照明時(shí)

65、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過(guò)程分別指____________和____________措施。該生態(tài)工程所遵循的主要原理是____________________________________________。,核心考點(diǎn)整合,返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,(3)澳大利亞的大堡礁，生物多樣性非常高，珊瑚蟲(chóng)和藻類組成了高效的植物—?jiǎng)游餇I(yíng)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)了生態(tài)工程的哪些基本原理？__________________________________________

66、______________________________。,核心考點(diǎn)整合,[答案](1)物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理等谷物、藍(lán)綠萍太陽(yáng)(能)物理(2)平整壓實(shí)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)由圖甲可以看出，種植業(yè)的副產(chǎn)品秸稈可以作為飼料用于養(yǎng)殖業(yè)，動(dòng)物的糞便作為沼氣池的原料或作為植物的肥料，體現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生的原理；該生態(tài)工程中涉及多種植物、動(dòng)物及微生物，體現(xiàn)了物種多樣性原理；該生態(tài)工程中統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定，體現(xiàn)了整體性原理等。此生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者有谷物、藍(lán),返回目錄,專題十五現(xiàn)代生物科技專題,核心考點(diǎn)整合,綠萍，生命活動(dòng)所需的能量歸根到底來(lái)自太陽(yáng)能。光照屬于物理信息。(2)分析圖乙，要想在廢棄的礦區(qū)土地上種草、種樹(shù)，需要采取平整壓實(shí)土地、人工制造表土等措施，該生態(tài)工程所遵循的主要原理有整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理。(3)由于大堡礁的生物多樣性非常高，故此生態(tài)系統(tǒng)體現(xiàn)了物種多樣性原理；珊瑚礁能夠保持