《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》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《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（123頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

專題十五現(xiàn)代生物科技專題 返回目錄 真題聚焦拓展 核心考點整合 返回目錄 教師知識必備 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 返回目錄 教師知識必備 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 返回目錄 教師知識必備 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 用實例分析法理解基因工程的原理與過程 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 通過列表比較法理解兩個不同 植物組織培養(yǎng)和動物細(xì)胞培養(yǎng)的不同 植物體細(xì)胞雜交與動物細(xì)胞融合的不同 利用圖解法理解單克隆抗體的制備過程 考情分析 返回目錄 教師知識必備 3 本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)育的過程和胚胎移植的程序 4 本專題多以當(dāng)今生態(tài)問題為背景 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)工程的五個原理與實例 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 2 基因工程的原理及技術(shù) 3 基因工程的應(yīng)用 4 蛋白質(zhì)工程 2 克隆技術(shù) 1 植物的組織培養(yǎng) 2 動物的細(xì)胞培養(yǎng)與體細(xì)胞克隆 3 細(xì)胞融合與單克隆抗體 返回目錄 考綱要求 3 胚胎工程 1 動物胚胎發(fā)育的基本過程與胚胎工程的理論基礎(chǔ) 2 胚胎干細(xì)胞的移植 3 胚胎工程的應(yīng)用 4 生物技術(shù)的安全性和倫理問題 1 轉(zhuǎn)基因生物的安全性 2 生物武器對人類的威脅 3 生物技術(shù)中的倫理問題 5 生態(tài)工程 1 簡述生態(tài)工程的原理 2 生態(tài)工程的實例 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 1 2015 全國卷 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(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 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 和 進(jìn)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(dá) 純化獲得蛋白質(zhì) 之后還需要對蛋白質(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)計蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測氨基酸序列功能 解析 本題考查蛋白質(zhì)工程的相關(guān)知識 1 若要改變蛋白質(zhì)的功能 就要對蛋白質(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 包括遺傳物質(zhì) DNA或RNA 的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄 翻譯 逆轉(zhuǎn)錄的過程 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)果如圖T15 1所示 圖T15 1 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 得到不斷分泌抗A抗體的雜交瘤細(xì)胞 回答下列問題 1 制備融合所需的B淋巴細(xì)胞時 所用免疫小鼠的血清抗體效價需達(dá)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(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 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)胞融合實驗完成后 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100 3 1100 4 不能無限增殖 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)胞核會融合形成一個雜交的細(xì)胞核 因此染色體數(shù)目最多是100條 4 未融合的B淋巴細(xì)胞經(jīng)多次傳代培養(yǎng)后 仍然是不能無限增殖的細(xì)胞 同時B淋巴細(xì)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(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)奶量低的問題 引進(jìn)了含高產(chǎn)奶基因但對本地適應(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 但產(chǎn)奶量并未提高 說明高產(chǎn)奶是 性狀 為獲得產(chǎn)奶量高且適宜本地生長的母牛 根據(jù)現(xiàn)有類型 最佳雜交組合是 后代中出現(xiàn)這種母牛的概率是 假設(shè)兩對基因分別位于不同對常染色體上 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)良個體 精子要具有受精能力 需對其進(jìn)行 處理 卵子的成熟在過程 中完成 在過程 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 過程 前應(yīng)鑒定胚胎的 子代母牛的優(yōu)良性狀與過程 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T15 2 真題聚焦拓展 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 答案 1 生長發(fā)育或胚胎發(fā)育隱性 A C1 8 2 獲能或增強(qiáng)活力 供能性別 高產(chǎn)奶和適應(yīng)生長的基因 3 胚胎分割 解析 1 胚胎能在母體內(nèi)正常生長發(fā)育是動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 適宜本地生長的純種奶牛的后代表現(xiàn)為適宜本地生長 說明適宜本地生長是顯性性狀 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 8aaBbXX 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 需對其進(jìn)行獲能處理 卵子的成熟在受精過程 即圖示 中完成 在胚胎培養(yǎng)過程中培養(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 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)生長的基因 基因重組發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中 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的生態(tài)環(huán)境 對其進(jìn)行公園化建設(shè) 1 對其進(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)時期的植物物種數(shù)如圖所示 t0 t1 植物殘體及 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 圖T15 3 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)化為無機(jī)物 使土壤條件得到改善 同時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)競爭 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)物轉(zhuǎn)化為無機(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 物種之間競爭加劇 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 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 信息呈現(xiàn)形式往往是示意圖 需要準(zhǔn)確識別圖中涉及的技術(shù)名稱 3 備考時 要結(jié)合示意圖理解并熟記相關(guān)的知識 并能熟練使用常用的生物學(xué)術(shù)語進(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 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 核心考點整合 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 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 圖T15 4 核心考點整合 3 目的基因的檢測與鑒定 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 圖T15 5 核心考點整合 例1 2015 福建卷 GDNF是一種神經(jīng)營養(yǎng)因子 對損傷的神經(jīng)細(xì)胞具有營養(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 請回答 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 圖T15 6 注 bp表示堿基對 載體和基因片段上的小箭號表示相關(guān)限制酶的酶切位點 甲 乙 核心考點整合 1 在分離和培養(yǎng)大鼠神經(jīng)干細(xì)胞的過程中 使用胰蛋白酶的目的是 2 構(gòu)建含GDNF基因的表達(dá)載體時 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 單個載體自連 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Hpa 酶和BamH 酶對篩選得到的載體進(jìn)行雙酶切 并對酶切后的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)到一定密度時 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)胞移植治療實驗 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 核心考點整合 答案 1 使細(xì)胞分散開 2 Xho 3 4 抗體傳代 解析 本題考查基因工程 動物細(xì)胞培養(yǎng)的相關(guān)知識 1 分析題意可知 使用胰蛋白酶的目的是使細(xì)胞分散開 2 構(gòu)建GDNF基因的表達(dá)載體時 需選擇圖中的Xho 限制酶進(jìn)行酶切 3 選擇Hpa 酶和BamH 酶對正向連接的載體進(jìn)行雙酶切時 得到的DNA片段為6000bp和700bp 電泳結(jié)果如第 泳道所示 4 分析題意可知 為檢測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 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 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 2 動物基因工程的應(yīng)用 核心考點整合 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 是采用基因檢測的方法來判斷患者是否出現(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 如果兩者的堿基完成配對 互補(bǔ)地結(jié)合成雙鏈 表明被測基因組DNA中含有已知的基因序列 核心考點整合 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 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) 體內(nèi)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 核心考點整合 例2螢火蟲發(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 一直以來熒光素酶的唯一來源是從螢火蟲腹部提取 但加利福尼亞大學(xué)的一組科學(xué)家成功地通過轉(zhuǎn)基因工程實現(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 請你根據(jù)已有的知識回答下列有關(guān)問題 1 在此轉(zhuǎn)基因工程中 目的基因是 具體操作過程中 圖T15 7所示的黏性末端是由 種限制酶作用產(chǎn)生的 返回目錄 核心考點整合 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 圖T15 7 2 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 等條件 3 本實驗中將目的基因?qū)氪竽c桿菌的載體可以是 多選 A 質(zhì)粒B 動物病毒C 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 返回目錄 核心考點整合 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)來檢測 目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)的蛋白質(zhì) 除了通過大腸桿菌是否發(fā)光來確定外 還可以通過 特異性反應(yīng)來判斷 返回目錄 核心考點整合 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 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 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 其中第一個和第三個是由一種限制酶切割產(chǎn)生的 另外兩個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 要具有限制酶的切割位點 要有標(biāo)記基因 如抗性基因 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 核心考點整合 復(fù)制 是安全的 對受體細(xì)胞無害 3 常用的運載體有質(zhì)粒 噬菌體的衍生物 動植物病毒 由于受體細(xì)胞是大腸桿菌 因此可選用質(zhì)粒和 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) 即處于感受態(tài) 有利于目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞 5 檢測目的基因在受體細(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 核心考點整合 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 返回目錄 核心考點整合 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 對點訓(xùn)練 1 圖T15 8為培育轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的技術(shù)流程 請據(jù)圖回答 1 進(jìn)行過程 先要用到的酶是 2 基因工程核心步驟的名稱是 圖T15 8 返回目錄 核心考點整合 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 3 在培育成功的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的傳種接代過程中 抗蟲基因和標(biāo)記基因是否遵循基因的自由組合定律 為什么 4 過程 采用最多的方法是 在實驗室中 檢測抗蟲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 過程形成愈傷組織的細(xì)胞分裂方式是 6 過程 所表達(dá)的兩個重要的生理現(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 不遵循抗蟲基因和標(biāo)記基因不是位于細(xì)胞核內(nèi)的兩對同源染色體上 4 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法DNA分子雜交技術(shù) 5 有絲分裂 6 生長和分化 解析 1 過程 為基因表達(dá)載體的構(gòu)建 先要用限制性核酸內(nèi)切酶切割運載體和含目的基因的DNA片段 然后再用DNA連接酶將運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 核心考點整合 3 在培育成功的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的傳種接代過程中 由于抗蟲基因和標(biāo)記基因不是位于細(xì)胞核內(nèi)的兩對同源染色體上 因此抗蟲基因和標(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 在實驗室中 常采用DNA分子雜交技術(shù)來檢測抗蟲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)胞的有絲分裂過程 6 過程 為再分化 是細(xì)胞生長和分化的結(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)皮生長因子 VEGF 能促進(jìn)眼部視網(wǎng)膜血管的病理性生長 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T15 9是利用大腸桿菌來大量合成該抗體片段的技術(shù)路線圖 請回答下列問題 圖T15 9 核心考點整合 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)測出VEGF抗體的Fab片段的氨基酸序列 因此可以通過 法來獲取目的基因 獲取目的基因后 還需要在其兩端加上限制酶Hind 和Xho 的識別序列和啟動子T7等序列 T7的位置應(yīng)該在 填圖中序號 處 2 大腸桿菌經(jīng)Ca2 處理 成為 細(xì)胞 能吸收外源DNA 與重組質(zhì)?；旌吓囵B(yǎng)一段時間后 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鑒定是否合成VEGF抗體的Fab片段蛋白 核心考點整合 答案 1 人工合成2 2 感受態(tài)卡那霉素血管內(nèi)皮生長因子 VEGF 解析 1 科學(xué)家已經(jīng)測出VEGF抗體的Fab片段的氨基酸序列 因此可以通過人工合成法來獲取目的基因 即根據(jù)Fab片段的氨基酸序列推測出信使RNA序列 再推測出結(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Hind 和Xho 的識別序列和啟動子T7等序列 啟動子應(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 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 核心考點整合 素基因沒有被破壞 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)皮生長因子 VEGF 作為抗原與提取出的蛋白雜交來鑒定是否合成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 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 考點二細(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 過程 圖T15 10 核心考點整合 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 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 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T15 11 核心考點整合 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T15 12所示 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 圖T15 12 核心考點整合 據(jù)圖回答下列問題 1 過程 所需的酶是 2 過程 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一定的滲透壓 其作用是 原生質(zhì)體經(jīng)過 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 染色和制片等過程制成裝片 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 核心考點整合 5 對雜種植株進(jìn)行 接種實驗 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 核心考點整合 答案 1 纖維素酶和果膠酶 2 葉綠體 3 保持原生質(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 過程 表示原生質(zhì)體的制備 此過程要用纖維素酶和果膠酶去掉植物細(xì)胞的細(xì)胞壁 2 用于融合的兩個細(xì)胞 一個是黑芥苗的葉肉細(xì)胞 一個是花椰菜的根部細(xì)胞 其中供體細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)是葉綠體 因此可通過觀察葉綠體的有無作為初步篩選雜種細(xì)胞的標(biāo)志 3 原生質(zhì)體沒有細(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 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 考向2動物細(xì)胞工程及單克隆抗體的制備1 動物細(xì)胞培養(yǎng) 1 動物細(xì)胞培養(yǎng)的流程 圖T15 13 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 2 動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用 生產(chǎn)生物制品 疫苗 干擾素 抗體等 作為基因工程中的受體細(xì)胞 檢測有毒物質(zhì)及毒性 科研方面 篩選抗癌藥物 治療和預(yù)防疾病 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 2 動物體細(xì)胞核移植技術(shù)和克隆動物 圖T15 14 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 3 動物細(xì)胞融合技術(shù)的應(yīng)用 單克隆抗體的制備 1 過程 圖T15 15 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 說明 雜交瘤細(xì)胞的特點 既能無限增殖 又能產(chǎn)生單一抗體 制備單克隆抗體過程中有兩次篩選 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B B細(xì)胞 瘤 瘤細(xì)胞通過選擇培養(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)胞通過克隆化培養(yǎng)和抗體檢測篩選出來 因為從體內(nèi)獲取的免疫過的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 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 2 單克隆抗體的應(yīng)用 作為診斷試劑 準(zhǔn)確識別各種抗原物質(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 簡易 快速的優(yōu)點 用于治療疾病和運載藥物 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 過程 用到的工具酶是 進(jìn)行過程 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T15 16 核心考點整合 2 過程 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 可采用 技術(shù)進(jìn)行檢測 3 細(xì)胞 應(yīng)具有的特點是 體外培養(yǎng)細(xì)胞 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 既能無限增殖 又能產(chǎn)生專一抗體無菌 無毒 4 抗原蛋白 解析 1 過程 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)行過程 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 過程 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 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 核心考點整合 3 細(xì)胞 是雜交瘤細(xì)胞 應(yīng)具有的特點是既能無限增殖 又能產(chǎn)生專一抗體 體外培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞 首先應(yīng)保證其處于無菌 無毒的環(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 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 對點訓(xùn)練 1 科學(xué)家以番茄 2N 和馬鈴薯 4N 為材料 利用圖T15 17中的技術(shù)得到 番茄 馬鈴薯 植株 請回答下列問題 1 獲得a b所用的酶為 c和d的名稱依次是 圖T15 17 核心考點整合 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培育成植株的過程運用的技術(shù)手段是 其依據(jù)的原理是 3 過程 稱為 所用的化學(xué)誘導(dǎo)劑一般是 過程 成功的標(biāo)志是 4 過程 是 過程 增殖的方式為 誘導(dǎo)f中植株生根過程中培養(yǎng)基中生長素與細(xì)胞分裂素的比值較過程 填 高 或 低 最終獲得的 番茄 馬鈴薯 屬于 倍體植株 核心考點整合 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 4 脫分化有絲分裂高六 解析 1 為去掉細(xì)胞壁的過程 該過程需要采用酶解法 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 是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過程 c是正在融合的原生質(zhì)體 d是經(jīng)過過程 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 植株的過程 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 核心考點整合 由雜種細(xì)胞培育成植株的過程運用的技術(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 是誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合的過程 所用的化學(xué)誘導(dǎo)劑一般是PEG 聚乙二醇 過程 成功的標(biāo)志是雜種細(xì)胞再生出細(xì)胞壁 4 為脫分化過程 由愈傷組織再分化形成試管苗的過程中細(xì)胞增殖的方式是有絲分裂 生長素與細(xì)胞分裂素的比值高時可促進(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 請回答下列問題 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 這時需要將細(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hAMSCs是否分化成胰島B細(xì)胞 核心考點整合 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)胞來生產(chǎn)人源單克隆抗體難以成功 因此單克隆抗體大都來自鼠源 但鼠源單抗在人體內(nèi)使用時會產(chǎn)生較強(qiáng)的免疫原性 為解決這一問題 科學(xué)家發(fā)明了嵌合抗體 大致過程如圖T15 18所示 嵌合抗體能降低鼠源抗體的免疫原性 從圖中可以推測 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 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 圖T15 18 核心考點整合 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)胞融合實驗證明 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)胞中從不合成這些 由此可見 融合實驗證明了小鼠成纖維細(xì)胞 核心考點整合 答案 1 細(xì)胞貼壁生長接觸抑制 2 二倍體 核型RNA 或mRNA 3 C區(qū)啟動子 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)胞貼壁生長到一定階段時 出現(xiàn)接觸抑制現(xiàn)象 此時細(xì)胞停止分裂增殖 這時需要將細(xì)胞進(jìn)行相關(guān)處理 然后進(jìn)行傳代培養(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 核心考點整合 細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因的選擇性表達(dá) 因此要檢測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 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 融合實驗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 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 考點三胚胎工程 考例探究 1 胚胎工程的操作流程分析 圖T15 19 核心考點整合 1 胚胎移植的生理學(xué)基礎(chǔ) 能夠移入受體的生理基礎(chǔ) 哺乳動物發(fā)情排卵后 不管是否妊娠 在一段時間內(nèi) 同種動物的供 受體生殖器官的生理變化是相同的 收集的生理基礎(chǔ) 早期胚胎形成后 在一定時間內(nèi)不會與母體子宮建立組織上的聯(lián)系 而是處于游離狀態(tài) 在受體內(nèi)能夠存活的生理基礎(chǔ) 受體對移入子宮的外來胚胎基本不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) 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 核心考點整合 2 胚胎移植的實質(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的優(yōu)良特性 3 胚胎移植的優(yōu)勢 充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力 從而大大縮短了供體本身的繁殖周期 大大推動了畜牧業(yè)的發(fā)展 4 胚胎移植過程中兩次使用激素 第一次常用孕激素對受 供體進(jìn)行同期發(fā)情處理 第二次用促性腺激素處理供體使其超數(shù)排卵 5 胚胎移植過程中的兩次檢查 第一次對收集的胚胎進(jìn)行檢查 第二次對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 核心考點整合 2 試管動物與克隆動物的比較 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 核心考點整合 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 大致過程如下 a 將人體血清白蛋白基因?qū)?雌性奶牛胚胎 細(xì)胞 形成重組細(xì)胞 b 取出重組細(xì)胞 的細(xì)胞核 注入去核牛卵母細(xì)胞中 形成重組細(xì)胞 c 電脈沖刺激重組細(xì)胞 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 核心考點整合 請回答下列問題 1 重組細(xì)胞 和 中的 填 或 實現(xiàn)了基因的重組 2 在實驗過程a中要選擇 雌性奶牛胚胎 的原因是 3 實驗過程b利用的技術(shù)是 胚胎工程操作中的最后環(huán)節(jié)是 4 若將早期胚胎分離成若干個胚胎細(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 此項技術(shù)稱為 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 核心考點整合 5 運用細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)可以從哺乳動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)過程中 必須用 處理內(nèi)細(xì)胞團(tuán) 使之分散成單個細(xì)胞 6 培養(yǎng)哺乳動物早期胚胎的營養(yǎng)液成分較復(fù)雜 除一些無機(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 等物質(zhì) 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 核心考點整合 答案 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)胞都是同一個受精卵經(jīng)過有絲分裂得到的胚胎分割 5 胰蛋白酶 6 動物血清 解析 1 重組細(xì)胞 實現(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 實驗過程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 核心考點整合 胚胎分離成的若干胚胎細(xì)胞發(fā)育成的小牛基因型是相同的 因為這些胚胎細(xì)胞都是同一個受精卵經(jīng)過有絲分裂得到的 此項技術(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) 使之分散成單個細(xì)胞 6 培養(yǎng)哺乳動物早期胚胎的營養(yǎng)液成分較復(fù)雜 除一些無機(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 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 對點訓(xùn)練 毛角蛋白 型中間絲 KIF 基因與絨山羊的羊絨質(zhì)量密切相關(guān) 獲得轉(zhuǎn)KIF 基因的高絨質(zhì)絨山羊的簡單流程如圖T15 20所示 請回答 圖T15 20 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 1 將KIF 基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi) 獲得轉(zhuǎn)KIF 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 從基因文庫中獲得的KIF 基因可用 技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增 過程 中最常用的運載工具是 2 在過程 中 用 處理 將皮膚組織塊分散成單個成纖維細(xì)胞 在培養(yǎng)過程中 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 在過程 中 用 處理以獲取更多的卵 母 細(xì)胞 在體外培養(yǎng)到 期 通過顯微操作進(jìn)行去核處理 4 從重組細(xì)胞到早期胚胎過程中所用的胚胎工程技術(shù)是 在胚胎移植前 通過 技術(shù)可獲得較多胚胎 核心考點整合 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KIF 基因?qū)胧荏w細(xì)胞內(nèi) 獲得轉(zhuǎn)KIF 基因的高絨質(zhì)絨山羊的過程中采用了轉(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 過程 是基因表達(dá)載體的構(gòu)建 該過程中最常用的運載工具是質(zhì)粒 2 過程 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成纖維細(xì)胞 動物細(xì)胞培養(yǎng)需要一定的氣體環(huán)境 即95 空氣加5 CO2 3 過程 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 通過顯微操作進(jìn)行去核處理 4 從重組細(xì)胞到早期胚胎過程中需采用 早期 胚胎培養(yǎng)技術(shù) 在胚胎移植前 通過胚胎分割技術(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 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 考點四生態(tài)工程 考例探究 1 生態(tài)工程的原理 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 核心考點整合 2 生態(tài)農(nóng)業(yè)常見類型 1 ?；~塘模式桑基魚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)魚肥塘 塘泥肥田 肥桑 從而獲得稻 魚 蠶繭三豐收 如圖T15 21所示 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 圖T15 21 核心考點整合 ?；~塘中的能量多級利用和物質(zhì)循環(huán)利用 桑葉喂蠶 蠶產(chǎn)蠶絲 桑樹的枯枝落葉和蠶糞落到魚塘中 作為魚的飼料 經(jīng)過魚塘內(nèi)的食物鏈過程 可以促進(jìn)魚的生長 甘蔗可以榨糖 糖渣喂豬 豬的排泄物進(jìn)入魚塘 魚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 核心考點整合 2 沼氣農(nóng)田立體養(yǎng)殖模式 如圖T15 22所示 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 圖T15 22 核心考點整合 例6南京古泉生態(tài)農(nóng)場是生態(tài)農(nóng)業(yè)的典范 該農(nóng)場將養(yǎng)豬 養(yǎng)魚 沼氣工程 養(yǎng)鴨 種植農(nóng)作物 養(yǎng)蘑菇 種桑養(yǎng)蠶 種植果樹等多個生產(chǎn)過程合理地有機(jī)結(jié)合起來 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 請根據(jù)此生態(tài)農(nóng)場的特點 完成下列問題 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 圖T15 23 1 2 核心考點整合 1 該生態(tài)農(nóng)場充分體現(xiàn)了生態(tài)工程基本原理中的 和 原理 2 在該生態(tài)農(nóng)場中存在如圖 1 所示的物質(zhì)循環(huán)過程 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)過多級利用 實現(xiàn)了良性循環(huán)B 每一級生產(chǎn)環(huán)節(jié)都獲得產(chǎn)品 提高了生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益C 由于食物鏈延長 能量逐級損耗 系統(tǒng)總能量利用率降低D 由于各級產(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 無機(jī)物 農(nóng)田 這一環(huán)節(jié)去掉 對該生態(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)使食物鏈和營養(yǎng)級越長 越多越好 請你結(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 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 核心考點整合 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 不正確因為食物鏈長 各營養(yǎng)級中的生物數(shù)量難以達(dá)到一定規(guī)模 影響經(jīng)濟(jì)效益 營養(yǎng)級多 高營養(yǎng)級生物獲得的能量較少 該營養(yǎng)級生物數(shù)量也較少 解析 1 生態(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 在實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的同時 也取得了良好的生態(tài)效益和社會效益 2 能量沿著食物鏈流動時 傳遞效率大約為10 20 因此最高營養(yǎng)級獲得的總能量最低 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 核心考點整合 的能量 顯然這個系統(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 無機(jī)物 農(nóng)田 這一環(huán)節(jié)去掉 勢必會造成物質(zhì)循環(huán)受到破壞 土壤中的無機(jī)物得不到及時補(bǔ)充 土壤肥力會下降 4 從能量流動逐級遞減的特點分析 食物鏈不能無限延長 一般不會超過5個營養(yǎng)級 因為食物鏈越長 各營養(yǎng)級中的生物數(shù)量難以達(dá)到一定規(guī)模 影響經(jīng)濟(jì)效益 營養(yǎng)級多 高營養(yǎng)級生物獲得的能量較少 該營養(yǎng)級生物數(shù)量也較少 所以食物鏈和營養(yǎng)級不是越長 越多越好 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 核心考點整合 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 對點訓(xùn)練 請據(jù)圖回答 圖T15 24 核心考點整合 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 過程分別指 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)了生態(tài)工程的哪些基本原理 核心考點整合 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 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 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 核心考點整合 綠萍 生命活動所需的能量歸根到底來自太陽能 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 需要采取平整壓實土地 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 珊瑚礁能夠保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力 故此生態(tài)系統(tǒng)體現(xiàn)了系統(tǒng)整體性原理 返回目錄 專題十五現(xiàn)代生物科技專題 核心考點整合 返回目錄 教師備用習(xí)題 1 備選理由 本題考查基因工程的操作工具及操作步驟 可作為例1的補(bǔ)充 絞股藍(lán)細(xì)胞中含有抗煙草花葉病毒 TMV 基因 可以合成一種抗TMV蛋白 使葉片對TMV具有抗感染性 煙草是重要的經(jīng)濟(jì)作物 由于TMV的感染會導(dǎo)致大幅度減產(chǎn) 研究人員利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了抗TMV的煙草 主要流程如圖T15 25所示 圖T15 25 返回目錄 教師備用習(xí)題 請回答 1 科學(xué)家首先從絞股藍(lán)細(xì)胞中提取抗TMV基因轉(zhuǎn)錄出的RNA 然后合成目的基因 圖中過程 表示 獲得的DNA必須在兩端添加 和 2 過程 構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時 必須使用 和 兩種工具酶 3 由圖分析 在過程 構(gòu)建的重組Ti質(zhì)粒上應(yīng)該含有卡那霉素抗性基因作為 將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入煙草體細(xì)胞的方法是 返回目錄 教師備用習(xí)題 4 在過程 培養(yǎng)基中除含有卡那霉素及植物必需的各種營養(yǎng)成分外 還必須添加 以保證受體細(xì)胞能培養(yǎng)成再生植株 5 過程 可采取 的方法 檢測植株是否合成了抗TMV蛋白 在個體水平的鑒定過程中 可通過 的方法來確定植株是否具有抗性 返回目錄 教師備用習(xí)題 答案 1 逆 反 轉(zhuǎn)錄啟動子終止子 2 限制性核酸內(nèi)切酶 限制酶 DNA連接酶 3 標(biāo)記基因農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 4 植物激素 生長素和細(xì)胞分裂素 5 抗原 抗體雜交接種煙草花葉病毒 解析 1 抗TMV基因轉(zhuǎn)錄出的RNA可以通過逆轉(zhuǎn)錄合成目的基因 獲得的DNA必須在兩端添加啟動子和終止子 2 過程 構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒時 必須使用限制性核酸內(nèi)切酶 限制酶 和DNA連接酶 3 由圖分析 在過程 構(gòu)建的重組Ti質(zhì)粒上應(yīng)該含有卡那霉素抗性基因作為標(biāo)記基因 可 返回目錄 教師備用習(xí)題 以用于檢測受體細(xì)胞是否含有目的基因 可以用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入煙草體細(xì)胞中 4 在過程 培養(yǎng)基中除含有卡那霉素及植物必需的各種營養(yǎng)成分外 還必須添加植物激素 生長素和細(xì)胞分裂素 以保證受體細(xì)胞能培養(yǎng)成再生植株 5 過程 可采取抗原 抗體雜交的方法 檢測植株是否合成了抗TMV蛋白 在個體水平的鑒定過程中 可通過接種煙草花葉病毒的方法來確定植株是否具有抗性 返回目錄 教師備用習(xí)題 2 備選理由 本題考查動物細(xì)胞工程方面的知識 可作為例4的補(bǔ)充 圖T15 26為單克隆抗體生產(chǎn)過程示意圖 請據(jù)圖回答問題 圖T15 26 返回目錄 教師備用習(xí)題 1 傳統(tǒng)制備抗體的方法是向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原 使 增殖 分化為漿細(xì)胞 漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體 然后從動物 中分離所需抗體 2 與誘導(dǎo)植物原生質(zhì)體融合不同的是 過程還可以使用 進(jìn)行誘導(dǎo)融合 過程誘導(dǎo)后 用選擇性培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞 雜交瘤細(xì)胞的特點是 3 將經(jīng)過 過程得到的能分泌專一抗體的雜交瘤細(xì)胞注入小鼠腹腔中 一段時間后從小鼠 中就可以提取大量的鼠源性單克隆抗體 返回目錄 教師備用習(xí)題 4 給某患者連續(xù)隔周注射某種鼠源性單抗治療一種病毒感染性疾病 開始時病毒量明顯減少 一段時間后 病毒量又開始上升 上升的原因可能是病毒發(fā)生了 也可能是人體產(chǎn)生了能與鼠源性單抗特異性結(jié)合的 使鼠源性單抗不能發(fā)揮抗病毒的作用 5 研究人員可應(yīng)用 技術(shù) 改造鼠源性單抗分子的結(jié)構(gòu) 降低人體對鼠源性單抗的免疫反應(yīng) 返回目錄 教師備用習(xí)題 答案 1 B細(xì)胞和記憶細(xì)胞血清 2 滅活的病毒既可大量增殖 又能產(chǎn)生特異性抗體 3 腹水 4 變異抗體 5 蛋白質(zhì)工程 解析 1 傳統(tǒng)制備抗體的方法是向動物體內(nèi)反復(fù)注射某種抗原 使B細(xì)胞和記憶細(xì)胞增殖 分化為漿細(xì)胞 漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體 然后從動物血清中分離所需抗體 2 誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合特有的方法是用滅活的病毒作誘導(dǎo)劑 雜交瘤細(xì)胞的特點是既可大量增殖 又能產(chǎn)生特異性抗體 3 將得到的能分泌專一抗體的雜交瘤細(xì)胞注入小鼠腹腔中 一段時間后可以從小鼠腹水中提取大量的鼠源性單克隆抗體 返回目錄 教師備用習(xí)題 4 給某患者連續(xù)隔周注射某種鼠源性單抗治療一種病毒感染性疾病 開始時病毒量明顯減少 一段時間后 這種病毒量又開始上升 上升的原因可能是病毒發(fā)生了變異 也可能是人體把鼠源性單抗作為抗原進(jìn)行了免疫反應(yīng) 產(chǎn)生了抗鼠源性單抗的抗體 中和了鼠源性單抗 使鼠源性單抗不能發(fā)揮抗病毒的作用 5 改造鼠源性單抗分子的結(jié)構(gòu)需要用蛋白質(zhì)工程技術(shù) 返回目錄 教師備用習(xí)題 3 備選理由 本題考查胚胎工程技術(shù)方面的知識 可作為例5的補(bǔ)充 我國科技人員歷經(jīng)多年 成功培育出一批人乳鐵蛋白轉(zhuǎn)基因奶牛 其牛奶中的重組人乳鐵蛋白含量在國際上是最高的 轉(zhuǎn)基因奶牛培育過程如圖T15 27所示 據(jù)圖回答下列問題 圖T15 27 返回目錄 教師備用習(xí)題 1 轉(zhuǎn)基因過程用到的工具酶有 含目的基因的載體除包括目的基因外 還必須有 及標(biāo)記基因等 方法C是 技術(shù) 2 精子體外獲能通常采用培養(yǎng)法和 兩種方法 3 圖中的A和B分別表示 過程 A中的培養(yǎng)液除含一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外 還需添加維生素 激素 等營養(yǎng)成分 以及血清等物質(zhì) 4 如果想同時獲得更多的相同子代 可采用 技術(shù) 若對囊胚進(jìn)行操作 應(yīng)注意 返回目錄 教師備用習(xí)題 答案 1 限制性核酸內(nèi)切酶 限制酶 和DNA連接酶啟動子 終止子顯微注射 2 化學(xué)誘導(dǎo)法 3 早期胚胎培養(yǎng)和胚胎移植氨基酸 核苷酸 4 胚胎分割將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 解析 1 轉(zhuǎn)基因過程用到的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶 限制酶 和DNA連接酶 基因表達(dá)載體的組成包括目的基因 啟動子 終止子和標(biāo)記基因等 將目的基因?qū)雱游锛?xì)胞最常用和最有效的方法是顯微注射技術(shù) 2 精子體外獲能通常采用培養(yǎng)法和化學(xué)誘導(dǎo)法 3 由以上分析可知 圖中 返回目錄 教師備用習(xí)題 的A表示早期胚胎培養(yǎng) B表示胚胎移植 早期胚胎培養(yǎng)所需的培養(yǎng)液除含一些無機(jī)鹽和有機(jī)鹽外 還需添加維生素 激素 氨基酸 核苷酸等營養(yǎng)成分 以及血清等物質(zhì) 4 來自同一個胚胎的后代具有相同的遺傳物質(zhì) 因此要想同時獲得更多的相同子代 可采用胚胎分割技術(shù) 若對囊胚進(jìn)行操作 應(yīng)注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割 有利于分割后胚胎的恢復(fù)和進(jìn)一步發(fā)育