2014屆高考生物二輪復(fù)習：專題12 生物工程

1、專題十二生物工程返回目錄返回目錄考情縱覽考點考例2011年2012年2013年基因工程浙江T6、 山東T35、北京T31、天津T5、福建T32、安徽T31、廣東T27、海南T31江蘇T14/T33浙江T6、課標全國卷T40、福建T32、天津T7/T8、山東T34、安徽T31、海南T31、江蘇T32 浙江T32、課標全國卷T40、安徽T6/T31、北京T31/T30、福建T33、廣東T3、四川T10、天津T2/T9、江蘇T22返回目錄考情縱覽克隆技術(shù)安徽T31、天津T8、江蘇T16福建T32、安徽T31、廣東T2、江蘇T2/T31浙江T6、課標全國卷T40、福建T33、天津T9、重慶T9、山東T

2、35、海南T30、江蘇T11胚胎工程浙江T2、山東T35、福建T32、廣東T3、江蘇T18/T14浙江T2、山東T34、江蘇T9課標全國卷T40、福建T33、山東T35、江蘇T13生態(tài)工程課標全國卷T40廣東T26專題十二生物工程12013浙江卷 實驗小鼠皮膚細胞培養(yǎng)(非克隆培養(yǎng))的基本過程如圖6121所示。下列敘述錯誤的是()A甲過程需要對實驗小鼠進行消毒B乙過程對皮膚組織可用胰蛋白酶消化C丙過程得到的細胞大多具有異倍體核型D丁過程得到的細胞具有異質(zhì)性返回目錄圖6121答案 C解析 動物細胞培養(yǎng)要避免雜菌感染，在取材和培養(yǎng)過程中必須嚴格消毒，所以A選項正確；取下的動物組織必須經(jīng)過機械消化或胰

3、蛋白酶消化(胰蛋白酶分解組織細胞間的組織蛋白)，使其分散成單個的細胞，所以B選項正確；丙過程是細胞的原代培養(yǎng)，一般指十代以內(nèi)的細胞培養(yǎng)物，該過程的子代細胞一般都是二倍體核型，所以C選項錯誤；丁是指傳代培養(yǎng)，由于該細胞培養(yǎng)過程取材是組織而不是單個細胞，所以，未經(jīng)過細胞克隆培養(yǎng)，未經(jīng)克隆化的細胞系具有異質(zhì)性，所以D選項正確。返回目錄專題十二生物工程22012浙江卷 天然的玫瑰沒有藍色花，這是由于缺少控制藍色色素合成的基因B，而開藍色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B。現(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍玫瑰，下列操作正確的是()A提取矮牽牛藍色花的mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補的DNA，再擴增基因BB利用限制性核酸內(nèi)

4、切酶從開藍色花矮牽牛的基因文庫中獲取基因BC利用DNA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細胞D將基因B直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰細胞返回目錄專題十二生物工程答案 A解析 本題題干中說明矮牽牛花中存在序列已知的基因B，則我們可以用化學方法合成目的基因，或者用逆轉(zhuǎn)錄法來獲取目的基因，A項正確；當目的基因序列未知時，我們可以采用基因文庫法獲取目的基因。而且限制性核酸內(nèi)切酶是在建立基因文庫時使用的，不是在提取基因時使用，B項錯誤；應(yīng)該利用DNA連接酶將基因B與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入受體細胞，C項錯誤；受體細胞是植物細胞時，可以利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法來導(dǎo)入目的基因，而不利用大腸桿菌，D項錯誤。返回目錄專題十

5、二生物工程32013山東卷 科學家通過誘導(dǎo)黑鼠體細胞去分化獲得誘導(dǎo)性多能干細胞(iPS)，繼而利用iPS 細胞培育出與黑鼠遺傳特性相同的克隆鼠。流程如下：返回目錄專題十二生物工程圖6122(1)從黑鼠體內(nèi)獲得體細胞后，對其進行的初次培養(yǎng)稱為_，培養(yǎng)的細胞在貼壁生長至鋪滿培養(yǎng)皿底時停止分裂，這種現(xiàn)象稱為_。(2)圖中2細胞胚胎可用人工方法從灰鼠輸卵管內(nèi)獲得，該過程稱為_；也可從灰鼠體內(nèi)取出卵子，通過_后進行早期胚胎培養(yǎng)獲得。(3)圖中重組囊胚通過_技術(shù)移入白鼠子宮內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，暫不移入的胚胎可使用_方法保存。(4)小鼠胚胎干細胞(ES)可由囊胚的_分離培養(yǎng)獲得。iPS與ES細胞同樣具有發(fā)育全能性，

6、有望在對人類iPS細胞進行定向_后用于疾病的細胞治療。返回目錄專題十二生物工程答案(1)原代培養(yǎng)接觸抑制(2)沖卵(或沖胚)體外受精(或核移植)(3)胚胎移植冷凍(或低溫)(4)內(nèi)細胞團誘導(dǎo)分化解析 (1)將動物組織處理成單個細胞，在培養(yǎng)液中進行的初次培養(yǎng)是原代培養(yǎng)，接觸抑制指貼壁生長的細胞分裂生長到表面相互接觸時，細胞就會停止分裂增殖的現(xiàn)象。(2)將早期胚胎從母體輸卵管或子宮中沖洗出來的方法叫沖卵。(3)暫不進行胚胎移植的胚胎可放入196 的液氮中冷凍保存。(4)胚胎干細胞(ES或EK)是由早期胚胎或原始性腺分離出來的一類細胞；iPS與ES細胞一樣，可通過誘導(dǎo)定向分化修補某些功能異常的細胞來

7、治療疾病。返回目錄專題十二生物工程 本專題中基因工程的相關(guān)知識年年都考，主要考查基因工程的基本操作步驟和基因工程在遺傳育種中的應(yīng)用，主要以選擇題的形式出現(xiàn)。植物克隆、動物克隆、胚胎工程操作及胚胎干細胞應(yīng)用等內(nèi)容也是高頻考點，多以選擇題的形式進行考查。復(fù)習時要注意各種生物工程技術(shù)間的聯(lián)系，注重學科內(nèi)知識的綜合應(yīng)用。返回目錄專題十二生物工程 考點一基因工程1與基因工程相關(guān)的幾種酶返回目錄專題十二生物工程名稱作用參與生物過程相同點DNA連接酶連接兩個DNA片段基因工程 化學本質(zhì)均為蛋白質(zhì)，合成場所均為核糖體限制性核酸內(nèi)切酶識別并切割特定的脫氧核苷酸序列DNA聚合酶在脫氧核苷酸鏈上添加單個脫氧核苷酸D

8、NA復(fù)制返回目錄專題十二生物工程名稱作用參與生物過程相同點RNA聚合酶在核苷酸鏈上添加單個核糖核苷酸RNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄化學本質(zhì)均為蛋白質(zhì)，合成場所均為核糖體解旋酶使堿基間的氫鍵斷裂形成脫氧核苷酸單鏈 DNA復(fù)制逆轉(zhuǎn)錄酶以RNA為模板合成DNA反轉(zhuǎn)錄，基因工程特別提示 限制性核酸內(nèi)切酶：能識別雙鏈DNA分子上的某種特定核苷酸序列，并在特定位點上斷開磷酸二酯鍵(特異性識別、切斷DNA)。DNA連接酶：連接被限制酶切開的磷酸二酯鍵。返回目錄專題十二生物工程2基因工程的基本操作程序(1)獲得目的基因：說明 基因文庫：是將含有某種生物不同基因的許多DNA片段，導(dǎo)入受體菌的群體中通過克隆而儲存，各個受體菌分

9、別含有這種生物的不同基因?；蚪M文庫：基因文庫中含有一種生物所有的基因就叫作基因組文庫。部分基因文庫：含有一種生物的部分基因，就叫作部分基因文庫，如cDNA文庫。返回目錄專題十二生物工程(2)形成重組DNA分子：返回目錄專題十二生物工程(3)將重組DNA分子導(dǎo)入受體細胞：返回目錄專題十二生物工程生物種類植物細胞動物細胞微生物細胞常用方法農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法顯微注射技術(shù)Ca2處理法受體細胞體細胞受精卵原核細胞轉(zhuǎn)化過程重組質(zhì)粒農(nóng)桿菌導(dǎo)入植物細胞整合到受體細胞的DNA上表達重組質(zhì)粒顯微注射受精卵發(fā)育獲得具有新性狀的動物Ca2處理細胞細胞壁通透性增大重組質(zhì)粒進入宿主細胞特別注意 受體細胞常用植物受精卵或體細胞

10、(經(jīng)組織培養(yǎng))、動物受精卵(一般不用體細胞)、微生物大腸桿菌、酵母菌等，但若要合成糖蛋白、有生物活性的胰島素則必須用真核生物酵母菌，因為含成的蛋白質(zhì)需內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工、分泌。一定不能用哺乳動物成熟紅細胞，原因是它無細胞核和眾多的細胞器，不能合成蛋白質(zhì)。 返回目錄專題十二生物工程(4)篩選含有目的基因的受體細胞：篩選的原因：并不是所有的受體細胞都接納了重組DNA分子。篩選的方法：配制選擇培養(yǎng)基，利用標記基因進行篩選。(5)目的基因的表達：檢測目的基因是否表達的標準：細胞內(nèi)是否含有目的基因表達的產(chǎn)物。返回目錄專題十二生物工程例1 在菲律賓首都馬尼拉郊外的一片稻田里，一種被稱為“金色大米”的轉(zhuǎn)

11、基因水稻已經(jīng)悄然收獲。這種轉(zhuǎn)基因大米可以幫助人們補充每天必需的維生素A。由于含有可以生成維生素A的胡蘿卜素，因此其呈現(xiàn)金黃色澤，故稱“金色大米”。 “金色大米”的培育流程如圖6123所示，請回答下列問題(已知酶的識別序列和切點是GGATCC，酶的識別序列和切點是GATC)：返回目錄專題十二生物工程返回目錄專題十二生物工程圖6123(1)圖中a、b所示的獲得目的基因的方法是_，請再寫出一種獲得目的基因的方法：_。(2)培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中a過程是_，圖中c稱作_，形成c需要用到_酶將_進行連接。(3)據(jù)圖分析，在構(gòu)建c的過程中，目的基因用_進行了切割。檢驗重組載體導(dǎo)入受體細胞能

12、否成功需要利用_作為標記基因。(4)過程d可以采用的方法是_。返回目錄專題十二生物工程答案(1)反轉(zhuǎn)錄法從基因文庫中獲取(直接獲取，或依據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測出DNA序列后用化學方法人工合成)(2)轉(zhuǎn)錄重組質(zhì)粒DNA連接目的基因與載體(3)限制酶基因(4)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法解析 (1)圖中a、b表示從生物體內(nèi)獲取mRNA，經(jīng)過反轉(zhuǎn)錄過程獲取相應(yīng)的目的基因，該方法稱為反轉(zhuǎn)錄法，另外還有從基因文庫中直接獲取、人工化學方法合成等獲取目的基因的方法。(2)圖中a過程是轉(zhuǎn)錄，c為重組質(zhì)粒，形成c需要DNA連接酶將目的基因與載體進行連接。(3)題中提供了兩種限制酶，如果用酶切割目的基因，那么不能返回目錄專題十

13、二生物工程在兩端獲得黏性末端，無法與質(zhì)粒結(jié)合，而用酶切割可在目的基因片段中獲得黏性末端，據(jù)題圖可以看出，目的基因插入了質(zhì)粒的基因的中間，因此基因的結(jié)構(gòu)被破壞，功能喪失，所以作為標記基因的只能是基因。(4)目的基因?qū)胫参锛毎梢圆捎棉r(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。返回目錄專題十二生物工程點評 構(gòu)建基因文庫是獲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，那么就可以通過PCR方式從含有該基因的生物的DNA中直接獲得，也可以通過反轉(zhuǎn)錄方法(本題就是用這種方法)獲取，但用PCR方式從mRNA中獲得，不一定要構(gòu)建基因文庫。如果所需要的目的基因的序列完全未知，或只知道目的基因序列的一段，或想從一

14、種生物體內(nèi)獲得許多基因，或者想知道這種生物與另一種生物之間有多少基因不同，或者想知道一種生物在個體發(fā)育的不同階段表達的基因有什么不同，或者想得到一種生物的全部基因組序列，往往就需要構(gòu)建基因文庫。返回目錄專題十二生物工程變式1 轉(zhuǎn)基因抗蟲棉的培育流程如圖6124所示，下列敘述錯誤的是()A獲得抗蟲基因時不一定要使用限制性核酸內(nèi)切酶B抗蟲基因進入受體細胞，棉花不一定會表現(xiàn)出抗蟲性狀CTi質(zhì)粒上的標記基因用以篩選轉(zhuǎn)基因抗蟲棉幼苗D構(gòu)建重組質(zhì)粒時，不一定用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理目的基因和質(zhì)粒返回目錄專題十二生物工程圖6124答案 C解析 目的基因還可以用化學合成方法獲得，A項正確；目的基因?qū)胧荏w

15、細胞后不一定表達，B項正確；Ti質(zhì)粒上的標記基因是用來篩選含目的基因的土壤農(nóng)桿菌的，C項錯誤；為了減少產(chǎn)生的重組質(zhì)粒的類型，構(gòu)建重組質(zhì)粒時，不一定用相同的限制性核酸內(nèi)切酶處理目的基因和質(zhì)粒，D項正確。 返回目錄專題十二生物工程例2 下列有關(guān)現(xiàn)代生物技術(shù)操作的敘述，正確的是()A從基因文庫中獲取目的基因都需要限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶等工具酶B目的基因的載體都需要在液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)C克隆轉(zhuǎn)基因哺乳動物都需要結(jié)合胚胎移植技術(shù)D要獲取不同基因型的多個動物體都需要采用核移植技術(shù)返回目錄專題十二生物工程答案 C解析 獲取目的基因時，不需要使用DNA連接酶，A項錯誤；目的基因的載體需在宿主細胞內(nèi)培養(yǎng)，

16、B項錯誤；克隆轉(zhuǎn)基因哺乳動物時，需將目的基因?qū)胧芫鸦蚝艘浦布毎?，在體外培養(yǎng)成早期胚胎，然后把早期胚胎移植到代孕母體內(nèi)，C項正確；用不同基因型的親本雜交也可獲得不同基因型的動物體，D項錯誤。返回目錄專題十二生物工程 考點二克隆技術(shù)植物組織培養(yǎng)、動物細胞培養(yǎng)的比較返回目錄專題十二生物工程項目植物組織培養(yǎng)動物細胞培養(yǎng)前處理 無菌、離體無菌、用胰蛋白酶處理使組織細胞相互分散開培養(yǎng)基成分一般固體培養(yǎng)基：水、無機鹽、蔗糖、維生素、植物激素等液體培養(yǎng)基：糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素、動物血清等培養(yǎng)條件適宜溫度、pH、氧、光等無菌、無毒的環(huán)境、營養(yǎng)、溫度和pH、氣體環(huán)境(有CO2、O2)返回目

17、錄專題十二生物工程過程離體的細胞、組織和器官 愈傷組織 根、芽植物體取動物組織塊(剪碎)原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)細胞群(少部分獲得不死性)能否培養(yǎng)成個體能不能應(yīng)用舉例快速繁殖培育無病毒植株、生產(chǎn)藥物、制造人工種子、培育轉(zhuǎn)基因作物等大規(guī)模生產(chǎn)蛋白質(zhì)類產(chǎn)品，如病毒疫苗、干擾素、單克隆抗體等；皮膚移植；檢測有無毒性等例3 下列有關(guān)植物細胞培養(yǎng)和器官培養(yǎng)的敘述，正確的是()A植物細胞在組織培養(yǎng)過程中染色體數(shù)目始終保持不變B愈傷組織通過胰蛋白酶處理可以分散成具有胚性細胞特征的單細胞C取自同種植物不同個體的細胞，在相同培養(yǎng)基上全能性的表達程度一定相同D給予適宜的條件，有的植物可以在愈傷組織的基礎(chǔ)上直接發(fā)育出花器官

18、返回目錄專題十二生物工程答案 D解析 植物組織培養(yǎng)過程中有可能發(fā)生染色體畸變，A項錯誤；愈傷組織培養(yǎng)物放在搖床上，通過懸浮培養(yǎng)可以分散成單細胞，不用胰蛋白酶處理，B項錯誤；同種植物不同個體細胞，存在遺傳性的差異，全能性表達程度大不相同，C項錯誤；有的植物(如風信子)可以在愈傷組織的基礎(chǔ)上直接發(fā)育出花器官，D項正確。點評 對選修3知識點的考查，許多試題的知識點直接來源于課本，因此在復(fù)習時，根據(jù)考綱要求對課本進行通讀是必要的。返回目錄專題十二生物工程變式2 在現(xiàn)代生物工程中，經(jīng)常要對于動植物的各種細胞進行處理，尤其是細胞工程和胚胎工程，如圖6125所示是哺乳動物的某種細胞分裂過程的示意圖，有關(guān)圖中

19、各過程和細胞的描述及它們在生物工程中的應(yīng)用的描述科學的是()返回目錄專題十二生物工程圖6125A細胞中染色體組的數(shù)目已經(jīng)加倍，并可能已經(jīng)發(fā)生了基因突變和基因重組B細胞常作為胚胎工程中體外受精和體細胞克隆過程中的基本材料C細胞如果在體外培養(yǎng)增殖，那么需要在培養(yǎng)液中加動物血清，并放置在滋養(yǎng)層細胞上培養(yǎng)D一個基因型為AaBb的細胞分裂產(chǎn)生的細胞，若不考慮交叉互換、基因突變和染色體畸變，則基因型只有2種可能性返回目錄專題十二生物工程答案 D解析 細胞處于減數(shù)第一次分裂時期，染色體組的數(shù)目未加倍，A項錯誤；由圖可知，細胞是卵細胞，體外受精時用的是次級卵母細胞，B項錯誤；滋養(yǎng)層細胞是囊胚外層細胞，以后發(fā)育

20、成胚胎的附屬結(jié)構(gòu)，動物細胞培養(yǎng)時，可以用滋養(yǎng)細胞(如經(jīng)射線照射本身失去增殖力的小鼠成纖維細胞)支持生長，C項錯誤；一個卵原細胞經(jīng)正常減數(shù)分裂產(chǎn)生兩種類型的4個子細胞，D項正確。返回目錄專題十二生物工程 考點三胚胎工程1體外受精和早期胚胎的培養(yǎng)返回目錄專題十二生物工程返回目錄專題十二生物工程早期胚胎的培養(yǎng) 精子與卵細胞體外受精后移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，檢查受精情況和發(fā)育能力 培養(yǎng)液成分：無機鹽、有機鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸、動物血清等物質(zhì) 胚胎發(fā)育到適宜階段(牛、羊一般要培養(yǎng)到桑椹胚或囊胚階段；小鼠和家兔等實驗動物可在更早階段；人的體外受精胚胎試管胚胎可在816個細胞階段)時，可將其取

21、出向受體移植或冷凍保存2. 試管動物的培育流程 返回目錄專題十二生物工程圖61263核移植技術(shù)和胚胎分割技術(shù)的比較返回目錄專題十二生物工程比較項目核移植胚胎分割移植原理相同均為細胞的全能性，屬于無性生殖過程不同4. 胚胎工程的應(yīng)用 返回目錄專題十二生物工程胚胎移植 實質(zhì)實際上是生產(chǎn)胚胎的供體(提供胚胎的個體)和孕育胚胎的受體(接受胚胎的個體)共同繁殖后代的過程胚胎獲取的方式轉(zhuǎn)基因、核移植、體外受精等技術(shù)意義充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個體的繁殖潛力成功關(guān)鍵與供體和受體的生理狀況有關(guān)返回目錄專題十二生物工程胚胎移植 生理學基礎(chǔ)生理環(huán)境：同種動物供、受體的生理變化相同胚胎收集：哺乳動物早期胚胎形成后，一定時間

22、內(nèi)不會與母體子宮建立組織聯(lián)系，為胚胎收集提供可能胚胎存活：受體對外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng)遺傳特性：供體胚胎可與受體子宮建立正常的生理和組織聯(lián)系，但供體胚胎遺傳特性在孕育過程中不受任何影響返回目錄專題十二生物工程胚胎干細胞概念簡稱ES或EK細胞，是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細胞特性形態(tài)體積小、核大、核仁明顯功能可分化為成年動物體內(nèi)任何一種組織細胞其他體外培養(yǎng)條件下，可增殖而不分化；可冷凍保存，也可遺傳改造返回目錄專題十二生物工程胚胎干細胞應(yīng)用價值醫(yī)學 治療人類的某些頑癥 培育人造組織器官，解決臨床供體器官不足和器官移植中的免疫排斥問題基礎(chǔ)生物學研究體外細胞分化的理想材料，為揭示

23、細胞分化和細胞凋亡的機理提供了有效的手段畜牧學用于對哺乳動物個體發(fā)生和發(fā)育規(guī)律的研究例4 如圖6127所示是轉(zhuǎn)基因獼猴培育過程示意圖，請據(jù)圖回答下列問題：(1)過程用到的工具酶中能識別特定核苷酸序列的是_，過程中常用_方法將目的基因?qū)胧芫选?返回目錄專題十二生物工程圖6127(2)在體外培養(yǎng)受精卵時，除了給予一定量的O2以維持細胞呼吸外，還需要提供CO2氣體以維持_。(3)圖中過程稱為_，為使代孕雌猴與供體雌猴生殖器官的生理變化相同，此前需要對代孕雌猴做_處理。受體對移入子宮的外來胚胎不會發(fā)生_，這為胚胎在受體子宮內(nèi)的存活提供了可能。(4)若要同時獲得多只與此轉(zhuǎn)基因獼猴相同的小猴，可對早期

24、胚胎進行_，操作時選擇發(fā)育到桑椹胚或囊胚期的胚胎進行。若選用囊胚期的胚胎，則操作過程需要特別注意的問題是_。返回目錄專題十二生物工程答案(1)限制性核酸內(nèi)切酶顯微注射(2)培養(yǎng)液的pH(3)胚胎移植同期發(fā)情排斥反應(yīng)(4)胚胎分割將內(nèi)細胞團均等分割解析 (1)構(gòu)建基因表達載體時用到的能識別特定核苷酸序列的工具酶是限制性核酸內(nèi)切酶；將目的基因?qū)雱游锛毎捎米疃?、最有效的方法是顯微注射法。(2)受精卵的培養(yǎng)需要穩(wěn)定的pH，CO2可維持培養(yǎng)液pH穩(wěn)定。(3)體外培養(yǎng)的胚胎移入受體動物子宮中的過程稱胚胎移植；為了使胚胎在受體動物的子宮內(nèi)順利著床，需用激素對受體動物進行同期發(fā)情處理；受體動物的子宮不會對

25、外返回目錄專題十二生物工程來胚胎產(chǎn)生免疫排斥反應(yīng)。(4)可以通過胚胎分割的方法用一個受精卵獲得多個胚胎，進而獲得多只轉(zhuǎn)基因動物；在囊胚期進行胚胎分割時，要注意將內(nèi)細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和進一步發(fā)育。點評 轉(zhuǎn)基因動物培育時，一般將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受精卵，也可導(dǎo)入核移植后的重組細胞，常用的導(dǎo)入方法是顯微注射法；在進行胚胎移植時，受體與供體應(yīng)是同種生物且經(jīng)同期發(fā)情處理，以免發(fā)生排斥反應(yīng)；在囊胚期進行胚胎分割時，需將內(nèi)細胞團均等分割。返回目錄專題十二生物工程變式3 從同一個人的早期胚胎中提取的若干個干細胞在實驗室培養(yǎng)后形成了骨骼、血管、肌肉、神經(jīng)以及肝臟等多種人體器官組織。下列有關(guān)敘述

26、正確的是()A以上干細胞要接種在飼養(yǎng)層上培養(yǎng)B以上形成的不同組織、器官是基因選擇性表達的結(jié)果C以上形成的不同組織器官的細胞中產(chǎn)生的mRNA都不相同D提取的干細胞在實驗室培養(yǎng)形成多種人體組織器官體現(xiàn)了細胞的全能性返回目錄專題十二生物工程答案 B解析 早期胚胎細胞經(jīng)分化形成各種組織、器官，是基因選擇性表達的結(jié)果，飼養(yǎng)層的細胞能抑制細胞的分化，故A項錯誤，B項正確；維持細胞生存的基因在每個細胞中都表達，不同的組織器官細胞中也有相同的mRNA，C項錯誤；細胞的后代發(fā)育成完整個體的潛能稱為細胞的全能性，題中只形成組織器官，D項錯誤。 返回目錄專題十二生物工程 考點四生態(tài)工程生態(tài)工程的基本原理 返回目錄專

27、題十二生物工程原理理論基礎(chǔ)意義實例物質(zhì)循環(huán)再生原理物質(zhì)循環(huán)可避免環(huán)境污染及其對系統(tǒng)穩(wěn)定和發(fā)展的影響無廢棄物農(nóng)業(yè)協(xié)調(diào)與平衡原理生物和環(huán)境協(xié)調(diào)與平衡生態(tài)系統(tǒng)的生物數(shù)量不能超過環(huán)境承載力，可避免系統(tǒng)的失衡與破壞合理放牧返回目錄專題十二生物工程整體性原理 社會、經(jīng)濟、自然構(gòu)成復(fù)合系統(tǒng) 統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關(guān)系，保障系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與穩(wěn)定 林業(yè)建設(shè)中自然系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的關(guān)系問題 系統(tǒng)學和工程學原理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定功能原理：分布式優(yōu)于集中式和環(huán)式改善和優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以改善功能?；~塘系統(tǒng)整體性原理：整體大于部分保持系統(tǒng)很高的生產(chǎn)力珊瑚礁、藻類和珊瑚蟲的關(guān)系例5 為了解決環(huán)境問題，優(yōu)化生態(tài)環(huán)境，實現(xiàn)資源的最大化利用，我

28、們要走可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)工程之路。下面是某生態(tài)工程示意圖，請回答下列問題： 返回目錄專題十二生物工程圖6128(1)該生態(tài)工程所遵循的基本原理是_(至少寫兩種)。(2)該生態(tài)系統(tǒng)的能量流動從_開始，圖中屬于消費者的生物有_。(3)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)相比，該生態(tài)系統(tǒng)更能凈化環(huán)境，主要原因是_。(4)該生態(tài)系統(tǒng)為何能提高經(jīng)濟效益？_。 返回目錄專題十二生物工程答案(1)協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生(2)桑樹、油菜等生產(chǎn)者蠶、禽、畜(3)糞便等廢棄物被及時利用(4)實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，減少了化肥、農(nóng)藥的使用(降低農(nóng)業(yè)成本投入)解析 (1)生態(tài)工程的基本原理有整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生。該生

29、態(tài)工程依據(jù)的是物質(zhì)循環(huán)再生、協(xié)調(diào)與平衡原理。(2)生態(tài)系統(tǒng)的能量流動是從生產(chǎn)者開始的，即桑樹、油菜等，消費者是蠶、禽、畜等。(3)分析示意圖可知，該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了廢棄物的再利用及無害化處理，因此更能凈化環(huán)境。(4)該生態(tài)系統(tǒng)實現(xiàn)了物質(zhì)和能量的多級利用，降低了生產(chǎn)成本，提高了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量。返回目錄專題十二生物工程點評 生態(tài)工程的基本原理有整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生。生態(tài)工程的主要類型有物質(zhì)循環(huán)利用的生態(tài)工程、節(jié)水和廢水處理與應(yīng)用的生態(tài)工程、山區(qū)小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程、清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程。我國農(nóng)業(yè)生態(tài)工程的主要技術(shù)有物質(zhì)的良性循環(huán)技術(shù)、潔凈可再生的新能源開發(fā)技術(shù)、種植業(yè)和畜

30、牧業(yè)合理優(yōu)化技術(shù)。返回目錄專題十二生物工程教師備用習題第1題考查的是與植物組織細胞培養(yǎng)有關(guān)的問題，第2題考查的是有關(guān)胚胎干細胞的問題，均作為考點的補充。1下圖是“白菜甘藍”雜種植株的培育過程(已知兩種植物均為二倍體)。請據(jù)圖回答有關(guān)問題：返回目錄專題十二生物工程(1)過程所用的化學試劑依次為_、_。(2)培育出的新植株既有白菜生長期短的優(yōu)點，又有甘藍易于儲存的特性，從分子水平來說，這是由于_。(3)新的植物體能克服遠緣雜交不親和的障礙而結(jié)種子，是因為_。(4)某同學提出，用上圖所示方法不能獲得純種，若用白菜和甘藍的花粉細胞代替圖中的體細胞再采用上圖所示的過程即可獲得純種。該同學的方案中有缺陷，

31、請對該方案加以完善：_。返回目錄專題十二生物工程(5)在培養(yǎng)雜種細胞至幼苗的過程中，培養(yǎng)基中通常要加入植物激素。下圖表示研究人員配制不同比例的細胞分裂素和生長素的培養(yǎng)基后，培養(yǎng)時植物生長的狀況，請分析圖并回答有關(guān)的問題： 返回目錄專題十二生物工程在進行植物組織培養(yǎng)的過程中，圖中兩種激素的配合使用是為了人為地控制細胞的_和_過程。分析圖可知，若組織培養(yǎng)要獲得大量的莖葉，則細胞分裂素和生長素的比例應(yīng)控制在_，如果通過組織培養(yǎng)要獲得大量紫兔素，那么細胞分裂素和生長素的比例應(yīng)控制在_(填“大于1”“小于1”或“等于1”)。返回目錄專題十二生物工程答案 (1)纖維素酶聚乙二醇(2)白菜和甘藍的基因選擇性

32、表達的結(jié)果(3)細胞中有白菜和甘藍的各兩個染色體組，同源染色體能正常聯(lián)會和分離，產(chǎn)生可育配子(4)融合的原生質(zhì)體培養(yǎng)成幼苗后，需要用秋水仙素加倍才能篩選出純合體(5)脫分化再分化大于1等于1解析 (1)植物體細胞雜交過程中，用纖維素酶和果膠酶去掉植物細胞的細胞壁，得到原生質(zhì)體。然后用聚乙二醇(化學方法)或者振蕩、離心、電激(物理方法)等方法誘導(dǎo)原生質(zhì)體融合。(2)生物體性狀主要通過蛋白質(zhì)體現(xiàn)出返回目錄專題十二生物工程來，雜種植株既有白菜的性狀，又有甘藍的性狀，是因為兩種生物的基因都能進行選擇性表達，產(chǎn)生出相應(yīng)蛋白質(zhì)。(3)生物是否可育，關(guān)鍵看減數(shù)分裂時染色體是否能正常聯(lián)會和分離。雜種植株具有白

33、菜和甘藍的各兩個染色體組，減數(shù)分裂時同源染色體能正常聯(lián)會和分離，產(chǎn)生可育配子。(4)花粉融合后只能得到含白菜和甘藍的各一個染色體組的異源二倍體，是高度不育的。為了使其可育，應(yīng)該用秋水仙素處理使其染色體數(shù)目加倍。(5)組織培養(yǎng)過程中，細胞分裂素和生長素配合使用，可以誘導(dǎo)植物細胞脫分化和再分化。當兩者比例較高時，促進芽的形成；比例較低時，促進根的分化；兩者比例適中，促進愈傷組返回目錄專題十二生物工程織形成。依題意，要得到莖葉，需要誘導(dǎo)芽的形成，故比例大于1；要得到紫兔素，培養(yǎng)到愈傷組織階段即可，需要兩者比例適中，即等于1。返回目錄專題十二生物工程2為了解決人類器官移植供體不足、異體器官移植存在免疫

34、排斥等問題，我國科研工作者將猴子的皮膚干細胞注射到小鼠的囊胚里，再將囊胚移入代孕鼠體內(nèi)發(fā)育形成猴鼠嵌合體猴鼠，用于人的眼角膜等器官的移植研究。請回答下列問題：(1)皮膚干細胞是由胚胎干細胞體外培養(yǎng)誘導(dǎo)分化形成的，其原理是胚胎干細胞具有發(fā)育的全能性。根據(jù)胚胎干細胞的這種功能特性，當我們身體的某一類細胞功能出現(xiàn)異?；蛲嘶瘯r，利用胚胎干細胞的治療思路是_。返回目錄專題十二生物工程(2)培養(yǎng)胚胎干細胞的培養(yǎng)液中除加入各種營養(yǎng)物質(zhì)外，還必須加入_。細胞培養(yǎng)所需的氣體主要有_。(3)囊胚期時期，胚胎細胞開始出現(xiàn)分化，應(yīng)將猴子的皮膚干細胞注射到小鼠囊胚的_部位，以伴隨其發(fā)育并形成某種組織。(4)將囊胚移入代

35、孕鼠體內(nèi)屬于_技術(shù)，此技術(shù)對代孕受體的要求是_。(5)在畜牧業(yè)生產(chǎn)中，為了充分發(fā)揮優(yōu)良雌性個體的繁殖潛力，常用的處理方法是_。為進一步提高胚胎的利用率，可采用_技術(shù)。返回目錄專題十二生物工程答案 (1)移植胚胎干細胞，并誘導(dǎo)其分化成相應(yīng)的正常細胞來替換異常細胞(2)動物激素和動物血清 二氧化碳和氧氣(3)內(nèi)細胞團(4)胚胎移植同種且生理狀態(tài)相同(5)用促性腺激素處理雌性供體動物，使其超數(shù)排卵胚胎分割解析 據(jù)題意，當我們身體的某些細胞異常時，我們可以誘導(dǎo)干細胞分化成相應(yīng)細胞替換掉異常細胞。動物細胞培養(yǎng)時，要加入動物激素和血清。動物細胞培養(yǎng)需要為細胞呼吸提供氧氣，需要二氧化碳來維持培養(yǎng)液pH相對穩(wěn)

36、返回目錄專題十二生物工程定。內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胚胎，所以，移植的干細胞要加入到內(nèi)細胞團部位。將早期胚胎移植到受體子宮內(nèi)屬于胚胎移植。胚胎移植時，受體和供體應(yīng)該是同種個體，且生理狀態(tài)相同。返回目錄專題十二生物工程易錯點對現(xiàn)代生物科技中的名詞術(shù)語分辨不清 例 請回答轉(zhuǎn)基因羊培育過程中的相關(guān)問題：(1)通過反轉(zhuǎn)錄獲取目的基因時，不同于翻譯過程的堿基配對方式是_(請將模板堿基寫在前)；利用PCR技術(shù)擴增目的基因，需要使用的DNA聚合酶應(yīng)具備的特點是_。(2)欲通過乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)人的生長激素，進行體外受精時應(yīng)篩選并保留含_(填“X”或“Y”)染色體的精子。返回目錄專題十二生物工程(3)采集卵母細胞時

37、，一般用_對供體做超數(shù)排卵處理，若從已屠宰母羊的卵巢中采集卵母細胞，則應(yīng)將其置于與母體_中相似的環(huán)境進行培養(yǎng)，待卵母細胞發(fā)育至_時，才具備與精子受精的能力。(4)為了獲得更多的轉(zhuǎn)基因羊，通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的_進行分割移植。返回目錄專題十二生物工程嘗試解答 (1)_(2)_(3)_(4)_易錯提示 (1)注意堿基的區(qū)別，PCR耐熱程度。(2)考慮精子中性染色體有兩種類型。(3)要具體指明什么發(fā)育時期。(4)胚胎分割移植時選擇好胚胎形態(tài)變化的時期。返回目錄專題十二生物工程答案(1)AT耐高溫(或熱穩(wěn)定性強)(2)X(3)促性腺激素輸卵管減數(shù)第二次分裂的中期(4)桑椹胚或囊胚解析 (1)反轉(zhuǎn)

38、錄是以RNA為模板，以4種脫氧核苷酸為原料合成DNA的過程。故不同于翻譯過程的堿基配對方式是AT；利用PCR技術(shù)擴增目的基因，需要使用的DNA聚合酶應(yīng)具備的特點是耐高溫(或熱穩(wěn)定性強)。(2)在構(gòu)建基因表達載體時，在基因的首端必須有乳腺蛋白基因的啟動子；進行體外受精時應(yīng)篩選并保留含X染色體的精子，這樣子代個體才是雌性。(3)采集卵母細胞時，一般用促性腺激素對供體做超數(shù)排卵處理，若從已屠宰母羊的卵巢中返回目錄專題十二生物工程采集卵母細胞，則應(yīng)將其置于與母體輸卵管中相似的環(huán)境進行培養(yǎng)，待卵母細胞發(fā)育至減數(shù)第二次分裂的中期時，才具備與精子受精的能力。(4)為了獲得更多的轉(zhuǎn)基因羊，通常選擇發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚進行分割移植。返回目錄專題十二生物工程糾錯筆記現(xiàn)代生物科技中的名詞術(shù)語的歸納和辨析：(1)不能正確區(qū)分Ecoli DNA連接酶和T4DNA連接酶連接的部位(錯誤地認為它們都是連接相同部位，實際上T4DNA連接酶既可以連接黏性末端，也可以連接平末端，而Ecoli DNA連接酶只能連接黏性末端)。(2)不能準確分清黏性末端和平末端的切口(錯誤地認為切口都相同，沒有弄