当前位置:首页 >> 理化生 >>

【浙江专用】2014届高考生物二轮复习精品课件 专题12 生物工程


高 考 真 题 聚 焦 核 心 考 点 整 合 易 错 易 混 归 纳
返回目录

专题十二 生物工程

考情纵览
考点
考例

2011年
浙江T6、 山东 T35、北京T31、 天津T5、福建T32、 安徽T31、广东 T27、海南T31江苏 T14/T33

/>2012年
浙江T6、课标全 国卷T40、福建 T32、天津T7/ T8、山东T34、 安徽T31、海南 T31、江苏T32

2013年
浙江T32、课标全 国卷ⅠT40、安徽 T6/T31、北京 T31/T30、福建 T33、广东T3、 四川T10、天津 T2/T9、江苏T22

基因 工程

返回目录

考情纵览
浙江T6、课标全国 卷ⅡT40、福建 T33、天津T9、 重庆T9、山东 T35、海南T30、 江苏T11
课标全国卷Ⅰ T40、福建T33、 山东T35、 江苏T13 广东T26

克隆 技术

安徽T31、天津 T8、江苏T16

福建T32、安徽 T31、广东T2、 江苏T2/T31

胚胎 工程 生态 工程

浙江T2、山东 T35、福建T32、 广东T3、江苏 T18/T14 课标全国卷T40

浙江T2、山东 T34、江苏T9

——

返回目录

专题十二 生物工程
高 考 真 题 聚 焦

1.[2013·浙江卷] 实验小鼠皮肤细胞培养(非克隆培养) 的基本过程如图6-12-1所示。下列叙述错误的是( )

图6-12-1

A.甲过程需要对实验小鼠进行消毒 B.乙过程对皮肤组织可用胰蛋白酶消化 C.丙过程得到的细胞大多具有异倍体核型 D.丁过程得到的细胞具有异质性

返回目录

专题十二 生物工程
高 考 真 题 聚 焦

[答案] C [解析] 动物细胞培养要避免杂菌感染,在取材和培养过 程中必须严格消毒,所以A选项正确;取下的动物组织必 须经过机械消化或胰蛋白酶消化(胰蛋白酶分解组织细胞 间的组织蛋白),使其分散成单个的细胞,所以B选项正确; 丙过程是细胞的原代培养,一般指十代以内的细胞培养物, 该过程的子代细胞一般都是二倍体核型,所以C选项错误; 丁是指传代培养,由于该细胞培养过程取材是组织而不是 单个细胞,所以,未经过细胞克隆培养,未经克隆化的细 胞系具有异质性,所以D选项正确。

返回目录

专题十二 生物工程
高 考 真 题 聚 焦

2.[2012·浙江卷] 天然的玫瑰没有蓝色花,这是由于缺 少控制蓝色色素合成的基因B,而开蓝色花的矮牵牛中存 在序列已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰,下 列操作正确的是( ) A.提取矮牵牛蓝色花的mRNA,经逆转录获得互补的DNA, 再扩增基因B B.利用限制性核酸内切酶从开蓝色花矮牵牛的基因文库 中获取基因B C.利用DNA聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞 D.将基因B直接导入大肠杆菌,然后感染并转入玫瑰细胞

返回目录

专题十二 生物工程
高 考 真 题 聚 焦

[答案] A [解析] 本题题干中说明矮牵牛花中存在序列已知的基因B, 则我们可以用化学方法合成目的基因,或者用逆转录法来 获取目的基因,A项正确;当目的基因序列未知时,我们 可以采用基因文库法获取目的基因。而且限制性核酸内切 酶是在建立基因文库时使用的,不是在提取基因时使用, B项错误;应该利用DNA连接酶将基因B与质粒连接后导入 受体细胞,C项错误;受体细胞是植物细胞时,可以利用 农杆菌转化法来导入目的基因,而不利用大肠杆菌,D项 错误。

返回目录

专题十二 生物工程
高 考 真 题 聚 焦

3.[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。流程如下:

图6-12-2

返回目录

专题十二 生物工程
高 考 真 题 聚 焦

(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)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

专题十二 生物工程
高 考 真 题 聚 焦

[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。(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

专题十二 生物工程
高 考 真 题 聚 焦

本专题中基因工程的相关知识年年都考,主要考查基 因工程的基本操作步骤和基因工程在遗传育种中的应用, 主要以选择题的形式出现。植物克隆、动物克隆、胚胎工 程操作及胚胎干细胞应用等内容也是高频考点,多以选择 题的形式进行考查。复习时要注意各种生物工程技术间的 联系,注重学科内知识的综合应用。

返回目录

专题十二 生物工程

考点一 基因工程 1.与基因工程相关的几种酶
名称 核 心 考 点 整 合 DNA连接酶 作用 连接两个DNA 片段 识别并切割特 定的脱氧核苷酸 序列 在脱氧核苷酸 链上添加单个脱 氧核苷酸 基因工程 参与生物过程 相同点

限制性核 酸内切酶

化学本质均为 蛋白质,合成场 所均为核糖体

DNA聚合酶

DNA复制

返回目录

专题十二 生物工程

名称 RNA聚合酶 核 心 考 点 整 合

作用 在核苷酸链上添 加单个核糖核苷酸 使碱基间的氢键 断裂形成脱氧核苷 酸单链

参与生物过程 RNA复制、转录

相同点

解旋酶

DNA复制

化学本质均 为蛋白质,合 成场所均为核 糖体

逆转录酶

以RNA为模板合成 反转录,基 DNA 因工程

返回目录

专题十二 生物工程

[特别提示] 限制性核酸内切酶:能识别双链DNA分子上的 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。
核 心 考 点 整 合

返回目录

专题十二 生物工程

2.基因工程的基本操作程序 (1)获得目的基因:

核 心 考 点 整 合

[说明] ①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。 ②基因组文库:基因文库中含有一种生物所有的基因就叫 作基因组文库。 ③部分基因文库:含有一种生物的部分基因,就叫作部分 基因文库,如cDNA文库。
返回目录

专题十二 生物工程

(2)形成重组DNA分子:

核 心 考 点 整 合

返回目录

专题十二 生物工程

(3)将重组DNA分子导入受体细胞:
生物 种类 核 心 考 点 整 合 常用 方法 受体 细胞 植物细胞 动物细胞 微生物细胞

农杆菌转化法
体细胞

显微注射技术
受精卵

Ca2+处理法
原核细胞 Ca2+处理细胞 →细胞壁通透性 增大→重组质粒 进入宿主细胞

重组质粒→农杆菌 重组质粒→显 转化 →导入植物细胞→整 微注射→受精卵 过程 合到受体细胞的DNA 发育→获得具有 上→表达 新性状的动物

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

[特别注意] 受体细胞常用植物受精卵或体细胞(经组织培 养)、动物受精卵(一般不用体细胞)、微生物——大肠杆 菌、酵母菌等,但若要合成糖蛋白、有生物活性的胰岛素 则必须用真核生物酵母菌,因为含成的蛋白质需内质网、 高尔基体的加工、分泌。一定不能用哺乳动物成熟红细胞, 原因是它无细胞核和众多的细胞器,不能合成蛋白质。

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

(4)筛选含有目的基因的受体细胞: ①筛选的原因:并不是所有的受体细胞都接纳了重组DNA 分子。 ②筛选的方法:配制选择培养基,利用标记基因进行筛选。 (5)目的基因的表达: 检测目的基因是否表达的标准:细胞内是否含有目的基因 表达的产物。

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

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β ?胡萝卜素,因此其呈现金黄色泽,故 称“金色大米”。 “金色大米”的培育流程如图6-12- 3所示,请回答下列问题(已知酶Ⅰ的识别序列和切点是— G↓GATCC—,酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—):

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合
图6-12-3

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

(1)图中a、b所示的获得目的基因的方法是__________, 请再写出一种获得目的基因的方法:______________。 (2)培育“金色大米”的基因工程操作四步曲中a过程是 ________,图中c称作________,形成c需要用到________ 酶将______________进行连接。 (3)据图分析,在构建c的过程中,目的基因用________进 行了切割。检验重组载体导入受体细胞能否成功需要利用 ________作为标记基因。 (4)过程d可以采用的方法是______________。

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

[答案](1)反转录法 从基因文库中获取(直接获取,或依 据蛋白质的氨基酸序列推测出DNA序列后用化学方法人工 合成) (2)转录 重组质粒 DNA连接 目的基因与载体 (3)限制酶Ⅱ 基因Ⅰ (4)农杆菌转化法 [解析] (1)图中a、b表示从生物体内获取mRNA,经过反转 录过程获取相应的目的基因,该方法称为反转录法,另外 还有从基因文库中直接获取、人工化学方法合成等获取目 的基因的方法。(2)图中a过程是转录,c为重组质粒,形 成c需要DNA连接酶将目的基因与载体进行连接。(3)题中 提供了两种限制酶,如果用酶Ⅰ切割目的基因,那么不能
返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

在两端获得黏性末端,无法与质粒结合,而用酶Ⅱ切割可 在目的基因片段中获得黏性末端,据题图可以看出,目的 基因插入了质粒的基因Ⅱ的中间,因此基因Ⅱ的结构被破 坏,功能丧失,所以作为标记基因的只能是基因Ⅰ。 (4)目的基因导入植物细胞可以采用农杆菌转化法。

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

[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,那么 就可以通过PCR方式从含有该基因的生物的DNA中直接获得, 也可以通过反转录方法(本题就是用这种方法)获取,但用 PCR方式从mRNA中获得,不一定要构建基因文库。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,或想从一种生物体内获得许多基因,或者想知道 这种生物与另一种生物之间有多少基因不同,或者想知道 一种生物在个体发育的不同阶段表达的基因有什么不同, 或者想得到一种生物的全部基因组序列,往往就需要构建 基因文库。
返回目录

专题十二 生物工程

变式1 转基因抗虫棉的培育流程如图6-12-4所示,下 列叙述错误的是( )

核 心 考 点 整 合

图6-12-4

A.获得抗虫基因时不一定要使用限制性核酸内切酶 B.抗虫基因进入受体细胞,棉花不一定会表现出抗虫性 状 C.Ti质粒上的标记基因用以筛选转基因抗虫棉幼苗 D.构建重组质粒时,不一定用相同的限制性核酸内切酶 处理目的基因和质粒
返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

[答案] C [解析] 目的基因还可以用化学合成方法获得,A项正确; 目的基因导入受体细胞后不一定表达,B项正确;Ti质粒 上的标记基因是用来筛选含目的基因的土壤农杆菌的,C 项错误;为了减少产生的重组质粒的类型,构建重组质粒 时,不一定用相同的限制性核酸内切酶处理目的基因和质 粒,D项正确。

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

例2 下列有关现代生物技术操作的叙述,正确的是( ) A.从基因文库中获取目的基因都需要限制性核酸内切酶、 DNA连接酶等工具酶 B.目的基因的载体都需要在液体培养基中培养 C.克隆转基因哺乳动物都需要结合胚胎移植技术 D.要获取不同基因型的多个动物体都需要采用核移植技 术

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

[答案] C [解析] 获取目的基因时,不需要使用DNA连接酶,A项错 误;目的基因的载体需在宿主细胞内培养,B项错误;克 隆转基因哺乳动物时,需将目的基因导入受精卵或核移植 细胞,在体外培养成早期胚胎,然后把早期胚胎移植到代 孕母体内,C项正确;用不同基因型的亲本杂交也可获得 不同基因型的动物体,D项错误。

返回目录

专题十二 生物工程

考点二 克隆技术 植物组织培养、动物细胞培养的比较
项目 核 心 考 点 整 合 前处理 植物组织培养 无菌、离体 动物细胞培养 无菌、用胰蛋白酶处理使组织细 胞相互分散开

一般固体培养基: 液体培养基:糖、氨基酸、促生 培养基 水、无机盐、蔗糖、 长因子、无机盐、微量元素、动物 成分 维生素、植物激素等 血清等 培养 条件 适宜温度、pH、 氧、光等 无菌、无毒的环境、营养、温度 和pH、气体环境(有CO2、O2)

返回目录

专题十二 生物工程

过程 核 心 考 点 整 合

离体的细胞、组织 取动物组织块(剪碎)→原代 和器官 愈伤 培养→传代培养→细胞群(少 组织 根、芽→ 部分获得不死性) 植物体
能 不能

能否培养 成个体

快速繁殖培育无病 大规模生产蛋白质类产品, 毒植株、生产药物、 如病毒疫苗、干扰素、单克隆 应用举例 制造人工种子、培育 抗体等;皮肤移植;检测有无 转基因作物等 毒性等

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

例3 下列有关植物细胞培养和器官培养的叙述,正确的 是( ) A.植物细胞在组织培养过程中染色体数目始终保持不变 B.愈伤组织通过胰蛋白酶处理可以分散成具有胚性细胞 特征的单细胞 C.取自同种植物不同个体的细胞,在相同培养基上全能 性的表达程度一定相同 D.给予适宜的条件,有的植物可以在愈伤组织的基础上 直接发育出花器官

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

[答案] D [解析] 植物组织培养过程中有可能发生染色体畸变,A项 错误;愈伤组织培养物放在摇床上,通过悬浮培养可以分 散成单细胞,不用胰蛋白酶处理,B项错误;同种植物不 同个体细胞,存在遗传性的差异,全能性表达程度大不相 同,C项错误;有的植物(如风信子)可以在愈伤组织的基 础上直接发育出花器官,D项正确。 [点评] 对选修3知识点的考查,许多试题的知识点直接来 源于课本,因此在复习时,根据考纲要求对课本进行通读 是必要的。

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

变式2 在现代生物工程中,经常要对于动植物的各种细 胞进行处理,尤其是细胞工程和胚胎工程,如图6-12-5 所示是哺乳动物的某种细胞分裂过程的示意图,有关图中 各过程和细胞的描述及它们在生物工程中的应用的描述科 学的是( )

图6-12-5

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

A.细胞②中染色体组的数目已经加倍,并可能已经发生 了基因突变和基因重组 B.细胞⑤常作为胚胎工程中体外受精和体细胞克隆过程 中的基本材料 C.细胞①如果在体外培养增殖,那么需要在培养液中加 动物血清,并放置在滋养层细胞上培养 D.一个基因型为AaBb的细胞①分裂产生的细胞⑤⑥⑦⑧, 若不考虑交叉互换、基因突变和染色体畸变,则基因型只 有2种可能性

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

[答案] D [解析] 细胞②处于减数第一次分裂时期,染色体组的数 目未加倍,A项错误;由图可知,细胞⑤是卵细胞,体外 受精时用的是次级卵母细胞,B项错误;滋养层细胞是囊 胚外层细胞,以后发育成胚胎的附属结构,动物细胞培养 时,可以用滋养细胞(如经射线照射本身失去增殖力的小 鼠成纤维细胞)支持生长,C项错误;一个卵原细胞经正常 减数分裂产生两种类型的4个子细胞,D项正确。

返回目录

专题十二 生物工程

考点三 胚胎工程 1.体外受精和早期胚胎的培养

核 心 考 点 整 合

返回目录

专题十二 生物工程
精子与卵细胞体外受精后移入发育培养液中继续培 养,检查受精情况和发育能力 培养液成分:无机盐、有机盐、维生素、激素、氨 基酸、核苷酸、动物血清等物质 核 心 考 点 整 合

早期胚胎 胚胎发育到适宜阶段(牛、羊一般要培养到桑椹胚或 的培养 囊胚阶段;小鼠和家兔等实验动物可在更早阶段;人 的体外受精胚胎——试管胚胎可在8~16个细胞阶段) 时,可将其取出向受体移植或冷冻保存

返回目录

专题十二 生物工程

2. 试管动物的培育流程

核 心 考 点 整 合

图6-12-6

返回目录

专题十二 生物工程

3.核移植技术和胚胎分割技术的比较
比较 项目 核 心 考 点 整 合 原理 相同 核移植 胚胎分割移植

均为细胞的全能性,属于无性生殖

过程 不同

返回目录

专题十二 生物工程

4. 胚胎工程的应用
实际上是生产胚胎的供体(提供胚胎的个体)和 孕育胚胎的受体(接受胚胎的个体)共同繁殖后代 的过程 转基因、核移植、体外受精等技术 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力

实质
核 心 考 点 整 合 胚 胎 移 植 胚胎获取 的方式 意义

成功关键

与供体和受体的生理状况有关

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

胚 胎 移 植

生理环境:同种动物供、受体的生理变化相同 胚胎收集:哺乳动物早期胚胎形成后,一定时间 内不会与母体子宫建立组织联系,为胚胎收集提供 可能 生理学 胚胎存活:受体对外来胚胎基本上不发生免疫排 基础 斥反应 遗传特性:供体胚胎可与受体子宫建立正常的生 理和组织联系,但供体胚胎遗传特性在孕育过程中 不受任何影响

返回目录

专题十二 生物工程

概念

核 心 考 点 整 合

胚 胎 干 细 胞

简称ES或EK细胞,是由早期胚胎或原始性腺 中分离出来的一类细胞 体积小、核大、核仁明显 可分化为成年动物体内任何一种组织细胞 体外培养条件下,可增殖而不分化;可冷冻 保存,也可遗传改造

形态 特 性 功能 其他

返回目录

专题十二 生物工程

治疗人类的某些顽症 胚 胎 干 细 胞 应 用 价 值 医学

培育人造组织器官,解决临床供体器官不足 和器官移植中的免疫排斥问题

核 心 考 点 整 合

基础 研究体外细胞分化的理想材料,为揭示细胞 生物学 分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段 畜牧学 用于对哺乳动物个体发生和发育规律的研究

返回目录

专题十二 生物工程

例4 如图6-12-7所示是转基因猕猴培育过程示意图, 请据图回答下列问题:

核 心 考 点 整 合

图6-12-7

(1)过程①用到的工具酶中能识别特定核苷酸序列的是 _______________,过程②中常用___________方法将目的 基因导入受精卵。

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

(2)在体外培养受精卵时,除了给予一定量的O2以维持细 胞呼吸外,还需要提供CO2气体以维持______________。 (3)图中过程⑦称为________,为使代孕雌猴与供体雌猴 生殖器官的生理变化相同,此前需要对代孕雌猴做_____ 处理。受体对移入子宫的外来胚胎不会发生_________, 这为胚胎在受体子宫内的存活提供了可能。 (4)若要同时获得多只与此转基因猕猴相同的小猴,可对 早期胚胎进行________,操作时选择发育到桑椹胚或囊胚 期的胚胎进行。若选用囊胚期的胚胎,则操作过程需要特 别注意的问题是____________________。

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

[答案](1)限制性核酸内切酶 显微注射 (2)培养液的pH (3)胚胎移植 同期发情 排斥反应 (4)胚胎分割 将内细胞团均等分割 [解析] (1)构建基因表达载体时用到的能识别特定核苷酸 序列的工具酶是限制性核酸内切酶;将目的基因导入动物 细胞采用最多、最有效的方法是显微注射法。 (2)受精卵的培养需要稳定的pH,CO2可维持培养液pH稳定。 (3)体外培养的胚胎移入受体动物子宫中的过程称胚胎移 植;为了使胚胎在受体动物的子宫内顺利着床,需用激素 对受体动物进行同期发情处理;受体动物的子宫不会对外
返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

来胚胎产生免疫排斥反应。 (4)可以通过胚胎分割的方法用一个受精卵获得多个胚胎, 进而获得多只转基因动物;在囊胚期进行胚胎分割时,要 注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复 和进一步发育。 [点评] 转基因动物培育时,一般将重组质粒导入受精卵, 也可导入核移植后的重组细胞,常用的导入方法是显微注 射法;在进行胚胎移植时,受体与供体应是同种生物且经 同期发情处理,以免发生排斥反应;在囊胚期进行胚胎分 割时,需将内细胞团均等分割。

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

变式3 从同一个人的早期胚胎中提取的若干个干细胞在 实验室培养后形成了骨骼、血管、肌肉、神经以及肝脏等 多种人体器官组织。下列有关叙述正确的是( ) A.以上干细胞要接种在饲养层上培养 B.以上形成的不同组织、器官是基因选择性表达的结果 C.以上形成的不同组织器官的细胞中产生的mRNA都不相 同 D.提取的干细胞在实验室培养形成多种人体组织器官体 现了细胞的全能性

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

[答案] B [解析] 早期胚胎细胞经分化形成各种组织、器官,是基 因选择性表达的结果,饲养层的细胞能抑制细胞的分化, 故A项错误,B项正确;维持细胞生存的基因在每个细胞中 都表达,不同的组织器官细胞中也有相同的mRNA,C项错 误;细胞的后代发育成完整个体的潜能称为细胞的全能性, 题中只形成组织器官,D项错误。

返回目录

专题十二 生物工程

考点四 生态工程 生态工程的基本原理
原理 核 心 考 点 整 合 理论基础 物质循环 意义 实例

物质循环 再生原理

可避免环境污染 及其对系统稳定和 发展的影响

无废弃物农


协调与平 衡原理

生态系统的生物 生物和环境 数量不能超过环境 协调与平衡 承载力,可避免系 统的失衡与破坏

合理放牧

返回目录

专题十二 生物工程
林业建设中自然 社会、经济、 统一协调各种关系,保 系统与社会、经 自然构成复合 障系统的协调与稳定 济系统的关系问 系统 题 系统的结构决 定功能原理: 改善和优化系统结构以 桑基鱼塘 分布式优于集 改善功能 中式和环式 系统整体性原 保持系统很高的生产力 珊瑚礁、藻类和 理:整体大于 珊瑚虫的关系 部分

整体性 原理
核 心 考 点 整 合

系统学 和工程 学原理

返回目录

专题十二 生物工程

例5 为了解决环境问题,优化生态环境,实现资源的最 大化利用,我们要走可持续发展的生态工程之路。下面是 某生态工程示意图,请回答下列问题:
核 心 考 点 整 合

图6-12-8
返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

(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

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

[答案](1)协调、循环、再生 (2)桑树、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(降低农业成本投入) [解析] (1)生态工程的基本原理有整体、协调、循环、再 生。该生态工程依据的是物质循环再生、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,即桑树、油 菜等,消费者是蚕、禽、畜等。(3)分析示意图可知,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)该生态系统实现了物质和能量的多级利用, 降低了生产成本,提高了农产品的产量。
返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

[点评] 生态工程的基本原理有整体、协调、循环、再生。 生态工程的主要类型有物质循环利用的生态工程、节水和 废水处理与应用的生态工程、山区小流域综合治理与开发 的生态工程、清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。 我国农业生态工程的主要技术有物质的良性循环技术、洁 净可再生的新能源开发技术、种植业和畜牧业合理优化技 术。

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

[教师备用习题]第1题考查的是与植物组织细胞培养有关 的问题,第2题考查的是有关胚胎干细胞的问题,均作为 考点的补充。 1.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

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

(1)①②过程所用的化学试剂依次为_______、_______。 (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 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:_____________________________________。

返回目录

专题十二 生物工程

(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不同比例的细胞分裂 素和生长素的培养基后,培养时植物生长的状况,请分析 图并回答有关的问题:
核 心 考 点 整 合

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

①在进行植物组织培养的过程中,图中两种激素的配合使 用是为了人为地控制细胞的________和________过程。 ②分析图可知,若组织培养要获得大量的茎叶,则细胞分 裂素和生长素的比例应控制在________,如果通过组织培 养要获得大量紫兔素,那么细胞分裂素和生长素的比例应 控制在________(填“大于1”“小于1”或“等于1”)。

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

[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的各两个染色体组,同源染色体 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)①脱分化 再分化 ②大于1 等于1 [解析] (1)植物体细胞杂交过程中,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)等方法诱导 原生质体融合。(2)生物体性状主要通过蛋白质体现出
返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

来,杂种植株既有白菜的性状,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。 (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的各两个染色体组, 减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的各一个染色体组 的异源二倍体,是高度不育的。为了使其可育,应该用秋 水仙素处理使其染色体数目加倍。(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;两者比例适中,促进愈伤组
返回目录

专题十二 生物工程

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;要得到紫兔素,培养到愈伤组织阶段即可,需 要两者比例适中,即等于1。
核 心 考 点 整 合

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

2.为了解决人类器官移植供体不足、异体器官移植存在 免疫排斥等问题,我国科研工作者将猴子的皮肤干细胞注 射到小鼠的囊胚里,再将囊胚移入代孕鼠体内发育形成猴 鼠嵌合体——猴鼠,用于人的眼角膜等器官的移植研究。 请回答下列问题: (1)皮肤干细胞是由胚胎干细胞体外培养诱导分化形成的, 其原理是胚胎干细胞具有发育的全能性。根据胚胎干细胞 的这种功能特性,当我们身体的某一类细胞功能出现异常 或退化时,利用胚胎干细胞的治疗思路是 _____________________________________。

返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

(2)培养胚胎干细胞的培养液中除加入各种营养物质外, 还必须加入________________。细胞培养所需的气体主要 有__________。 (3)囊胚期时期,胚胎细胞开始出现分化,应将猴子的皮 肤干细胞注射到小鼠囊胚的__________部位,以伴随其发 育并形成某种组织。 (4)将囊胚移入代孕鼠体内属于__________技术,此技术 对代孕受体的要求是____________________。 (5)在畜牧业生产中,为了充分发挥优良雌性个体的繁殖 潜力,常用的处理方法是______________________。为进 一步提高胚胎的利用率,可采用__________技术。
返回目录

专题十二 生物工程

核 心 考 点 整 合

[答案] (1)移植胚胎干细胞,并诱导其分化成相应的正常 细胞来替换异常细胞 (2)动物激素和动物血清 二氧化碳和氧气 (3)内细胞团 (4)胚胎移植 同种且生理状态相同 (5)用促性腺激素处理雌性供体动物,使其超数排卵 胚 胎分割 [解析] 据题意,当我们身体的某些细胞异常时,我们可 以诱导干细胞分化成相应细胞替换掉异常细胞。动物细胞 培养时,要加入动物激素和血清。动物细胞培养需要为细 胞呼吸提供氧气,需要二氧化碳来维持培养液pH相对稳
返回目录

专题十二 生物工程

定。内细胞团将来发育成胚胎,所以,移植的干细胞要加 入到内细胞团部位。将早期胚胎移植到受体子宫内属于胚 胎移植。胚胎移植时,受体和供体应该是同种个体,且生 理状态相同。
核 心 考 点 整 合

返回目录

专题十二 生物工程

易 错 易 混 归 纳

易错点 对现代生物科技中的名词术语分辨不清 例 请回答转基因羊培育过程中的相关问题: (1)通过反转录获取目的基因时,不同于翻译过程的碱基 配对方式是________(请将模板碱基写在前);利用PCR技 术扩增目的基因,需要使用的DNA聚合酶应具备的特点是 _________________。 (2)欲通过乳腺生物反应器生产人的生长激素,进行体外 受精时应筛选并保留含________(填“X”或“Y”)染色体 的精子。

返回目录

专题十二 生物工程

(3)采集卵母细胞时,一般用__________对供体做超数排 卵处理,若从已屠宰母羊的卵巢中采集卵母细胞,则应将 其置于与母体________中相似的环境进行培养,待卵母细 胞发育至_____________时,才具备与精子受精的能力。 (4)为了获得更多的转基因羊,通常选择发育良好、形态 正常的______________进行分割移植。

易 错 易 混 归 纳
返回目录

专题十二 生物工程

易 错 易 混 归 纳

[尝试解答] (1)____________ _______________ (2)____________ (3)____________ ____________ ________________ (4)____________ [易错提示] (1)注意碱基的区别,PCR耐热程度。 (2)考虑精子中性染色体有两种类型。 (3)要具体指明什么发育时期。 (4)胚胎分割移植时选择好胚胎形态变化的时期。

返回目录

专题十二 生物工程

易 错 易 混 归 纳

[答案](1)A-T 耐高温(或热稳定性强) (2)X (3)促性腺激素 输卵管 减数第二次分裂的中期 (4)桑椹胚或囊胚 [解析] (1)反转录是以RNA为模板,以4种脱氧核苷酸为原 料合成DNA的过程。故不同于翻译过程的碱基配对方式是 A-T;利用PCR技术扩增目的基因,需要使用的DNA聚合酶 应具备的特点是耐高温(或热稳定性强)。(2)在构建基因 表达载体时,在基因的首端必须有乳腺蛋白基因的启动 子;进行体外受精时应筛选并保留含X染色体的精子,这 样子代个体才是雌性。(3)采集卵母细胞时,一般用促性 腺激素对供体做超数排卵处理,若从已屠宰母羊的卵巢中
返回目录

专题十二 生物工程

采集卵母细胞,则应将其置于与母体输卵管中相似的环 境进行培养,待卵母细胞发育至减数第二次分裂的中期 时,才具备与精子受精的能力。(4)为了获得更多的转基 因羊,通常选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚进 行分割移植。

易 错 易 混 归 纳
返回目录

专题十二 生物工程

易 错 易 混 归 纳

[纠错笔记]现代生物科技中的名词术语的归纳和辨析: (1)不能正确区分E·coli DNA连接酶和T4?DNA连接酶连接 的部位(错误地认为它们都是连接相同部位,实际上 T4?DNA连接酶既可以连接黏性末端,也可以连接平末端, 而E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端)。 (2)不能准确分清黏性末端和平末端的切口(错误地认为切 口都相同,没有弄清黏性末端是被限制酶切开的DNA两条 单链的切口,带有几个伸出的核苷酸,它们之间正好互补 配对,而平末端是被限制酶从识别序列的中心轴线处切 开,切开的DNA两条单链的切口是平整的)。

返回目录

专题十二 生物工程

易 错 易 混 归 纳

(3)对细胞贴壁和接触抑制的概念理解不透(错误地认为细 胞都能无限增殖,其实细胞贴壁的生长必须有可以贴附的 支持物表面,细胞依靠自身分泌的或培养基中提供的贴附 因子才能在该表面上生长、繁殖。而接触抑制是细胞在生 长过程中达到相互接触时停止分裂的现象)。 (4)混淆桑椹胚和囊胚的不同特点(错误地认为囊胚时期的 胚胎分割后不易成活,其实桑椹胚或囊胚期细胞分化程度 都低,分割后都易成活,而囊胚期后即原肠胚时期,细胞 已出现三胚层分化,将来发育成身体的哪一部分已确定, 故胚胎分割后将无法发育成完整个体)。

返回目录

专题十二 生物工程

(5)胚胎移植的供体和受体的生理状况弄混淆(错误地认为 不需要同一物种并处于同一生理状态。实际上采用同一物 种不会发生免疫排斥,胚胎才能正常生长;同一生理状态 为移入的胚胎提供适合的生理环境)。

易 错 易 混 归 纳
返回目录

教师备用习题
[备选理由] 下题是对生物工程进行综合考查,作为本专 题的补充。 下图为桑基鱼塘的物质和能量交换模式图,据图回答下列 问题:

返回目录

教师备用习题
(1)该生态工程体现了_____________________等生态工程 的基本原理(至少答两项)。 (2)通过现代生物技术可提高传统生态工程的效益,要通 过基因工程培育抗病甘蔗,需要的工具酶是__________, 可通过__________技术将导入了目的基因的甘蔗细胞培养 成植株。 若要检测转基因甘蔗细胞的染色体上是否插入 了目的基因,可采用____________技术。 (3)为大量繁殖良种猪,可采用胚胎移植技术。该技术首 先要对母猪注射____________,做超数排卵处理,以获得 更多的良种猪卵母细胞,然后将卵母细胞培养到减数第二 次分裂中期,与经过________处理的良种猪精子进行体外
返回目录

教师备用习题
受精。将早期胚胎移植到本地母猪体内发育成小猪。受体 对移入子宫的外来胚胎基本上不会发生__________反应, 为胚胎在受体内的存活提供了可能。

返回目录

教师备用习题
[答案] (1)整体、协调、再生 (2)限制性核酸内切酶、DNA连接酶 植物组织培养 DNA 分子杂交 (3)促性腺激素 获能 免疫排斥 [解析] (1)该生态工程中物质得到了多层次利用,没有废 弃物的排放,体现了物质循环再生原理;系统中涉及的生 物物种有多种,体现了物种多样性原理;系统兼顾经济、 社会和自然效益,体现了整体性原理;糖厂、鱼塘、养蚕、 养猪有机地结合到一起实现了系统的高生产力效益,体现 了系统学与工程学原理。(2)基因工程用到的工具酶有限 制性核酸内切酶、DNA连接酶。将甘蔗细胞培养成植
返回目录

教师备用习题
株需要用到植物组织培养技术。检测目的基因是否插入受 体细胞的染色体上,可用放射性同位素标记的目的基因作 为探针,利用DNA分子杂交原理进行检测。(3)超数排卵使 用的激素是促性腺激素,获得的卵母细胞没有成熟,需要 在体外培养至减数第二次分裂中期才具备受精能力,采集 的精子也需要在体外经获能处理后才能与成熟的卵母细胞 受精。受体子宫对外来胚胎没有免疫排斥,这为外来胚胎 在受体子宫内存活提供了可能。

返回目录


相关文章:
高考二轮 生物工程
搜 试试 7 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS ...2014届高考生物二轮复习... 暂无评价 80页 免费 ...专题12基因工程和细胞工... 11页 免费 CAD室内设计...
2012高考生物二轮复习精品课件配套习题 专题一 专题质量检测
2012高考生物二轮复习精品课件配套习题 专题专题质量检测_高考_高中教育_教育专区。2012 高考生物二轮复习精品课件配套习题 专题专题质量检 测! 授课提示:对应...
2014届高考生物二轮复习热点题型训练一 实物图、示意图、模式图
搜 试试 7 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS ...2014 届高考生物二轮复习热点题型训练一 图 实物图、...【答案】B 题型分析 【知识储备】生物形态、结构、...
2012高考生物二轮复习精品课件配套习题 专题二 专题质量检测
2012 高考生物二轮复习精品课件配套习题 专题专题质量检 测 授课提示:对应专题质量检测( 授课提示:对应专题质量检测(二) (时间:90 分钟 满分:100 分) 第Ⅰ卷...
【优化方案】(浙江专用)高考生物二轮复习 专题六 生物与环境综合训练
搜试试 3 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS ...【优化方案】(浙江专用)高考生物二轮复习 专题六 ...g 12.下图甲为某森林生态系统各营养级生物个体数量...
2014届高考生物二轮复习 专题一 细胞的结构与细胞工程知识网络素材
搜 试试 7 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS 百度文库 教育专区 高中教育 ...【南方凤凰台】2014届高考生物二轮复习 专题一 细胞的结构与细胞工 程知识网络...
【考点金卷】2014届高考生物二轮复习
搜 试试 7 帮助 全部 DOC PPT TXT PDF XLS ...【考点金卷】2014届高考生物二轮复习_高考_高中教育...(染色体数为 12), 处于 S 期的细胞都会被标记, ...
【优化方案】(浙江专用)高考生物二轮复习 专题一 细胞的分子组成和结构综合训练
【优化方案】(浙江专用)高考生物二轮复习 专题一 细胞的分子组成和结构综合训练_...12.易化扩散需要细胞膜上转运蛋白的协助。图甲、乙分别表示载体介导和通道介导...
(浙江专用)2016高考生物二轮复习 第一单元 专题一 细胞的物质基础专题整合
生物备课大师 sw.eywedu.net【全免费】 【创新设计】 (浙江专用)2016 高考生物二轮复习 第一单元 专题一 细胞的物质基础专题整合 (时间:30 分钟 一、选择题(每...
2014高考生物考前20天冲刺:现代生物科技专题
【高考风向标】2014高考... 暂无评价 34页 2下载券 2014届高考生物二轮复习.....(12)体内受精过程中,精子在精液中即可获能 ( × ) (13)排卵指卵子从卵泡...
更多相关标签: