PAGEPAGE13專題8現代生物科技專題考點考向考情分析基因工程與細胞工程一基因工程1.考查題型:非選擇題。2.考查形式:依據供應的文字信息作答。3.命題特點:(1)對基因工程的考查頻率較高,側重考查操作工具的種類、功能以及操作基本程序等。動物細胞工程技術中的核移植技術及單克隆抗體的制備也有所考查。(2)題目常借助簡潔的文字材料或模式圖等考查有關基因工程、動物細胞工程的原理、技術手段等,尤為留意對教材中一些關鍵詞的填充及對結論性語句的精確表述等。二細胞工程胚胎工程與生態工程三胚胎工程1.考查題型:非選擇題。2.考查形式:依據供應的文字信息作答。3.命題特點:(1)從全國卷命題來看,曾考查過胚胎移植的概念。多以簡潔的科研實例為載體考查本部分學問,如胚胎移植的概念、基本程序等,有時也會結合基因工程技術或動物細胞工程技術綜合考查。(2)生物技術的平安性和倫理問題為開放性的試題,短暫沒有考查。四生態工程五生物技術的平安性和倫理問題1.(2024年全國Ⅰ卷)基因工程中所用的目的基因可以人工合成,也可以從基因文庫中獲得。基因文庫包括和。

答案?基因組文庫cDNA文庫2.(2024年全國Ⅰ卷)生物體細胞內的DNA復制起先時,解開DNA雙鏈的酶是。在體外利用PCR技術擴增目的基因時,使反應體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是。上述兩個解鏈過程的共同點是破壞了DNA雙鏈分子中的。

答案?解旋酶加熱至90~95℃氫鍵3.(2024年全國Ⅱ卷)植物微型繁殖是植物繁殖的一種途徑。與常規的種子繁殖方法相比,這種微型繁殖技術的特點有(答出2點即可)。

答案?能保持植物原有的遺傳特性,繁殖速度快4.(2024年全國Ⅱ卷)通過組織培育技術,可把植物組織細胞培育成胚狀體,再通過人工種皮(人工薄膜)包裝得到人工種子,這種人工種子在相宜條件下可萌發生長。人工種皮具備透氣性的作用是。人工胚乳能夠為胚狀體生長供應所需的物質,因此應含有植物激素、和等幾類物質。

答案?有利于胚狀體進行呼吸作用礦質元素糖5.(2024年全國Ⅱ卷)用脫毒苗進行繁殖,可以削減作物感染病毒。為了獲得脫毒苗,可以選取植物的進行組織培育。

答案?莖尖6.(2024年全國Ⅱ卷)植物組織培育技術可與基因工程技術相結合獲得轉基因植株。將含有目的基因的細胞培育成一個完整植株的基本程序是(用流程圖表示)。

答案?含目的基因的細胞愈傷組織小植株7.(2024年全國Ⅲ卷)利用胡蘿卜根段進行組織培育可以形成試管苗。用分化的植物細胞可以培育成完整的植株,這是因為植物細胞具有。

答案?全能性(或形成完整植株所需的全部基因)8.(2024年全國Ⅲ卷)培育胡蘿卜根組織可獲得試管苗,切取的組織塊中要帶有形成層,緣由是。

答案?形成層簡潔誘導形成愈傷組織9.(2024年全國Ⅲ卷)經組織培育得到的植株,一般可保持原品種的,這種繁殖方式屬于繁殖。

答案?遺傳特性無性10.(2024年海南卷)人的T細胞可以產生某種具有臨床價值的蛋白質(Y),該蛋白質由一條多肽鏈組成。若要獲得Y的基因,可從人的T細胞中提取作為模板,在催化下合成cDNA,再利用技術在體外擴增獲得大量Y的基因。

答案?mRNA逆轉錄酶PCR11.(2024年海南卷)將目的基因導入植物細胞常用的方法是農桿菌轉化法。若要將人體的能穩定表達Y蛋白的基因插入農桿菌Ti質粒上的中,得到含目的基因的重組Ti質粒,則可用農桿菌轉化法將該基因導入某種植物的葉肉細胞中。若該葉肉細胞經培育、篩選等得到了能穩定表達Y蛋白的愈傷組織,則說明Y的基因已經。

答案?T-DNA整合到葉肉細胞染色體DNA上12.(2024年海南卷)自然的Y蛋白通常須要在低溫條件下保存。假設將Y的第6位氨基酸甲變更為氨基酸乙可提高其熱穩定性,若要依據蛋白質工程的原理對Y進行改造以提高其熱穩定性,詳細思路是。

答案?在基因中找到編碼第6位氨基酸的位置,參照密碼子表,將基因中原先編碼氨基酸甲的堿基替換為編碼氨基酸乙的堿基。13.(教材P8內容改編)基因工程的操作步驟包括:目的基因的獲得;;;目的基因的檢測和鑒定。

答案?構建基因表達載體把目的基因導入受體細胞14.(教材P11內容改編)基因工程中構建基因的表達載體,該表達載體包含的要素有、、、、等。

答案?目的基因標記基因啟動子終止子復制原點15.(教材P27內容改編)蛋白質工程須要從預期的蛋白質的功能動身,設計預期的蛋白質結構,推出相應的,找到相應的。

答案?氨基酸序列脫氧核苷酸序列16.(教材P33內容改編)在誘導離體菊花莖段形成幼苗的過程中,不會發生細胞的增殖和分化。(×)17.(教材P36內容改編)再生出細胞壁是原生質體融合勝利的標記。(√)18.(教材P44內容改編)制備肝細胞懸液時先用剪刀剪碎肝組織,再用胃蛋白酶處理。(×)19.(教材P45內容改編)培育保留接觸抑制的細胞,在培育瓶壁上可形成多層細胞。(×)20.(教材P46內容改編)用于核移植的供體細胞一般都選用10代以內的培育細胞。(√)21.(教材P53內容改編)B淋巴細胞和骨髓瘤細胞經細胞融合后有三種細胞類型(若僅考慮兩兩融合的狀況)。(√)22.(教材P64內容改編)雄性動物剛剛排出的精子并不具有受精實力,必需獲能后才具備受精實力。(√)23.(教材P65內容改編)透亮帶反應和卵細胞膜反應是防止多精入卵的兩道屏障。(√)24.(教材P67內容改編)內細胞團將來發育成胎膜和胎盤。(×)25.(教材P77內容改編)在胚胎移植中,對供體母畜要進行超數排卵處理,對供、受體要進行同期發情處理。(√)26.(教材P79內容改編)在對囊胚進行分割時,要將滋養層細胞均等分割。(×)27.(教材P80內容改編)胚胎干細胞具有細胞核大、核仁小和蛋白質合成旺盛等特點。(×)28.(教材P112內容改編)依據協調與平衡原理,一個生態系統中種群的數量不應超過環境容納量。(√)一、基因工程1.DNA重組技術的基本工具(1)限制性核酸內切酶(簡稱:限制酶)①來源:主要是從原核生物中分別純化出來的。

②作用:識別特定的核苷酸序列并切開特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。

③結果:產生黏性末端或平末端。

(2)DNA連接酶①作用:將限制酶切割下來的DNA片段拼接成新的DNA分子。

②類型常用類型E·coliDNA連接酶T4DNA連接酶來源大腸桿菌

T4噬菌體功能只縫合黏性末端

縫合黏性末端和平末端

結果復原被限制酶切開的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵

(3)載體①種類:質粒、λ噬菌體的衍生物、動植物病毒等。

②質粒的特點能自我復制2.基因工程的基本操作過程(1)目的基因的獲得①目的基因:主要是指編碼蛋白質的基因。

②獲得目的基因的方法a.干脆分別法:從自然界已有的物種中分別,如從基因組文庫或cDNA文庫中獲得。

b.人工合成:基因小,核苷酸序列已知,可以通過DNA合成儀用化學方法干脆人工合成;以RNA為模板,在逆轉錄酶的作用下人工合成。

③擴增目的基因:利用PCR技術擴增目的基因。

(2)基因表達載體的構建——基因工程的核心基

因

表

達

載

體目的基因(3)將目的基因導入受體細胞生物種類植物動物微生物常用方法農桿菌轉化法顯微注射技術鈣離子轉化法受體細胞體細胞或

受精卵

受精卵

原核細胞

轉化過程將目的基因插入到Ti質粒的T-DNA上→農桿菌→導入植物細胞→整合到受體細胞染色體的DNA上→表達將含有目的基因的表達載體提純→取卵(受精卵)→顯微注射→受精卵發育→獲得具有新性狀的動物Ca2+處理細胞→感受態細胞→重組表達載體DNA分子與感受態細胞混合→感受態細胞汲取DNA分子(4)目的基因的檢測與鑒定3.蛋白質工程流程圖A.轉錄B.翻譯C.分子設計D.多肽鏈E.預期功能

二、細胞工程(一)植物細胞工程1.細胞的全能性(1)含義:具有某種生物全部遺傳信息的任何一個細胞,都具有發育成完整生物體的潛能。

(2)植物細胞全能性表達的條件:具有完整的細胞結構;處于離體狀態;供應肯定的養分、激素和其他相宜外界條件。

2.植物組織培育技術(1)原理:植物細胞具有全能性。

(2)過程3.植物體細胞雜交技術(1)概念:將不同種的植物體細胞,在肯定條件下融合成雜種細胞,并把雜種細胞培育成新的植物體的技術。

(2)操作流程①過程a為去除細胞壁獲得具有活力的原生質體,用到的酶是纖維素酶和果膠酶。

②過程b是原生質體的融合,其原理是細胞膜具有肯定的流淌性。人工誘導的方法有物理法,包括離心、振動、電激等;化學法一般用聚乙二醇(PEG)作為誘導劑來誘導細胞融合。

③過程c是原生質體融合后再生出細胞壁,這是原生質體融合勝利的標記。

④過程d是植物組織培育,其原理是植物細胞的全能性。

(二)動物細胞工程1.動物細胞培育(1)原理:細胞增殖。

(2)培育條件①無菌、無毒的環境:對培育液和全部培育用具進行無菌處理,添加抗生素,定期更換培育液以清除代謝產物。

②養分:除正常的有機養分和無機養分外,通常需加入血清、血漿等一些自然成分。

③相宜的溫度和pH。④氣體環境:95%空氣加5%CO2的混合氣體。

(3)動物細胞的培育過程2.動物體細胞核移植技術和克隆動物(1)原理:動物體細胞核具有全能性。

(2)過程:(3)結果:產生新個體。

三、胚胎工程1.精子和卵子的發生項目精子的發生卵子的發生過程過程特點①MⅠ和MⅡ是連續的,需變形;②兩次分裂細胞質都均等安排

①MⅠ和MⅡ是不連續的,不須要變形;②只有MⅡ中的第一極體分裂為其次極體時細胞質均等安排,其余細胞質都不均等安排

結果形成4個精子形成1個卵子和3個極體相同點①原始生殖細胞的增殖方式為有絲分裂;

②原始生殖細胞產生成熟生殖細胞的方式為減數分裂;減數分裂過程中染色體復制一次,細胞分裂兩次,子細胞中染色體數目減半2.體內受精(1)精子獲能:剛剛排出的精子,不能馬上與卵子受精,必需在雌性動物生殖道發生相應的生理變更后,才能獲得受精實力。

(2)卵子的打算:卵子要在輸卵管內進一步成熟,當達到減數其次次分裂的中期時,才具備與精子受精的實力。

(3)受精過程(4)體外受精:獲能的精子和培育成熟的卵子在獲能溶液或專用的受精溶液中完成受精過程。

3.早期胚胎發育卵裂①細胞分裂方式:↓桑椹胚

①細胞數目為↓囊胚

①↓原腸胚

①外胚層:由內細胞團表層的細胞形成4.胚胎工程的應用及前景(1)胚胎移植過程(2)胚胎分割①材料:發育良好、形態正常的桑椹胚或囊胚。

②分割要求:對囊胚分割時,要留意將內細胞團均等分割,否則會影響分割后胚胎的復原和進一步發育。

5.胚胎干細胞(1)胚胎干細胞是由早期胚胎或原始性腺中分別出來的一類細胞。

(2)特

點①形態:體積6.轉基因生物存在平安性問題的緣由①目前對基因的結構、基因間的相互作用及基因的調控機制等都了解得相當有限。

②目的基因往往是異種生物的基因。

③外源基因插入宿主基因組的部位往往是隨機的。

7.關注生物技術的倫理問題項目反對支持克隆人倫理方面違反了人類的倫理道德觀念,中國禁止生殖性克隆

中國不反對治療性克隆

技術方面技術不成熟,重構胚胎勝利率低,胚胎著床率低、流產率高、畸形率高、誕生后死亡率高可通過胚胎分級、基因診斷、染色體檢查等方法解決技術問題

設計試管嬰兒胚胎也是生命,殺死胚胎無異于“謀殺”提取骨髓造血干細胞并不會對試管嬰兒造成損傷

四、生態工程原理項目理論基礎意義實例物質循環再生原理物質循環

可避開環境污染及其對系統穩定和發展的影響無廢棄物農業物種多樣性原理生態系統的穩定性

生