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選修現(xiàn)代生物科技專題第一講基因工程第二講細胞工程第三講胚胎工程及生物技術的安全性和倫理問題第四講生態(tài)工程,目錄,教材知識問題化梳理,一、基因工程的基本工具1限制性核酸內(nèi)切酶(1)來源：主要從生物中分離純化而來。(2)作用：識別特定的并切開相應兩個核苷酸之間的。(3)結果：產(chǎn)生或平末端。,原核,核苷酸序列,磷酸二酯鍵,黏性末端,2DNA連接酶,大腸桿菌,黏性末端和平末端,3載體,(1)常用載體質(zhì)粒,雙鏈環(huán)狀DNA分子,限制酶,標記基因,(2)其他載體：噬菌體衍生物、等。,動植物病毒,二、基因工程的操作程序,基因文庫,PCR技術,農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法,花粉管通道法,顯微注射,啟動子,標記基因,DNA分子雜交,分子雜交,抗原抗體雜交,個體生物學水平,三、蛋白質(zhì)工程(1)目的：根據(jù)人們對蛋白質(zhì)功能的特定需求，對進行分子設計。(2)操作手段：基因修飾或基因合成。(3)設計流程：,蛋白質(zhì)結構,一、在小題集訓中洞悉命題視角判斷下列敘述的正誤。(1)限制酶只能用于切割目的基因。()(2)DNA連接酶能將兩堿基間通過形成氫鍵連接起來。()(3)EcoliDNA連接酶既可連接平末端，又可連接黏性末端。()(4)質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子，是基因工程常用的載體。(),效果自評組合式設計,(5)載體的作用是攜帶目的基因?qū)胧荏w細胞中，使之穩(wěn)定存在并表達。()(6)利用PCR技術能合成目的基因。()(7)目的基因?qū)腚p子葉植物一般采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法。()(8)檢測目的基因是否導入受體細胞可用抗原抗體雜交技術。()(9)蛋白質(zhì)工程的目的是改造或合成人類需要的蛋白質(zhì)。()(10)蛋白質(zhì)工程的操作對象是蛋白質(zhì)分子。(),二、在回顧教材圖表中強化學科能力,據(jù)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法示意圖回答下列問題：(1)農(nóng)桿菌T質(zhì)粒中TDNA具有怎樣的特點？答案：能轉(zhuǎn)移到受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上。,(2)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的基本原理是什么？答案：利用農(nóng)桿菌TDNA的可轉(zhuǎn)移性，將目的基因插入TDNA上通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化，將目的基因?qū)胧荏w細胞，并整合到植物細胞的染色體上。(3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法主要適用于哪類植物？答案：雙子葉植物和裸子植物。,基因工程的操作工具,1限制性核酸內(nèi)切酶,(2)切割后產(chǎn)生末端的種類黏性末端和平末端。當限制性核酸內(nèi)切酶在它識別序列的中軸線兩側將DNA的兩條鏈分別切開時，產(chǎn)生的是黏性末端，而當限制性核酸內(nèi)切酶在它識別序列的中軸線處切開時，產(chǎn)生的則是平末端，如下圖所示：,2限制性核酸內(nèi)切酶與DNA連接酶的關系,3載體具備的條件,條件,適應性,穩(wěn)定并能復制,目的基因穩(wěn)定存在且數(shù)量可擴大,有一個至多個限制性核酸內(nèi)切酶切割位點,可攜帶多個或多種外源基因,具有特殊的標記基因,便于重組DNA的鑒定和選擇,聯(lián)前系后,限制酶與連接酶的作用位點(1)限制酶與連接酶都作用于磷酸二酯鍵。(2)切割質(zhì)粒需使用限制酶1次，切割目的基因則需要使用相同的限制酶2次。因為質(zhì)粒是環(huán)狀DNA，而目的基因在DNA分子鏈上。,例1下圖是基因工程中利用pBR322質(zhì)粒(Ampr表示氨芐青霉素抗性基因，Tetr表示四環(huán)素抗性基因)與抗病基因構建重組質(zhì)粒的示意圖，該質(zhì)粒上的Pst、Sma、EcoR、Apa等四種限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列及切割位點見下表。結合圖表分析，下列敘述錯誤的是(),ApBR322質(zhì)粒、抗病基因和重組質(zhì)粒的基本組成單位都是脫氧核苷酸B形成重組質(zhì)粒時，應選用限制性核酸內(nèi)切酶Pst和EcoR對含抗病基因的DNA、質(zhì)粒進行切割C一個質(zhì)粒被限制性核酸內(nèi)切酶EcoR、Pst、Sma同時切割后可得到3個DNA片段和6個黏性末端D將受體細胞置于含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，可篩選出已導入抗病基因的受體細胞,解析圖中pBR322質(zhì)粒、抗病基因和重組質(zhì)粒都是DNA分子，其基本組成單位都是脫氧核苷酸；通過分析含抗病基因的DNA，可知該DNA含三個限制性核酸內(nèi)切酶切割位點，其中Sma的切割位點位于抗病基因內(nèi)部，因此用Pst、EcoR才能完整地切下該抗病基因；一個質(zhì)粒被限制性核酸內(nèi)切酶EcoR、Pst、Sma同時切割后可得到3個DNA片段，產(chǎn)生6個末端，從表格信息可知，EcoR、Pst切割產(chǎn)生的4個末端是黏性末端，而Sma切割產(chǎn)生的2個末端是平末端；當EcoR切割質(zhì)粒時，氨芐青霉素抗性基因(Ampr)已受到破壞，因此，在篩選時，應將受體細胞置于含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)。答案C,基因工程的操作過程,1.獲取目的基因,(2)人工化學合成：適用于分子較小的基因。,2基因表達載體的構建基因工程的核心(1)目的：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。,(3)構建過程：,3將目的基因?qū)胧荏w細胞,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,感受態(tài)細胞法,受體細胞,體細胞,受精卵,原核細胞,轉(zhuǎn)化過程,將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的TDNA上農(nóng)桿菌導入植物細胞整合到受體細胞的染色體DNA上表達,將含有目的基因的表達載體提純?nèi)÷?受精卵)顯微注射受精卵發(fā)育獲得具有新性狀的動物,Ca2處理細胞感受態(tài)細胞重組表達載體與感受態(tài)細胞混合感受態(tài)細胞吸收DNA分子,4.目的基因的檢測與鑒定,例2重組酵母乙肝疫苗是一種乙肝表面抗原(HbsAg)亞單位疫苗，它是采用現(xiàn)代生物技術將乙肝病毒表達表面抗原的基因進行質(zhì)粒構建，導入啤酒酵母菌中，通過培養(yǎng)這種重組酵母菌來表達乙肝表面抗原亞單位?？茖W家利用基因工程生產(chǎn)乙肝疫苗的過程如圖所示，請回答下列問題：,(1)自1979年對乙型肝炎病毒基因組的DNA測序完成后，得知病毒的核心蛋白和表面抗原蛋白的氨基酸序列。因此在過程中可通過_獲取HbsAg基因。(2)在過程中需要用到的工具酶有_。重組DNA分子中除了具有HbsAg基因和標記基因外，還應包括_和_。(3)列舉酵母菌作為基因工程的受體細胞的一個優(yōu)點：_。重組DNA導入酵母菌前，用_處理酵母菌，使之成為感受態(tài)細胞，有利于完成轉(zhuǎn)化過程。(4)檢測重組酵母菌中的HbsAg基因是否表達乙肝表面抗原亞單位的方法是_技術。,解析(1)如果目的基因比較小，核苷酸序列又已知可以通過DNA合成儀用化學方法直接人工合成。(2)過程中應先用同一種限制性核酸內(nèi)切酶切割目的基因和載體，然后用DNA連接酶將切下來的DNA片段拼接成重組DNA。構建的基因表達載體除了目的基因和標記基因外，還必須有啟動子、終止子。(3)基因工程用酵母菌作為受體細胞，是因為它具有繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少等特點；將目的基因?qū)虢湍妇鷷r，首先用Ca2處理細胞，使細胞處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，然后將重組表達載體DNA分子與感受態(tài)細胞混合，在一定的溫度下促進感受態(tài)細胞吸收重組DNA分子，完成轉(zhuǎn)化過程。(4)檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)的方法是從重組酵母菌中提取蛋白質(zhì)，且相應的抗體進行抗原抗體雜交，若有雜交帶出現(xiàn)，表明目的基因已表達。答案(1)化學方法直接人工合成(2)限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶啟動子終止子(3)繁殖快、多為單細胞、遺傳物質(zhì)相對較少等Ca2(4)抗原抗體雜交,易誤點,不能區(qū)分酶的作用部位及蛋白質(zhì)工程與基因工程,失誤類型,知識理解類失誤,認知糾偏,1五種DNA相關酶的比較,作用底物,作用部位,形成產(chǎn)物,限制性核酸內(nèi)切酶,DNA分子,磷酸二酯鍵,黏性末端或平末端,DNA連接酶,DNA片段,磷酸二酯鍵,重組DNA分子,DNA聚合酶,脫氧核苷酸,磷酸二酯鍵,子代DNA,DNA解旋酶,DNA分子,堿基對間的氫鍵,形成脫氧核苷酸單鏈,DNA(水解)酶,DNA分子,磷酸二酯鍵,游離的脫氧核苷酸,2蛋白質(zhì)工程與基因工程的比較,設誤角度,高考命題常從以下角度設置陷阱,(1)列舉各種酶的功能及作用位點，從中予以判斷和選擇。(2)以過程圖或流程圖為素材，考查基因工程與蛋白質(zhì)工程的區(qū)別和聯(lián)系。,A限制性核酸內(nèi)切酶水解相鄰核苷酸間的化學鍵打斷DNABDNA連接酶可將末端堿基互補的兩個DNA片段連接CDNA聚合酶能夠從引物末端延伸DNA或RNAD逆轉(zhuǎn)錄酶以一條RNA為模板合成互補的DNA解析：DNA聚合酶只能從引物末端延伸DNA而不能延伸RNA；限制性核酸內(nèi)切酶水解相鄰核苷酸間的化學鍵打斷DNA；DNA連接酶可將末端堿基互補的兩個DNA片段連接；逆轉(zhuǎn)錄酶以一條RNA為模板合成互補的DNA。答案：C,2干擾素是動物體內(nèi)的一種蛋白質(zhì)，可以用于治療病毒的感染和癌癥，但在體外保存相當困難。如圖是利用蛋白質(zhì)工程設計保存干擾素的生產(chǎn)流程圖，據(jù)圖分析錯誤的是(),A圖中構建新的干擾素模型的主要依據(jù)是蛋白質(zhì)的預期功能B圖中新的干擾素基因必須加上啟動子和終止子才能表達C圖中改造干擾素結構的實質(zhì)是改造干擾素基因的結構D圖中各項技術并沒有涉及基因工程技術解析：蛋白質(zhì)工程的基本途徑是從預期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)設計預期的蛋白質(zhì)結構，推測應有的氨基酸序列，找到相對應的脫氧核苷酸序列，進而生產(chǎn)相應的蛋白質(zhì)。圖中新的干擾素基因?qū)胧荏w細胞中表達新的干擾素，說明該過程涉及基因工程技術。,答案：D,課堂考點集訓,考點一基因工程的操作工具,1基因工程在操作過程中需要限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶、載體三種工具。以下有關基本工具的敘述，正確的是()A所有限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列均由6個核苷酸組成B所有DNA連接酶均能連接黏性末端和平末端C真正被用作載體的質(zhì)粒都是天然質(zhì)粒D原核生物內(nèi)的限制性核酸內(nèi)切酶可切割入侵的DNA分子而保護自身,解析：大多數(shù)限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列由6個核苷酸組成，也有少數(shù)限制性核酸內(nèi)切酶的識別序列由4、5或8個核苷酸組成；DNA連接酶包括EcoliDNA連接酶和T4DNA連接酶，前者只能將雙鏈DNA片段互補的黏性末端連接起來；在基因工程操作中真正被用作載體的質(zhì)粒，都是在天然質(zhì)粒的基礎上進行過人工改造的。答案：D,2(2014東城模擬)基因工程中，需使用特定的限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，便于重組和篩選。已知限制酶的識別序列和切點是GGATCC，限制酶的識別序列和切點是GATC。根據(jù)圖判斷下列操作正確的是(),A目的基因和質(zhì)粒均用限制酶切割B目的基因和質(zhì)粒均用限制酶切割C質(zhì)粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割D質(zhì)粒用限制酶切割，目的基因用限制酶切割解析：目的基因若用限制酶切割時，只能在目的基因的一側切開，而不能將其切下；質(zhì)粒若用限制酶切割，兩種標記基因均將被破壞，所以只能用限制酶切割質(zhì)粒。答案：D,考點二基因工程與蛋白質(zhì)工程3(2013江蘇高考)小鼠雜交瘤細胞表達的單克隆抗體用于人體試驗時易引起過敏反應，為了克服這個缺陷，可選擇性擴增抗體的可變區(qū)基因(目的基因)后再重組表達。下列相關敘述正確的是(多選)()A設計擴增目的基因的引物時不必考慮表達載體的序列B用PCR方法擴增目的基因時不必知道基因的全部序列CPCR體系中一定要添加從受體細胞中提取的DNA聚合酶D一定要根據(jù)目的基因編碼產(chǎn)物的特性選擇合適的受體細胞解析：蛋白質(zhì)工程是利用基因工程手段，包括基因的定點突變和基因表達對蛋白質(zhì)進行改造，以期獲得性質(zhì)和功能更加完善的蛋白質(zhì)分子。由題意知該技術屬于蛋白質(zhì)工程。,答案：A,4(2013廣東高考)從某海洋動物中獲得一基因，其表達產(chǎn)物為一種抗菌性和溶血性均較強的多肽P1。目前在P1的基礎上研發(fā)抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物，首先要做的是()A合成編碼目的肽的DNA片段B構建含目的肽DNA片段的表達載體C依據(jù)P1氨基酸序列設計多條模擬肽D篩選出具有優(yōu)良活性的模擬肽作為目的肽解析：該基因的表達產(chǎn)物多肽P1的抗菌性和溶血性均很強，要研發(fā)出抗菌性強但溶血性弱的多肽藥物，首先應根據(jù)P1的氨基酸序列設計模擬肽，再構建相應的DNA片段。,答案：C,考點三基因工程的操作與應用,5(2012福建高考)肺細胞中的let7基因表達減弱，癌基因RAS表達增強，會引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術將let7基因?qū)敕伟┘毎麑崿F(xiàn)表達，發(fā)現(xiàn)肺癌細胞的增殖受到抑制。該基因工程技術基本流程如圖1。,請回答：(1)進行過程時，需用_酶切開載體以插入let7基因。載體應有RNA聚合酶識別和結合的部位，以驅(qū)動let7基因轉(zhuǎn)錄，該部位稱為_。(2)進行過程時，需用_酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細胞，以利于傳代培養(yǎng)。(3)研究發(fā)現(xiàn)，let7基因能影響癌基因RAS的表達，其影響機理如圖2。據(jù)圖分析，可從細胞中提取_進行分子雜交，以直接檢測let7基因是否轉(zhuǎn)錄。肺癌細胞增殖受到抑制，可能是由于細胞中_(RASmRNA/RAS蛋白)含量減少引起的。,解析：(1)過程為基因表達載體的構建，該過程涉及的工具酶為限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，需用限制性核酸內(nèi)切酶切開載體以插入let7基因。完整的基因表達載體包括啟動子、目的基因、終止子和標記基因等，而啟動子是RNA聚合酶識別和結合的位點。(2)進行過程時，用胰蛋白酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細胞，以利于細胞的傳代培養(yǎng)。(3)從圖中可以看出，RASmRNA和let7基因轉(zhuǎn)錄的miRNA配對形成雜交分子，從而抑制了癌基因RAS的表達，故可以提取RNA進行分子雜交，以直接檢測let7基因是否轉(zhuǎn)錄。答案：(1)限制性核酸內(nèi)切啟動子(2)胰蛋白(3)RNARAS蛋白,“課下綜合檢測”見“課時跟蹤檢測(三十三)”,教材知識問題化梳理,一、植物細胞工程1植物組織培養(yǎng)(1)理論基礎：。(2)操作過程：,植物細胞的全能性,圖中，A表示，B表示_,脫分化,再分化,愈傷組織,胚狀體或叢芽,2植物體細胞雜交技術,過程為去除獲得具有活力的原生質(zhì)體，常用方法是酶解法，所用到的酶是。,細胞壁,纖維素酶和果膠酶,過程是原生質(zhì)體的融合，人工誘導的物理法包括_等；化學法一般用作誘導劑。過程是原生質(zhì)體融合后再生出，這是原生質(zhì)體融合成功的標志。,離心、振動、電刺激,聚乙二醇,細胞壁,二、動物細胞培養(yǎng)1概念與操作流程,2培養(yǎng)條件(1)的環(huán)境。(2)營養(yǎng)：除糖、氨基酸、促生長因子、無機鹽、微量元素之外，還通常需加入等天然成分。(3)適宜的溫度和pH：溫度為36.50.5，pH為7.27.4。(4)氣體環(huán)境：CO2和O2。O2是細胞代謝所必需的，CO2的主要作用是。,無菌、無毒,血清,維持培養(yǎng)液的pH,三、體細胞核移植技術,四、單克隆抗體(1)制備過程：,效果自評組合式設計,一、在小題集訓中洞悉命題視角判斷下列敘述的正誤。(1)理論上，每個正常活細胞都具有全能性。()(2)植物的每個細胞在植物體內(nèi)和體外都能表現(xiàn)出細胞的全能性。()(3)愈傷組織是外植體脫分化和再分化后形成的。()(4)原生質(zhì)體融合的原理是細胞膜的流動性。()(5)再生出細胞壁是原生質(zhì)體融合成功的標志。(),(6)傳代培養(yǎng)的細胞失去接觸抑制現(xiàn)象。()(7)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)都需要用胰蛋白酶處理。()(8)動物細胞核移植的受體細胞是卵細胞。()(9)克隆動物的性狀與供體動物完全相同。()(10)單克隆抗體具有特異性強、靈敏度高的特點。()(11)雜交瘤細胞既能無限增殖，又能產(chǎn)生專一性抗體。(),二、在回顧教材圖表中強化學科能力,據(jù)動物細胞培養(yǎng)過程回答下列問題：(1)能否用胃蛋白酶處理動物組織塊，使之分散成單個細胞？為什么？答案：不可以，因為培養(yǎng)液pH為7.27.4，胃蛋白酶的最適pH為1.8左右。(2)細胞獲得不死性是在原代培養(yǎng)過程中，還是在傳代培養(yǎng)過程中？答案：傳代培養(yǎng)過程中。(3)冷凍保存的細胞為什么要選10代以內(nèi)的培養(yǎng)細胞？答案：保持細胞正常的二倍體核型。,植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較,1植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的異同,項目,植物組織培養(yǎng),動物細胞培養(yǎng),理論基礎,植物細胞全能性,細胞增殖,培養(yǎng)基,類型,固體或半固體培養(yǎng)基,液體培養(yǎng)基,成分,水、礦質(zhì)元素、維生素、蔗糖、氨基酸、瓊脂,葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素、促生長因子、動物血清等,取材,植物幼嫩部位或花藥等,動物胚胎或出生不久的幼齡動物的器官或組織,項目,植物組織培養(yǎng),動物細胞培養(yǎng),過程,項目,植物組織培養(yǎng),動物細胞培養(yǎng),結果,新的組織或植株個體，可以體現(xiàn)全能性,新的細胞系或細胞株，不形成個體，不體現(xiàn)全能性,目的,植株快速繁殖脫毒植株的培育人工種子生產(chǎn)藥物、殺蟲劑等轉(zhuǎn)基因植物的培育,蛋白質(zhì)生物制品的生產(chǎn)皮膚移植材料的培育檢測有毒物質(zhì)生理、病理、藥理學研究,相同點,兩技術手段培養(yǎng)過程中都進行有絲分裂，都是無性繁殖，都可稱克隆，都不涉及減數(shù)分裂均為無菌操作，需要適宜的溫度、pH等條件,2相關概念的辨析(1)原代培養(yǎng)和傳代培養(yǎng)：原代培養(yǎng)：可有兩種表述：a.細胞懸液第一次在瓶中培養(yǎng)，沒有分瓶培養(yǎng)之前的細胞培養(yǎng)；b.第1代細胞的培養(yǎng)與傳10代以內(nèi)的細胞培養(yǎng)統(tǒng)稱為原代培養(yǎng)。兩種表述沒有本質(zhì)區(qū)別。傳代培養(yǎng)：同樣有兩種表述：a.細胞懸液培養(yǎng)一段時間后，分瓶再進行的細胞培養(yǎng)；b.傳10代以后的細胞培養(yǎng)，統(tǒng)稱為傳代培養(yǎng)。,(2)細胞株和細胞系：細胞株：原代培養(yǎng)的細胞一般傳至10代左右會出現(xiàn)生長停滯，衰老死亡，少數(shù)度過“危機”的細胞能傳50代左右，形成細胞株。細胞株的遺傳物質(zhì)并沒有發(fā)生改變。細胞系：細胞株傳至50代以后，會出現(xiàn)第二次危機，少數(shù)度過第二次危機的細胞能夠無限傳代下去，形成細胞系。細胞系的遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，帶有癌變細胞的特點。,A植物體細胞雜交技術可以克服常規(guī)的遠緣雜交不親和障礙B動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)所用的培養(yǎng)基成分相同C動物細胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理相同D植物組織培養(yǎng)技術的理論基礎是細胞的全能性,解析植物體細胞雜交可以把來自不同植物的細胞融合在一起，克服了自然狀態(tài)下植物間遠緣雜交不親和障礙，融合后的細胞能培育成一個植物個體，體現(xiàn)了植物細胞全能性，細胞融合原理是膜的流動性，但植物細胞培養(yǎng)基除基本成分外還需要植物激素，動物細胞培養(yǎng)液還需要動物血清。答案B,植物體細胞雜交與動物細胞融合,例2(2014廣東名校質(zhì)檢)下面是“白菜甘藍”雜種植株培育過程示意圖。下列敘述正確的是(),A如將純種的白菜和甘藍的卵細胞分別制成原生質(zhì)體，按相同的方法操作也可得到與圖示相同基因型的雜種植株B可以通過觀察在0.3g/mL蔗糖溶液中是否發(fā)生質(zhì)壁分離來判斷白菜原生質(zhì)體的死活C該培養(yǎng)過程中可能發(fā)生細胞分化、染色體變異、基因突變或基因重組D植物組織培養(yǎng)和動物細胞培養(yǎng)的培養(yǎng)基、培養(yǎng)目的不完全相同，但誘導細胞或原生質(zhì)體融合的方法完全相同,解析A項用卵細胞雜交得到的植株細胞的遺傳物質(zhì)是體細胞雜交的一半。B項白菜的原生質(zhì)體已經(jīng)去掉了細胞壁，不會發(fā)生質(zhì)壁分離。C項培養(yǎng)過程中可能發(fā)生細胞分化、染色體變異、基因突變或基因重組。D項植物組織培養(yǎng)是得到植株或細胞產(chǎn)物，而動物細胞培養(yǎng)是得到大量的細胞；細胞融合的方法也不完全相同，動物細胞融合可用滅活的病毒。答案C,易誤點,不能準確掌握單克隆抗體的制備過程,失誤類型,知識理解類失誤,認知糾偏,1單克隆抗體的制備過程,2兩次篩選的目的不同(1)第一次篩選是將未融合的B淋巴細胞、骨髓瘤細胞以及BB融合、瘤瘤融合的細胞通過選擇培養(yǎng)基淘汰，篩選出B瘤融合的細胞。(2)第二次篩選是將產(chǎn)生特定抗體的B瘤細胞通過細胞培養(yǎng)用相應抗原檢測的辦法篩選出來。因為從體內(nèi)取免疫過的B淋巴細胞時取出很多種，形成的雜交瘤細胞有很多種，所以需篩選出產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細胞。,設誤角度,高考命題常從以下角度設置陷阱,(1)給出單克隆抗體的制備過程，考查對相關過程的理解與掌握。(2)結合基因工程、細胞工程等知識，綜合考查單克隆抗體的制備方法。,A表示B淋巴細胞和骨髓瘤細胞均是從小鼠的脾臟中提取的B中的篩選是通過抗原、抗體反應進行的C促進細胞融合的方法可以利用聚乙二醇作介導D可以無限增殖,解析：單克隆抗體是利用B淋巴(漿)細胞和小鼠骨髓瘤細胞融合得到，融合方法可以有化學方法如聚乙二醇，生物方法如滅活病毒；如果要篩選可以通過檢測抗原、抗體反應，如果有反應說明表達了抗體；融合細胞具有雙親特點，即能無限增殖又能產(chǎn)生單一抗體。骨髓瘤細胞是體外培養(yǎng)的。答案：,2(2014南京一模)下列方案中不能制備出抗H1N1流感病毒單克隆抗體的是()A將H1N1流感病毒抗原的基因?qū)牍撬枇黾毎?，并使該基因表達B將抗H1N1流感病毒抗體的基因?qū)牍撬枇黾毎?，并使該基因表達C將產(chǎn)生抗H1N1流感病毒抗體的效應B細胞和骨髓瘤細胞融合，篩選出雜交瘤細胞并進行體外大規(guī)模培養(yǎng)D將骨髓瘤細胞中的癌基因?qū)肽墚a(chǎn)生抗H1N1流感病毒抗體的效應B細胞中，并使癌基因表達,解析：H1N1流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，該病毒抗原的基因片段因不能與DNA連接而無法正常表達。答案：A,課堂考點集訓,考點一植物細胞工程,考點二動物細胞融合和單克隆抗體,“課下綜合檢測”見“課時跟蹤檢測(三十四)”,教材知識問題化梳理一、體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育,1.精子的發(fā)生,2.卵子的發(fā)生,3受精作用的過程,準備階段,生殖道,M中期,放射冠,透明帶,卵細胞膜封閉,有絲分裂,增多,不增加或略有縮小,32,全能性,胎兒的各種組織,胎膜和胎盤,表層,下方,4早期胚胎發(fā)育,5胚胎干細胞(1)來源：或中分離。,小,大,全能性,早期胚胎,原始性腺,(2)特點,二、胚胎移植,(1)生理基礎,供、受體生殖器官的生理變化,游離,免疫排斥,遺傳特性,(2)基本程序：對的選擇和處理配種或_對胚胎的收集(沖卵)、檢查、培養(yǎng)或保存檢查。,供、受體,人工授精,胚胎移植,(3)胚胎分割,囊胚或桑椹胚,內(nèi)細胞團,三、生物技術的安全性和倫理問題1轉(zhuǎn)基因生物存在安全性的原因(1)目前對、調(diào)控機制及_了解有限。(2)目的基因往往是的基因。(3)外源基因往往是插入宿主細胞基因組的。,基因的結構,基因間的相互作用,異種生物,隨機,2生物技術的倫理問題(1)克隆人：中國政府的態(tài)度：禁止，但不反對治療性克隆。四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何的實驗。(2)試管嬰兒：設計試管嬰兒需對胚胎進行。,生殖性克隆,生殖性克隆人,基因檢測,3生物武器(連線),效果自評組合式設計一、在小題集訓中洞悉命題視角(1)精子和卵子的發(fā)生都是從初情期開始的。()(2)卵子形成過程中，M和M是不連續(xù)的。()(3)判斷卵子是否受精的標志是在卵黃膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體。()(4)透明帶反應和卵黃膜封閉作用是防止多精子入卵的兩道屏障。(),(5)成熟的精子并不具有受精能力，必須獲能后才具備受精能力()(6)排卵是指卵泡從卵巢中排出()(7)卵裂是在透明帶內(nèi)進行的。()(8)內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎膜和胎盤。()(9)采集的卵母細胞要在體外培養(yǎng)成熟后，才能與獲能的精子受精。()(10)精子獲能處理的方法有培養(yǎng)法和化學誘導法兩種。()(11)在胚胎移植中，對供體母羊要做超數(shù)排卵處理，對供、受體要做同期發(fā)情處理。(),(12)胚胎分割移植應選取發(fā)育良好的、形態(tài)正常的囊胚或原腸胚。()(13)胚胎干細胞在體外培養(yǎng)條件下具有增殖而不發(fā)生分化的特點。()(14)中國政府禁止生殖性克隆，但不反對治療性克隆。(),(15)胚胎移植時對供體和受體母牛都要進行相同激素處理(2012江蘇卷T9A)()(16)對囊胚進行分割時，要將滋養(yǎng)層細胞均等分割()(17)囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性(2012浙江卷T2C)()(18)胚胎分割的份數(shù)越多，操作技術的難度會越大，移植的成功率也越低(),二、在回顧教材圖表中強化學科能力,據(jù)胚胎移植過程示意圖回答下列問題：(1)圖中供體牛和受體牛分別是哪些？選擇標準是什么？答案：供體牛：良種公、母牛；受體牛：低產(chǎn)奶牛和母黃牛。標準：供體是遺傳性能和生產(chǎn)性能優(yōu)秀的個體，受體是健康，有繁殖能力的個體。(2)對供體牛和受體牛要進行怎樣的處理？答案：對供體牛進行超數(shù)排卵處理；對供受體進行同期發(fā)情處理。,(3)用于移植的早期胚胎應是發(fā)育到哪些階段的胚胎？答案：桑椹胚或囊胚。(4)排卵和沖卵有什么區(qū)別？答案：排卵是指卵子從卵泡中排出，沖卵是把供體母牛子宮內(nèi)的早期胚胎沖洗出來。,1精子和卵子的發(fā)生,過程,2早期胚胎發(fā)育(1)過程：受精卵卵裂期桑椹胚囊胚原腸胚。(2)圖示：,例1(2012浙江高考)下列關于高等哺乳動物受精與胚胎發(fā)育的敘述，正確的是()A絕大多數(shù)精卵細胞的識別具有物種特異性B卵裂球細胞的體積隨分裂次數(shù)增加而不斷增大C囊胚的滋養(yǎng)層細胞具有發(fā)育全能性D原腸胚發(fā)育分化形成內(nèi)外兩個胚層,解析同種動物的精卵細胞的表面有特異性相互識別的蛋白，這是同種動物的精卵能結合的原因之一，選項A正確；受精卵不斷進行細胞分裂即卵裂，卵裂產(chǎn)生的細胞團稱卵裂球，隨著卵裂次數(shù)的增加，細胞逐漸變小，選項B錯誤；滋養(yǎng)層細胞不具有發(fā)育的全能性，即不能分化出成體動物的所有組織和器官，選項C錯誤；原腸胚發(fā)育分化會形成各種器官原基，選項D錯誤。答案A,1.胚胎移植的理論基礎,2胚胎移植的基本程序,(1)胚胎移植屬于有性生殖。(2)胚胎分割移植是動物無性繁殖或克隆的方法之一，其理論基礎是細胞的全能性。(3)胚胎分割的操作要求：內(nèi)細胞團均等分割，以免影響分割后胚胎的恢復和進一步發(fā)育。,3胚胎干細胞的培養(yǎng)過程,例2(2012江蘇高考)通過胚胎移植技術，可以實現(xiàn)良種牛的快速繁殖。下列相關敘述正確的是()A對供體和受體母牛都要進行相同激素處理B受精和胚胎的早期培養(yǎng)都需要在體外進行C對沖卵獲得的原腸胚檢查合格后方可移植D胚胎分割移植實現(xiàn)同卵多胎的成功率較低,解析A項，在胚胎移植時，需用促性腺激素對供體母牛進行超數(shù)排卵處理，而受體母牛則不需要；B項，胚胎移植技術中，移植的胚胎可來自體內(nèi)受精發(fā)育形成的受精卵；C項，移植的胚胎不能用原腸胚，而應是發(fā)育良好、形態(tài)正常的桑椹胚或囊胚，某些生物可在更早的階段移植；D項，目前以二分胚胎的分割和移植效率最高，而同卵多胎的成功率較低。答案D,1克隆人(1)克隆人的培育過程：,(2)治療性克隆和生殖性克隆的比較：,2試管嬰兒和設計試管嬰兒的比較,(1)不同點：所用技術手段：設計試管嬰兒胚胎移植前需進行遺傳學診斷或基因診斷，試管嬰兒不需進行遺傳學診斷或基因診斷。應用：試管嬰兒主要是解決不孕夫婦的生育問題，設計試管嬰兒主要用于白血病、貧血癥的治療。(2)相同點：都是體外受精，并進行體外早期胚胎培養(yǎng)，都要經(jīng)過胚胎移植，都是有性生殖。,高考命題常從以下角度設置陷阱,此類問題常結合“克隆”、“試管嬰兒”等熱點問題，考查生物技術中的倫理問題?？疾榈膯栴}中多涉及“治療性克隆”和“生殖性克隆”的區(qū)別。,克隆羊“多利”的問世引起了許多人對“治療性克隆”的關注。下圖所示為人類“治療性克隆”的大概過程，請據(jù)圖作答：,(1)過程A表示_，由此產(chǎn)生的重組細胞的主要遺傳物質(zhì)來自圖中的_。(2)圖中B表示的生物技術名稱是_；C表示定向誘導技術，其誘導的對象是_細胞。(3)如果進行生殖性克隆人，則不需要進行定向誘導，但必須進行_，使得胚胎能正常發(fā)育成完整個體，該操作一般在_時期進行。(4)對于“治療性克隆”仍然存在許多爭論，有一男子患有白血病，經(jīng)醫(yī)生利用其出生時保留的臍帶血進行治療后康復，你認為這種做法符合倫理道德嗎？為什么？,解析：(1)過程A表示細胞核移植技術，得到的重組細胞遺傳物質(zhì)主要來自供體乙。(2)B過程是重組細胞經(jīng)過動物細胞培養(yǎng)發(fā)育成胚胎的過程，C過程是將從囊胚內(nèi)細胞團中獲得胚胎干細胞，誘導分化形成不同組織器官的過程，即治療性克隆過程。(3)胚胎在囊胚(或桑椹胚)階段可以通過胚胎移植技術轉(zhuǎn)移到其他母體內(nèi)繼續(xù)發(fā)育，直至形成完整的個體，這是生殖性克隆。(4)這是對治療性克隆是否符合倫理道德知識的考查。,答案：(1)細胞核移植乙(2)動物細胞培養(yǎng)內(nèi)細胞團(或胚胎干細胞)(3)胚胎移植桑椹胚或囊胚(4)符合，因為臍帶血不是來自胚胎，其中的造血干細胞屬于成體細胞(或臍帶血是身外之物，屬于廢物利用，符合倫理道德)。,課堂考點集訓考點一體內(nèi)受精和早期胚胎發(fā)育1下列不屬于精子、卵細胞發(fā)生區(qū)別的是()A初級精母細胞、初級卵母細胞的形成時間BM和M的時間連續(xù)性C成熟生殖細胞是否經(jīng)過變形D成熟生殖細胞中染色體的數(shù)量,解析：初級精母細胞是雄性動物初情期開始后，才由精原細胞分裂形成的，而初級卵母細胞是在胎兒期性別分化后完成的。精子的產(chǎn)生過程中，M和M是連續(xù)的，而卵細胞產(chǎn)生通過M形成次級卵母細胞，在精子與卵子的結合過程中才完成M。精子細胞形成后變形為蝌蚪狀，卵細胞不需要變形。成熟的精子和卵細胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成，都含有相當于親本體細胞一半的染色體數(shù)目。,答案：D,2.(2014江蘇名校聯(lián)考)右圖是牛囊胚示意圖，下列有關該圖的敘述錯誤的是(),A透明帶是初級卵母細胞在減數(shù)第一次分裂時形成的B囊胚腔是一個充滿液體的腔C內(nèi)細胞團將來分化成內(nèi)胚層D滋養(yǎng)層將來發(fā)育成胎膜和胎盤解析：內(nèi)細胞團將來發(fā)育成胎兒的各種組織。,答案：C,考點二生物技術的安全性和倫理問題3(2013江蘇高考)下列關于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述，錯誤的是()A種植轉(zhuǎn)基因作物應與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離B轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后，目的基因會轉(zhuǎn)入動物體細胞中C種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴散而影響野生植物的遺傳多樣性D轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物,解析：種植轉(zhuǎn)基因作物(如抗蟲棉)應與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)(普通棉花)種植區(qū)隔離，否則傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)的產(chǎn)量會受到很大的影響；目的基因的本質(zhì)為DNA，動物食用后會將其消化分解成小分子脫氧核苷酸，所以目的基因不會轉(zhuǎn)入動物體細胞中；轉(zhuǎn)基因作物可能由于目的基因通過花粉擴散而影響野生植物的遺傳多樣性；導入轉(zhuǎn)基因生物的目的基因有可能與感染轉(zhuǎn)基因作物的某些細菌或病毒雜交，從而重組出對人類或其他生物有害的病原體。,答案：B,4為解決不孕夫婦的生育問題而誕生的試管嬰兒與設計試管嬰兒的區(qū)別是()A前者根據(jù)愿望設計嬰兒性別B前者在操作過程中需要對基因進行檢測C后者可以根據(jù)需要取用嬰兒的造血干細胞D后者可以根據(jù)需要取用嬰兒的器官,解析：通過試管嬰兒技術幫助不孕夫婦孕育胎兒并順利出生，符合人類的倫理道德。但如果同時設計胎兒性別，則是違背倫理道德的，會造成嚴重的社會后果。試管嬰兒技術不需要檢測基因。為了給已有的孩子治病而設計試管嬰兒，在胚胎植入母體前需要進行遺傳學診斷，以確定這個胚胎是否符合要求，符合要求的胚胎被植入母體并生出嬰兒，取其某些細胞如造血干細胞用于治療是多數(shù)人能夠接受的，如果取其器官用于治療則是決不允許的，這無異于謀殺。,答案：C,考點三胚胎移植,“課下綜合檢測”見“課時跟蹤檢測(三十五)”,教材知識問題化梳理,一、生態(tài)工程的基本原理1建設目的遵循自然界的規(guī)律，充分發(fā)揮潛力，防止，達到和的同步發(fā)展。,物質(zhì)循環(huán),資源的生產(chǎn),環(huán)境污染,經(jīng)濟效益,生態(tài)效益,2特點、多效益、的工程體系。3基本原理(1)物質(zhì)循環(huán)再生原理：物質(zhì)能夠在各類生態(tài)系統(tǒng)中，進行和_，分層分級利用。(2)物種多樣性原理：程度高，可以在有限的資源條件下，產(chǎn)生或容納更多的，提高系統(tǒng)生產(chǎn)力。,少消耗,可持續(xù),區(qū)域小循環(huán),全球,地質(zhì)大循環(huán),循環(huán)往復,生物多樣性,生物量,(3)協(xié)調(diào)與平衡原理：處理好生物與環(huán)境的，需要考慮環(huán)境承載力，如果生物的數(shù)量超過了環(huán)境承載力的限度，就會引起系統(tǒng)的。(4)整體性原理：在進行生態(tài)工程建設時，不但要考慮到_的規(guī)律，還要考慮到等系統(tǒng)的影響力。,協(xié)調(diào)與平衡,失衡和破壞,自然生態(tài)系統(tǒng),經(jīng)濟和社會,(5)系統(tǒng)學和工程學原理：系統(tǒng)的結構決定功能原理：在生態(tài)工程建設中，需要利用此原理來改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結構，從而達到功能改善的效果。系統(tǒng)整體性原理：系統(tǒng)各組分之間要有適當?shù)谋壤P系，只有這樣才能順利完成能量、物質(zhì)、信息等的轉(zhuǎn)換和流通，并且實現(xiàn)總體功能大于各部分之和的效果，即“112”。,二、生態(tài)工程的實例(連線),一、在小題集訓中洞悉命題視角判斷下列敘述的正誤。(1)“無廢棄物農(nóng)業(yè)”遵循的是物種多樣性原理。()(2)在建設高新農(nóng)業(yè)時，沼氣池的建立是遵循物質(zhì)循環(huán)再生原理。()(3)根據(jù)協(xié)調(diào)與平衡原理，一個生態(tài)系統(tǒng)中種群的數(shù)量不應超過環(huán)境容納量。()(4)“總體功能大于各部分之和的效果”是利用系統(tǒng)整體性原理。()(5)在建設生態(tài)工程時，既要考慮自然生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)律，還要考慮到經(jīng)濟和社會等系統(tǒng)的影響力。(),效果自評組合式設計,二、在回顧教材圖表中強化學科能力,據(jù)竇店農(nóng)村綜合發(fā)展生態(tài)工程示意圖回答問題。(1)該生態(tài)工程遵循的主要原理有哪些？答案：物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理和整體性原理。(2)該生態(tài)工程實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)再生的主要措施是什么？答案：建立沼氣池，實現(xiàn)了廢物再利用。,生態(tài)工程的基本原理,項目,理論基礎,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)”,物種多樣性原理,生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,生物多樣性程度高，可提高生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性,“三北”防護林建設中的單純林問題；珊瑚礁生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性問題,項目,理論基礎,意義,實例,協(xié)調(diào)與平衡原理,生物與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡,可避免系統(tǒng)的失衡和破壞,太湖富營養(yǎng)化問題,整體性原理,社會經(jīng)濟自然復合系統(tǒng),統(tǒng)一協(xié)調(diào)各種關系，保障系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定,林業(yè)建設中自然生態(tài)系統(tǒng)與社會、經(jīng)濟系統(tǒng)的關系問題,項目,理論基礎,意義,實例,系統(tǒng)學和工程學原理,系統(tǒng)的結構決定功能原理：分布式結構優(yōu)于集中式和環(huán)式結構,改善和優(yōu)化系統(tǒng)的結構以改善功能,?；~塘,系統(tǒng)整體性原理：總體功能大于各部分之和,能保持很高的系統(tǒng)生產(chǎn)力,珊瑚礁藻類和珊瑚蟲的關系,例1下列有關生態(tài)工程的原理和事例中，錯誤的是(),解析如果違反生態(tài)工程的整體性原理，農(nóng)民的生計得不到保證，隨時會發(fā)生“前面造林，后面砍樹”的現(xiàn)象。答案D,生態(tài)工程的實例,類型,問題,原理,對策,案例,農(nóng)村綜合發(fā)展型生態(tài)工程,資源有限，人多地少,物質(zhì)循環(huán)再生原理、整體性原理、物種多樣性原理,建立綜合發(fā)展型生態(tài)工程,竇店村以沼氣工程為中心的生態(tài)工程,小流域綜合治理生態(tài)工程,小流域的水土流失,整體性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理、工程學原理,運用多種原理，應用多種措施綜合治理,甘肅隴南縣“九子登科”模式,類型,問題,原理,對策,案例,大區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)恢復工程,土地荒漠化,協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理,退耕還林還草、植樹造林等,“三北”防護林退耕還林還草工程,濕地生態(tài)恢復工程,濕地的縮小和破壞,控制污染、退耕還湖,江西鄱陽湖濕地生態(tài)恢復工程,類型,問題,原理,對策,案例,礦區(qū)廢棄地的生態(tài)恢復工程,礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的破壞,系統(tǒng)學和工程學原理,修復土地、恢復植被,赤峰市元寶山礦區(qū)生態(tài)恢復工程,城市環(huán)境生態(tài)工程,環(huán)境污染,協(xié)調(diào)與平衡原理、整體性原理等,城市綠化、污水凈化、廢棄物處理、合理布局等,污水及垃圾處理、城市綠化,例2下圖為生態(tài)養(yǎng)豬模式。從圖中可知該生態(tài)工程屬于(),A濕地生態(tài)恢復的生態(tài)工程B節(jié)水和廢水處理與應用的生態(tài)工程C小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程D清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程,解析由于圖示沒有造成污染，所以不可能是濕地生態(tài)恢復的生態(tài)工程或小流域綜合治理與開發(fā)的生態(tài)工程；題圖中沒有提及能量問題，也不可能是清潔及可再生能源系統(tǒng)組合利用的生態(tài)工程。答案B,易誤點,對生態(tài)工程實例所用的原理辨析不清,失誤類型,審題偏差類失誤,教你審題,A在農(nóng)村發(fā)展沼氣有利于保護林草植被B該工程充分體現(xiàn)了物質(zhì)循環(huán)再生的原理C保持生物比例合理遵循整體性原理D能量可隨著沼氣的使用而流入生物體內(nèi)自主嘗試選_。,AB,關鍵點,獲取信息,圖中所示生態(tài)家園，通過建立沼氣池實現(xiàn)了廢物的再利用，從而實現(xiàn)了物質(zhì)的循環(huán)再生，沼氣池可提供燃氣，減少了木材燃料的消耗，利于保護林草植被,沼氣池、豬舍、廁所和日光溫室等保持了合理的結構和比例遵循系統(tǒng)學與