范文一:高中生物选修三试卷
选修三综合测试卷(时间40分钟,总分100分)
3.(2015年海南,31, 10分)在体内,人胰岛素基因表达可合成出一条称为前胰岛素原的肽链,此1.(2015新课标卷?,40,16分)
肽链在内质网中经酶甲切割掉氨基端一段短肽后成为胰岛素原,进入高尔基体的胰岛素原经酶乙切已知生物体内有一种蛋白质(P),该蛋白质是一种转运蛋白,由305个氨基酸组成。如果将P分
割去除中间片段C后,产生A、B两条肽链,再经酶丙作用生成由51个氨基酸残基组成的胰岛素。子中158位的丝氨酸变成亮氨酸,240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸,改变后的蛋白质(P)不但保留P1
目前,利用基因工程技术可大量生产胰岛素。回答下列问题: 的功能,而且具有了酶的催化活性。回答下列问题:
(1)人体内合成前胰岛素原的细胞是,,,, ,,合成胰高血糖素的细胞是,,, ,,。 ?从上述资料可知,若要改变蛋白质的功能,可以考虑对蛋白质的 进行改造。 (2)可根据胰岛素原的氨基酸序列,设计并合成编码胰岛素原的,,,,,序列,用该序列与质粒?以P基因序列为基础,获得P基因的途径有修饰 基因或合成 基因。所获得的基因表1表达载体构建胰岛素原基因重组表达载体。再经过细菌转化、筛选及鉴定,即可建立能稳定合成,达时是遵循中心法则的,中心法则的全部内容包括 的复制;以及遗传信息在不同, ,,,的基因工程菌。
(3)用胰岛素原抗体检测该工程菌的培养物时,培养液无抗原抗体反应,菌体有抗原抗体反应,则分子之间的流动,即: 。
用该工程菌进行工业发酵时,应从,,,,,中分离、纯化胰岛素原。胰岛素原经酶处理便可转变?蛋白质工程也被称为第二代基因工程,其基本途径是从预期蛋白质功能出发,通过
为胰岛素。 和 ,进而确定相对应的脱氧核苷酸序列,据此获得基因,再经表达、纯
4.(2015年四川,9(16分)将苏云金杆菌Bt蛋白的基因导入棉花细胞中,可获得抗棉铃虫的转基化获得蛋白质,之后还需要对蛋白质的生物 进行鉴定。
,DNA片段能转移到植物细胞中)。 因棉,其过程如下图所示(注:农杆菌中Ti质拉上只有T2.(2015安徽卷,31?,10分)
科研人员采用转基因体细胞克隆技术获得转基因绵羊,以便通过乳腺生物反应器生产人凝血因
子IX医用蛋白,其技术路线如图。
(1)过程?需用同种,,,,酶对含Bt基因的DNA和Ti质粒进行酶切。为将过程?获得的含重组
质粒的农杆菌筛选出来,应使用,,,,培养基。
(1)由过程?获得的A为_____________________。
(2)过程?中将棉花细胞与农杆菌混合后共同培养,旨在让, ,进入棉花细胞;除尽农杆菌(2)在核移植之前,必须先去掉受体卵母细胞的核,目的是_________________ ______。
后,还须转接到含卡那霉素的培养基上继续培养,目的是,,,,, ,,,。 受体应选用___________期卵母细胞。
(3)若过程?仅获得大量的根,则应在培养基中增加,, ,,以获得芽;部分接种在无激(3)进行胚胎移植时,代孕母羊对移入子宫的重组胚胎基本上不发生_________ _____,这为重组素培养基上的芽也能长根,原因是,,,,, ,,,。 胚胎在代孕母羊体内的存活提供了可能。
(4)检验转基因棉的抗虫性状,常用方法是, ,,,。种植转基因抗虫棉能减少,,,的使用,(4)采用胎儿成纤维细胞进行转基因体细胞克隆,理论上可获得无限个转基因绵羊,这是因为
以减轻环境污染。
__________________________________________________。
5. (2015年山东,36.16分) (1)制备融合所需的B淋巴细胞时,所用免疫小鼠的血清抗体效价需达到16000以上,则小鼠
最少需要经过 次免疫后才能有符合要求的。达到要求后的X、Y、Z这3只免疫小鼠中,最
治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。流程如下: 适合用于制备B淋巴细胞的是 小鼠,理由是 。
(2)细胞融合实验完成后,融合体系中除含有未融合的细胞和杂交瘤细胞外,可能还有
,体系中出现多种类型细胞的原因是 。
(3)杂交瘤细胞中有 个细胞核,染色体数目最多是 条。
(4)未融合的B淋巴细胞经多次传代培养后都不能存活,原因是 。
7. (2016年新课标卷?,40.16分)
(1)过程?采用的是细胞工程中的 技术,过程?采用的是胚胎工程中的 技rrr某一质粒载体如图所示,外源DNA插入到Amp或Tet中会导致相应的基因失活(Amp表示氨
术。 r苄青霉素抗性基因,Tet表示四环素抗性基因)。有人将此质粒载体用BamHI酶切后,与用BamHI(2)体细胞进行体外培养时,所需气体主要有O2和CO2,其中CO2的作用是维持培养液(基)的 。 酶切获得的目的基因混合,加入DNA连接酶进行连接反应,用得到的混合物直接转化大肠杆菌,结
果大肠杆菌有的未被转化,有的被转化。被转化的大肠杆菌有三种,分别是含有环状目的基因、含(3)如果克隆过程中需进行基因改造,在构建基因表达载体时必须使用 和 两种工具
有质粒载体、含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌。回答下列问题: 酶。基因表达载体上除目的基因外,还需有 基因,以便选出成功导入基因表达载体的细胞。
(4)胚胎干细胞可以来自于囊胚中的 。在一定条件下,胚胎干细胞可以分化形成不同的组织
器官。若将图中获得的组织器官移植给个体 (填“A”或“B”),则不会发生免疫排斥反
应。
6. (2014年新课标卷?,40.16分)
某研究者用抗原(A)分别免疫3只同种小鼠(X、Y和Z),每只小鼠免疫5次,每次免疫一
周后测定各小鼠血清抗体的效价(能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数),结果如下图所示。 (1)质粒载体作为基因工程的工具,应具备的基本条件有__________ ____(答出两点
即可)。而作为基因表达载体,除满足上述基本条件外,还需具有 和终止子。
(2)如果用含有氨苄青霉素的培养基进行筛选,在上述四种大肠杆菌细胞中,未被转化的和仅
含有环状目的基因的细胞是不能区分的,其原因是______________;并且______________和
______________的细胞也是不能区分的,其原因是_____________。在上述筛选的基础上,若要筛选
含有插入了目的基因的重组质粒的大肠杆菌的单菌落,还需使用含有是_____________的固体培养基。
(3)基因工程中,某些噬菌体经改造后可以作为载体,其DNA复制所需的原料来自于_____________
若要制备杂交瘤细胞,需取免疫后小鼠的B淋巴细胞(染色体数目40条),并将该细胞与体外 培养的小鼠骨髓瘤细胞(染色体数目60条)按一定比例加入试管中,再加入聚乙二醇诱导细胞融合,
经筛选培养及抗体检测,得到不断分泌抗A抗体的杂交瘤细胞。
回答下列问题:
1.【答案】(1)氨基酸序列(或结构)(其他答案合理也给分)
(2)P P DNA和RNA(或遗传物质) 1
DNA?RNA、 RNA?DNA RNA?蛋白质(或转录、逆转录、翻译)
(3)设计蛋白质的结构 推测氨基酸序列 功能 2([答案]
(1)含目的基因的表达载体。(2)保证核遗传物质来自含目的基因的成纤维细胞 M? (3)免疫排斥反应 (4)整合有目的基因的成纤维细胞可进行传代培养 3.【答案】(1)胰岛B细胞 胰岛A细胞 (2)DNA序列 胰岛素原 (3)菌体 4.答案:(1)限制 选择
(2)T,D NA片段 筛选出含目的基因的受体细胞
(3)细胞分裂素 部分细胞也能产生生长素
(4)接种害虫 农药
答案:(1)(体细胞)核移植 (早期)胚胎培养(2)pH(或:酸碱度) 5.
(3)限制性(核酸)内切酶(或:限制酶) DNA连接酶(注:两空可颠倒) 标记 (4)内细胞团 B
6.【答案】(1)四 Y Y小鼠的抗体效价最高
(2)B淋巴细胞相互融合形成的细胞,骨髓瘤细胞相互融合形成的细胞 细胞融合是随机的,
且融合率达不到100%
(3)1 100
(4)不能无限增殖
7.【答案】(1)能够自我复制、具有标记基因、具有一个至多个限制酶切割位点(答出两点即
可) 启动子
(2)二者均不含氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上都不能生长
含有质粒载体 含有插入了目的基因的重组质粒(或答含有重组质粒)
二者都含氨苄青霉素抗性基因,在该培养基上均能生长 四环素 (3)受体细胞
范文二:高中生物选修三必修一试卷
高二生物周考试卷
一.单项选择(每题3分)
1.下列属于动物细胞培养与植物组织培养区别的是( ) A.动物细胞培养所用的培养基的成分与植物的相同 B.动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C.动物细胞培养过程中可发生基因重组,而植物组织培养不能 D.植物组织培养体现了细胞全能性,动物细胞培养不体现全能性 2.在离体的植物组织、器官或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,需要下列哪些条件( ) ①消毒灭菌 ②一定浓度的植物激素 ③适宜的温度 ④充足的光照 ⑤充足的养料 ⑥适宜的pH
A.①③④⑤ B.②③⑤⑥ C.①②③④⑤⑥ D.①②③⑤⑥
3.水母发光蛋白由236个氨基酸构成,其中Asp、Gly和Ser构成发光环,现已将这种蛋白质的基因作为生物转基因的标记,在转基因技术中,这种蛋白质的作用是( ) A.促使目的基因到导入宿主细胞中 B.促使目的基因在宿主细胞中复制 C.使目的基因容易被检测出来 D.使目的基因容易成功表达
4.下图为DNA分子的某一片段,其中①②③分别表示某种酶的作用部位,则相应的酶依次是( )
A.DNA连接酶、限制酶、解旋酶 B.限制酶、解旋酶、DNA连接酶 C.解旋酶、限制酶、DNA连接酶 D.限制酶、DNA连接酶、解旋酶
5.胚胎干细胞研究在医学上有重大应用价值。通过移植胚胎干细胞期望可以治疗的疾病是( )
①糖尿病 ②血友病 ③唐氏综合征(21三体综合征) ④老年痴呆症 ⑤白化病 ⑥肝衰竭⑦镰刀型细胞贫血症
A.①②⑤⑦ B.②③④⑥ C.①②④⑥⑦ D.②③④⑤ 6.下列关于动物克隆的叙述,错误的是( ) ..A.将肝组织制成单细胞悬浮液后,直接培养获得肝细胞克隆 B.培养基中添加胎牛血清和胰岛素可以提高动物克隆的形成率
C.动物细胞培养时,保留接触抑制的连续细胞系获得不死性,但不致癌 D.动物难以克隆是由于动物细胞在分化时使细胞发生差异性表达
7. 动物细胞培养是动物细胞工程的基础,如右图所示,a、b、c 表 示现代工程技术,①、②、③分别表示其对应的结果,请据图回答下面说法正确的是( )
A.若a是胚胎分割技术,则产生的①中,所有个体的基因型和表现型一定相同。 B.若b是体外受精技术,则形成②的过程属于克隆。
C.若c是核移植技术,则形成③的过程体现了动物体细胞也具有全能性。 D.①②③生产过程中的代孕母必须与供体母畜同期发情
r
8.下图为转基因抗冻番茄培育过程的示意图(其中amp为抗氨苄青霉素基因)。下列叙述不正确的是( ) ...
A.可同时选用限制酶PstI、Sma I对含目的基因的DNA进行切割 B.过程②可采用农杆菌转化法将含目的基因的表达载体导入受体细胞 C.质粒上的抗性基因有利于筛选含目的基因的细胞和促进目的基因的表达 D.图中过程④可以利用放射性同位素标记的目的基因作为探针进行筛选
9.下列是应用动物细胞工程技术获取单克隆抗X抗体的具体操作步骤:①获取骨髓瘤细胞和能产生抗X抗体的B淋巴细胞:②将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔培养;③筛选出能产生抗X抗体的杂交瘤细胞;④利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞:⑤从腹水中提取抗体;⑥利用促细胞融合因子使两种细胞发生融合。以下对单克隆抗体制备的相关叙述中错误的是( ) A.实验顺序应当是①⑥④③②⑤
B.②产生多个杂交瘤细胞的过程称为克隆 C.⑥过程获得的细胞均可无限增殖
D.该过程产生的抗X抗体特异性强、灵敏度高 10. 有关图中蛋白质的叙述,正确的是( )
A.含有3条肽链 C.R基中共含16个氨基
B.形成该蛋白质时共脱掉124个水分子键 D.共有125个肽
11. T2噬菌体、人、HIV病毒的核酸中各具有碱基和核苷酸的种类依次分别是( )
A. 4、8、4和4、8、4 B. 4、5、4和4、8、4 C. 4、5、4和4、5、4 D. 4、8、4和4、5、4
12. 右图是由3个圆所构成的类别关系图,其中Ⅰ为大圆,Ⅱ和Ⅲ分别为大圆之内的小圆。符合这种类别关系的是( ) A.Ⅰ脱氧核糖核酸、Ⅱ核糖核酸、Ⅲ核酸 B.Ⅰ固醇、Ⅱ胆固醇、Ⅲ维生素D
C.Ⅰ染色体、ⅡDNA、Ⅲ基因 D.Ⅰ蛋白质、Ⅱ酶、Ⅲ激素
13. 下列关于生物膜结构和功能的叙述正确的是:( )
A.细胞核、线粒体、叶绿体都具有双层膜,所以它们通透性是相同的。 B.因细胞膜具有流动性,所以组成膜的各种化学成分在膜中均匀分布。
C.所有生物膜结构由外到内依次由糖被、蛋白质、磷脂双分子层组成。
D.生物膜在结构和功能上的紧密联系,是使细胞成为有机整体的必要条件之一 14. 下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是( )A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜B. CO2的固定过程发生在叶绿体中, C6H12O6分解成CO2的过程发生在线粒体中C.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATPD.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量
15.下图表示在不同条件下,酶催化反应的速度(或生成物)变化,有关叙述不正确的是
( )
A.图①虚线表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速度的关系
B.图②线表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物量变化的示意曲线
+
C.若图②中的实线表示Fe3的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率 D.图③不能表示在反应开始后的一段时间内反应速率与反应时间的关系
16.在生物体内,某些重要化合物的元素组成和功能关系如下图所示。其中X、Y代表元素,A、B、C是生物大分子。据图分析不正确的是( )
A.导致地球上生物多种多样的根本原因是C的结构具有多样性4种 B.人体中,单体b的种类有
C. X和Y所代表的元素分别肯定含N,P和N D.图中A和C是组成染色体的主要成分
17. 下列哪一组是细胞衰老的特征( )
①细胞无限分裂 ②水分减少 ③畸形改变 ④酶活性降低 ⑤色素沉着 ⑥易分散转移 ⑦呼吸速率减慢 ⑧细胞膜通透性改变
A.①③⑥⑧ B.①②⑤⑦ C.②④⑤⑦⑧ D.②④⑥⑧
18.下图是某高等动物(基因型Aa)体内正在分裂的四个细胞,下列说法正确的是 ( ) ..
A.甲图表示的细胞中有两个染色体组
B.卵巢内会出现这四种细胞,乙图表示次级卵母细胞
C.如果甲图1号染色体上有A基因,一般情况下,染色体4和8上有a基因 D.乙、丙、丁细胞均含有同源染色体
19.同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验时,在老师的帮助下,
进行了一系列的创新实验,实验步骤和现象如下表:
对上表的推断或解释不正确的是 ( ) ...
A.x为质壁分离,因为细胞壁伸缩性弱于原生质层 B.y为质壁分离,可能导致细胞失水过多而死亡 C.z为细胞稍增大,细胞液颜色逐渐变浅 D.④组无变化是因为细胞渗透吸水量等于失水量 20.下列与显微镜有关的实验操作和现象中错误的是( )
甲
A、图甲是低倍显微镜下某视野中的图像,换用高倍镜后,看不到洋葱根尖分生区细胞,可能的原因是未向右边适当移动装片 B、“观察植物细胞质壁分离实验”的步骤是:撕取洋葱磷片表皮→制片→观察→滴加蔗糖溶液→观察
C、花生子叶细胞中的脂肪颗粒、洋葱根尖细胞染色体和藓类叶片细胞的叶绿体等材料需要染色后才能用显微镜观察到
D、图乙是在高倍显微镜下黑藻叶细胞的细胞质流动状态,实际上细胞质按逆时针方向流动,图中所标注的叶绿体实际位于细胞的右下角
二.非选择题(40分)
21. (14分)下面是将乙肝病毒控制合成病毒表面主蛋白的基因HBsAg导入巴斯德毕赤酵母菌生产乙肝疫苗的过程及有关资料,请分析回答下列问题。
资料1:巴斯德毕赤酵母菌是一种甲基营养型酵母菌,能将甲醇作为其唯一碳源,此时AOX1基因受到诱导而表达【5’AOX1和3’AOX1(TT)分别是基因AOX1的启动子和终止子】。 资料2:巴斯德毕赤酵母菌体内无天然质粒,所以科学家改造出了图1所示的pPIC9K质粒用作载体,其与目的基因形成的重组质粒经酶切后可以与酵母菌染色体发生同源重组,将目的基因整合于染色体中以实现表达。
(1)如果要将HBsAg基因和pPIC9K质粒重组,应该在HBsAg基因两侧的A和B位置接上 、 限制酶识别序列, 这样设计的优点是避免质粒和目的基因自身环化。 (2)酶切获取HBsAg基因后,需用 将其连接到pPIC9K质粒上,形成重组质粒,并将其导入大肠杆菌以获取 。
(3)步骤3中应选用限制酶 来切割重组质粒获得重组DNA,然后将其导入巴斯德毕赤酵母菌细胞。
(4)为了确认巴斯德毕赤酵母菌转化是否成功,在培养基中应该加入卡拉霉素以便筛选,转化后的细胞中是否含有HBsAg基因,可以用 方法进行检测。
(5)与大肠杆菌等细菌相比,用巴斯德毕赤酵母菌细胞作为基因工程的受体细胞,其优点是在蛋白质合成后,细胞可以对其进行 并分泌到细胞外,便于提取。 22. (6分)下图是某种细胞工程技术,请据图分析回答问题:
(1)若图表示动物细胞融合和植物体细胞杂交,则对于两者的比较中,正确的是( ) ① 诱导融合的方法完全相同 ② 所用的技术手段不相同 ③ 所采用的原理完全相同 ④ 都能形成杂种细胞 A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
(2)如果上图表示植物体细胞杂交过程,则该技术的原理是___________,这项技术的用途主要是_____________,对于培养作物新品种方面的重大意义在于_______________。
(3)如果上图表示动物细胞融合过程,在融合前需要对细胞进行培养,体外培养需要满足的环境条件有:营养充足、________________、________________、适宜的温度和pH等。
23. (10分)糖类是生物体生命活动的主要能源物质,蛋白质是一切生命活动的体现者。图一为糖类的概念图,图二是某种需要能量的蛋白质降解过程,科学家发现:一种被称为泛素的多肽在该过程中起重要作用。泛素激活酶E1将泛素分子激活,然后由E1将泛素交给泛素结合酶E2,最后在泛素连接酶E3的指引下将泛素转移到靶蛋白上。这一过程不断重复,靶蛋白就被绑上一批泛素分子。被泛素标记的靶蛋白很快就送往细胞内一种被称为蛋白酶体的结构中进行降解。整个过程如图二所示。请分析回答
(1)如果某种单糖A为果糖,则它与葡萄糖缩合失去1分子水后形成的物质①是___。如果某种单糖A经缩合反应形成物质③作为动物细胞中储存能量的物质,则物质③是_____;如果缩合反应形成的物质③作为植物细胞壁的组成成分,则物质③是_____。 (2)如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质②,其中碱基是尿嘧啶,则形成的物质②是______,它是构成 (中文名)的基本单位;如果某种单糖A与磷酸和
碱基结合形成物质④,其中的碱基是胸腺嘧啶,则某种单糖A是______,④是 _____。
(3)蛋白质在生物体内具有多种重要功能,根据图二材料可推测出蛋白质的一项具体功能是_________。泛素调节的蛋白质降解过程中所需能量主要来自___物质。 (4)细胞内E1、E2、E3在蛋白质降解过程中所起的作用不同,从分子水平上分析,其原因是________________。 24. (10分) 芦荟具有一种特殊的CO2同化方式:夜间气孔开放,吸收CO2转化成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中的苹果酸分解释放CO2参与光合作用,如图一、图二。芥兰的CO2利用过程如图三,请据图回答问题:
(1)芦荟夜晚不能合成C6H12O6,原因是缺少暗反应必需的 _______________ 。白天芦荟和芥兰进行光合作用所利用的CO2的来源区别在于_______________ 。
(2)在白天10:00点时,突然升高环境中CO2的浓度,短时间内芦荟和芥兰细胞中C3含量的变化分别是_______________ 、 _______________ 。若白天在某时刻忽然发现芦荟植物细胞中C6H12O6含量增加,则可能是由于_______________ (环境因素)造成的。
高二生物周考答题卡
(2)______________________;______________;
_________________________________________________
高二生物周考参考答案
21. (1)SnaB AvrⅡ
(2)DNA连接酶 大量重组质粒 (3)BglⅡ
(4)DNA分子杂交 (5)加工(修饰) 22. (1)C
(2)细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 获得杂种细胞,培育作物新品种 克服远缘杂交不亲和的障碍
(3)无菌、无毒的环境 一定的气体环境(95%空气和5%CO2) 23.
(1)蔗糖 糖原 纤维素
(2)尿嘧啶核糖核苷酸 核糖核酸 脱氧核糖 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 (3)蛋白质具有催化作用 糖类
(4)各种酶的催化功能不同是由其分子结构所决定的
24. (1)ATP、NADPH;白天芦荟进行光合作用所利用的CO2一部分来源苹果酸分解;
(2)芦荟基本不变;芥兰上升;温度更接近最适温度或光照增加
范文三:高中生物选修三测试卷
高二生物单元考试卷(选修3)
一、单项选择题:(每题4分,共24分。)
1.能有效地打破物种的界限,定向地改造生物的遗传性状,培育新的农作物优良品种的生物技术是 A.基因工程技术 B.诱变育种技术 C.杂交育种技术 D.组织培养技术
2.多聚酶链式反应(PCR)是一种体外迅速扩增DNA片段的技术。PCR过程一般经历下述三十多次循环: 95℃下使模板DNA变性、解链→55℃下复性(引物与DNA模板链结合)→72℃下引物链延伸(形成新的 脱氧核苷酸链)。下列有关PCR过程的叙述中不正确的是:( )
A.变性过程中破坏的是DNA分子内碱基对之间的氢键,也可利用解旋酶实现 B.复性过程中引物与DNA模板链的结合是依靠碱基互补配对原则完成 C.延伸过程中需要DNA聚合酶、ATP、四种核糖核苷酸 D.PCR与细胞内DNA复制相比所需要酶的最适温度较高
3.经测定某化合物含C、H、O、N、S元素,该化合物不可能具有的一项功能是( )
A.与抗原发生特异性结合 B.细胞中蛋白质合成的直接模板 C.可连接上抗癌药物制成生物导弹 D.用于基因工程获得黏性末端
4.下列关于细胞工程的有关叙述,不正确的是 ( ) A.单克隆抗体的制备采用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术
B.在进行组织培养时,由根尖细胞形成愈伤组织的过程中,可能会发生细胞脱分化,染色体变异或基 因突变,而不可能发生细胞分化和基因重组
C.动物细胞融合与植物体细胞杂交相比,诱导融合的方法,所用的技术手段,所依据的原理均相同, 都能形成杂种细胞和杂种个体
D.“试管婴儿”实质上就是“体外受精”和“胚胎移植”的“产物”,不能使不能产生精子或卵细胞的 夫妇能得到自己的孩子
5.右图是某生态工程示意图,有关说法错误的是 ( ) A.用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇,可增加经济效益 B.用残渣来培育食用菌和蛆蛹,实现了物质的多级利用 C.用蛆蛹粪便作为有机肥还田,运用了能量循环再生的原理 D.该生态工程的运转离不开人的管理
6.为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中其他植物体内,科学家设法将目的基因整合到 受体细胞的叶绿体基因组中,其原因是 A.叶绿体基因组不会进入到生殖细胞中 B.植物杂交的后代不会出现一定的性状分离比 C.转基因植物与其他植物间不能通过花粉发生基因交流
D.转基因植物中的细胞质基因与其他植物间不能通过花粉发生基因交流 二、双选题:每题6分,共12分,每小题有两个选项符合题意。
7.关于桑椹胚和囊胚的比较,以下说法正确的是 ( ) A.囊胚期细胞分化是由于遗传物质突变引起的
B.囊胚期的细胞出现了细胞分化,但遗传物质未发生改变 C.桑椹胚的各细胞结构功能基本相同
D.囊胚期内细胞团和滋养层细胞差异是复制水平上的差异 8.有关基因工程的成果及应用的说法正确的是( ) A.抗病毒转基因植物,对病毒的抗性具有局限性或特异性
B.基因工程在畜牧业上应用的主要目的是培养体型巨大、品质优良的动物
C.基因工程在农业上的应用主要是培育高产、稳产、品质优良和具有抗逆性的农作物 D.目前,在发达国家,基因治疗已用于临床实践 三、非选择题(每空2分,共64分)
9.在培育转基因植物的研究中,卡那霉素抗性基因(kan)常作为标记基因,只有含卡那霉素抗性基因的细胞才能在卡那霉素培养基上生长。下图为获得抗虫棉的技术流程。 抗虫基因
请据图回答:
(1)该项技术的遗传学原理是 ( )
A.基因突变 B.
基因重组 C.基因复制
D.基因分离
(2)C过程的培养基除含有必要营养物质、琼脂和激素外,还必须加入 。 (3)如要获得抗虫基因,可从苏云金芽孢杆菌核糖体上分离出 ,并以此为模板, 成互补的单链DNA,然后单链
DNA在酶的作用下合成
。
含kan质粒
(4)科学家发现转基因植株的卡那霉素抗性基因的传递符合孟德尔遗传规律。
①将转基因植株与________________________杂交,其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数 量比为1:1。
②若该转基因植株自交,则其后代中抗卡那霉素型与卡那霉素敏感型的数量比为
。 ③若将该转基因植株的花药在卡那霉素培养基上作离体培养,则获得的再生植株群体中抗卡那霉素型植株占____________%。
10. 下图是植物组织培养的简略表示。据此回答:
(1)①表示_____________,它能被培养成为④的根本原因是_____________。 (2)若想制作人工种子,应该选用(填编号)_____________。
(3)若①是花药,则④是_____________植株,该过程称为_____________。
(4)若①是胡萝卜根尖细胞,则培养成的④的叶片的颜色是__________,这说明根尖细胞_____________。 (5)若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,培养将进行到(填编号)______。 11.下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图,请据图回答下列问题: (1)图甲和图乙所示的过程中,都必须用到的动物细胞工程技术手段是__________。
(2)图甲中②过程常在 诱导下完成,④过程与体外培养相比,其优点是__________________。 (3)单克隆抗体能定向攻击癌细胞,主要是利用其_________________________。 (4)若不考虑环境因素影响,克隆羊的性状全部像白面绵羊吗?为什么?
,
(5)图乙过程的技术具有多种用途,但是不能 ( )
A.有选择地繁殖某一性别的家畜 B.繁殖家畜中的优良个体 C.用于保存物种 D.改变动物的核基因
(6)在目前现有技术条件下,还不能将从动物体内分离出来的成熟的体细胞直接培养成一个新个体, 而是必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵细胞中才能发育成新个体,你认为原因最可能是 ( )
A.卵细胞大,便于操作 B.卵细胞含有的营养物质多 C.卵细胞的细胞质可使体细胞胞核全能性得到表达 D.重组细胞才具有全能性
12.下图为我国首例绿色荧光蛋白转基因克隆猪的培育过程示意图。请据图回答:
⑴过程①和②必需用到的酶是 。
⑵重组质粒除了带有绿色荧光蛋白基因以外,还必须含有 才能构成一个完整的基因表达载体。
⑶为了获得更多的猪卵母细胞,可通过对母猪注射 的方法,做超数排卵处理,并将所采集到的卵母细胞在体外培养到 期即可通过显微操作将其细胞核去除。
⑷早期胚胎的培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐类外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及 等物质。
⑸如果想同时得到多头绿色荧光蛋白转基因克隆猪,可通过胚胎分割技术得以实现。但应选择 的早期胚胎进行操作,且要注意 ,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。
⑹与一般的繁育良种动物方式相比较,胚胎移植的优势是 。
班级: 姓名: 坐号: 成绩: 选择题答题卡(1-6题单选,每题4分;7-8题双选,每题6分)
9. (1) 。 (2) 。 (3) , , 。 (4)①________________________② ③ %。 10. (1)。 (2)。 (3) , 。 (4) , 。 (5) 。 11. (1)
(2) , 。 (3) 。 (4) , (5) (6) 12.⑴ 。 ⑵ ⑶ , ⑷
⑸ , (6) 。
选择题答题卡
9.(1)B (2)卡那霉素
(3)mRNA 逆转录 双链DNA(目的基因) (5)①非转基因植株 ②3:1 ③100
10.(1)离体的植物器官,组织或细胞(外植体);植物细胞的全能性 (2)③
(3)单倍体; 花药(粉)离体培养 (4)绿色;含有与叶绿体形成相关的基因 (5)②
11. (1)动物细胞培养
(2)聚乙二醇(或灭活的病毒,物理方法如离心、振动、电刺激也可) 不需特定的培基,不需严格的外界环境条件
(3)特异性 (4)不是 卵细胞细胞质的遗传物质也能控制某些性状 (5)D (6)C
12. ⑴限制酶和DNA连接酶(缺一不可) ⑵启动子、终止子和标记基因(缺一不可) ⑶促性腺激素 减数第二次分裂中期 ⑷血清
⑸发育良好形态正常的桑椹胚或囊胚 将内细胞团均等分割 ⑹可充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力
范文四:高中生物选修三
篇一:高中生物选修三知识点详解
高中生物选修三
专题1 基因工程
基因工程的概念
基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
(一)基因工程的基本工具
1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶) (1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
(2)功能:能够识别双链D
NA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位
的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。 2.“分子缝合针”——DNA
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连接酶
(1)两种DNA连接酶(DNA连接酶和DNA连接酶)的比较: ?相同点:都缝合磷酸二酯键。
?区别:DNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸
二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——载体
(1)载体具备的条件:?能在受体细胞中复制并稳定保存。
?具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。 ?具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具
有自我复制能力的双链环状DNA分子。 (3)其它载体: 噬菌体的衍生物、动植物病毒
(二)基因工程的基本操作程序
第一步:目的基因的获取
从基因文库中获取 1、获取目的基因的方法鸟枪法
2
人工合成
2.目的基因是指: 编码蛋白质的结构基因 。 3.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。 4.PCR技术扩增目的基因 (1)原理:DNA双链复制
(2)过程:第一步:加热至90,95?DNA解链;第二步:冷却到55,60?,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70,75?,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 第二步:基因表达载体的构建
1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
2.组成:目的基因,启动子,终止子,标记基因
(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。
(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段 ,位于基因的尾端。
(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。 3、目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)
第三步:将目的基因导入受体细胞_ 1(将目的基因导入受
3
体细胞
受体细胞:细菌
?氯化钙 细胞壁的通透性增大
?
重组质粒进入受体细胞
?
目的基因随受体细胞的繁殖而复制
2.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。 3.常用的转化方法:
将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是 农杆菌转化法,其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。
将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 显微注射技术。此方法的受体细胞多是 受精卵。 将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是 繁殖快、多为单细胞、遗传
2+
物质相对较少 ,最常用的原核细胞是 大肠杆菌 ,其转化方法是:先用 Ca处理细胞,使其成为 感受态细胞 ,再将 重组表达载体DNA分子 溶于缓冲液中与感受态细胞混合,
4.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。
4
第四步:目的基因的检测和表达
1.首先要检测 转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术。
2.其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用 用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。
3.最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取 蛋白质,用相应的 抗体进行抗原,抗体杂交。
4.有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
(三)基因工程的应用
1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。 2.动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。 3.基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。
(四)蛋白质工程的概念
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)
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专题2 细胞工程
(一)植物细胞工程
1.理论基础(原理):细胞全能性
全能性表达的难易程度:受精卵,生殖细胞,干细胞,体细胞;植物细胞,动物细胞 2.植物组织培养技术
(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞 ―?愈伤组织 ―?试管苗 ―?植物体
(2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。 (3)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物
新品种的最后一道工序。
3.植物体细胞杂交技术 (1)过程:
(2)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。 (3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
(二)动物细胞工程 1. 动物细胞培养
(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组
织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。
(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼
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龄动物的器官或组织)?剪碎?用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞?制成细胞悬液?转入培养瓶中进行原代培养?贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
(3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞
数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。 (4)动物细胞培养需要满足以下条件
?无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,
以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
?营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血
清、血浆等天然成分。
?温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5?,0.5?;pH:7.2,7.4。
?气体环境:95%空气,5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。 (5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医
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学研究的各种细胞。
2.动物体细胞核移植技术和克隆动物
(1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。 (2)选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。
篇二:高中生物选修3知识点总结
选修3知识点复习
专题1基因工程
(一)基因工程又叫基因拼接技术或DNA重组技术。原理是基因重组,操作水平是分子水平。优点:打破物种界限;定向地改造生物的遗传性状。
(二)基因工程的基本工具1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
(1)来源:主要从原核生物中分离纯化出来。
(2)功能:使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开(3)特点具有专一(特异)性。
(4)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
2.“分子缝合针”——
(1)两种DNA连接酶(E?coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:
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?相同点:都缝合磷酸二酯键。?区别:E?coliDNA连接酶只能连接黏性末端;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的脱氧核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。
3.“分子运输车”——1)载体具备的条件:?能够稳定保存并?含有记基因,便于筛选。?对受体细胞无害。
(2)最常用的载体是质粒,化学本质是DNA分子。(3)其它载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒
(三)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取
1.目的基因主要是指编码蛋白质的基因。
3.人工合成目的基因的两个条件:基因比较;核苷酸序列
4.PCR技术扩增目的基因
(1)PCR是多聚酶链式反应的缩写,原理DNA双链复制。
(2)过程:第一步变性:加热至90,95?,DNA解链,不需要解旋酶;第二步复性:冷却到55,60?,引物结合到互补DNA链。变性和复性利用了DNA的热变性原理;第三步延伸:加热至70,75?,热稳定DNA聚合酶从引物起始
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互补链的合成。
第二步:基因表达载体的构建基因表达载体的组成:除了目的基因外,还必须有启动子、终止子、标记基因等。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位。标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。
第三步:将目的基因导入受体细胞 常用的导入方法:将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射法。此方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是大肠杆菌,其转化方法是:先用Ca2+处理细胞,使其成为感受态细胞,再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。 第四步:目的基因的检测和鉴定
1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用
2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是
3.最后检测
4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如:转基因抗虫
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植物是否出现抗虫性状。
(四)基因工程的应用
1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。
2.动物基因工程:提高动物生长速度;改善畜产品品质;用转基因动物生产药物:如生物反应器,方法是将目的基因导入哺乳动物的受精卵中,使其发育成转基因动物。
3.基因治疗是把使该基因的表达产物发挥功能,从而达到治疗的目的,这是的手段。
(五)蛋白质工程的概念:基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质,蛋白质工程师在基因工程的基础上,延伸出来的第二代基因工程。基本途径是:从预期的蛋白质功能出发?设计预期的蛋白质结构?推测应有的氨基酸序列?找到相对应的脱氧核苷酸序列。
专题2 细胞工程
(一)植物细胞工程
1.植物组织培养技术(1)原理:植物细胞的全能性
(2)过程:离体的植物器官、组织或细胞 脱分化愈伤组织再分化 植物体
常用的植物激素生长素和细胞分裂素。
(3)用途:微型繁殖、作物脱毒(选材应该选择茎尖组织)、制造人工种子、单倍体育种(最大的优点是明显缩短
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育种年限,得到的全为纯种)、筛选突变体、细胞产物的工厂化生产。
2.植物体细胞杂交技术
(1)原理:细胞膜的流动性、植物细胞的全能性
(2)过程:
去壁的方法:酶解法;诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电激等。化学法是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。
(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。
(二)动物细胞工程动物细胞工程中常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等,其中,动物细胞培养是其他技术的基础。
1.动物细胞培养
(1)流程:取动物组织块?剪碎?用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞?制成细胞悬液?转入培养瓶中进行原代培养?贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
(2)悬液中分散的细胞很快就贴服在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面接触时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
(3)动物细胞培养需要满足以下条件
?无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要
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在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
?营养:培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐等。通常需加血清、血浆等天然成分。
?温度和PH:适宜温度:哺乳动物多是36.5?,0.5?;pH:7.2,7.4。
?气体环境:95%空气,O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
(4)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质。
2.动物体细胞核移植技术和克隆动物 (1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。 (2)选用去核卵母细胞的原因:比较大,容易操作;细胞质多,营养丰富;含有多种促进细胞发挥全能性的物质。
(3)体细胞核移植的大致过程是:(书本P74)
供体体细胞?细胞培养?将供体细胞
?注入
卵巢中卵母细胞(M II中期)?去核?去核卵母细胞代孕动物遗传基础相同的犊牛
3.动物细胞融合
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(1)动物细胞融合也称细胞杂交,原理是细胞膜的流动性。
(2)诱导动物细胞融合方法与植物原生质体融合方法类似,常用的诱导因素有PEG、灭活的病毒、电激等。
(3)动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和的障碍,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。
4.单克隆抗体 (1)单克隆抗体的制备过程:给小鼠注射特定抗原蛋白?分离出B淋巴细胞培养骨髓瘤细胞?骨髓瘤细胞杂交瘤细胞
单克隆抗体阳性细胞体外培养(2)杂交瘤细胞的特点:既能大量增殖,又能产生专一的抗体。
(3)单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备。
(4)单克隆抗体的作用:? 作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。
? 用于治疗疾病和运载药物:可制成“生物导弹”,将药物定向带到癌细胞所在位置。
专题3 胚胎工程
(一)体内受精和早期胚胎发育
1.胚胎工程是指对动物所进行的多种显微操作和处理技
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术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。
2.精子和卵子的发生
(1)精子的发生:?场所:睾丸。?时间:初情期至生理机能衰退。?精子发生的三个阶段有丝分裂、减数分裂和变形。?精子变形:细胞核变为精子的头部的主要部分;高尔基体发育为顶体;中心体演变为精子的尾;线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘,其他物质浓缩为球状的原生质滴,最后脱落。 克隆体内培养
(2)卵子的发生 ?场所:卵巢和输卵管。?卵子发生过程中:减数第一次分裂发生在排卵前后(时候),减数第二次分裂发生在受精作用过程中。
3.受精(1)场所:。(2)刚排出的精子,不能立即与卵子结合,必须在雌性动物生殖道内发生相应生理变化后,才能获得受精能力,这一生理现象成为精子获能。排出的卵子要在输卵管内进一步成熟,当达到减数第二次分裂中期时期时,才具备与精子受精的能力。
(3)受精的过程:精子穿越放射冠和透明带,进入卵黄膜,原核形成和配子结合。透明带反应和卵黄膜封闭作用是防止多精入卵的两道屏障。
(4)判断卵子是否受精的标志是在卵黄膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。
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4.胚胎发育
(1)卵裂期:特点:细胞进行有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,或略有减小。
(2)桑椹胚:特点:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。是全能细胞。
(3)囊胚:特点:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。滋养层细胞则发育为胎儿的胎膜和胎盘。(4)原肠胚:有了三胚层的分化,内胚层包围的腔叫原肠腔。
(二)体外受精和早期胚胎培养
1.卵母细胞的采集和培养:对实验动物如小鼠、兔以及家畜猪、羊等,等,用处理,从输卵管冲取卵子(可直接受精);对大家畜或大型,如牛,从卵巢中采集卵母细胞(要在体外培养成熟)。
2.精子的采集和获能:采集的方法有假阴道法、手握法、点刺激法等;获能的方法有两种:对啮齿动物、家兔和猪等动物的精子,一般采用培养法;对牛、羊等家畜的精子,常采用化学法,即将精子放在一定浓度的肝素或钙离子载体A23187溶液中,诱导获能。
3.体外受精:可在
4.早期胚胎培养:培养液的成分除一些无机盐和有机盐类
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外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。
(三)胚胎工程的应用
1.胚胎移植胚胎移植是胚胎工程其他技术的最后一道“工序”。
(1)生理学基础:?动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。?早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这为胚胎的收集提供了可能。
?受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥。这为胚胎在受体的存活提供了可能。
?供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
(2)胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
(3)基本程序主要包括:?对供受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用孕激素进行同期发情,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。
?配种或人工受精。
?对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的早期胚胎冲洗
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出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹胚或囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196?中保存。 ?对早期胚胎进行移植。?移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。
2.胚胎分割
(1)意义:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,属于无性繁殖。(2)材料:发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。(3)操作过程:对囊胚阶段的胚胎分割时,要将内细胞团均等分割,否则影响分割后胚胎的进一步发育。
3.胚胎干细胞
(1)哺乳动物的胚胎干细胞简称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。
(2)具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
专题4 生物技术的安全性和伦理问题
(一)转基因生物的安全性争论 :阅读课本P87-93
(二)生物技术的伦理问题
克隆人:中国政府的态度:禁止生殖性克隆。四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
(三)生物武器(1)种类:致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌。
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(2)特点:传染性强、污染面广、难以防治、容易受外界影响等。
专题5 生态工程的原理
?基本原理:物质循环再生原理(如无废弃物农业)?物种多样性原理(提高生态系统的抵抗力稳定性)?协调与平衡原理(处理生物与环境的协调与平衡,考虑环境容纳量)?整体性原理(考虑自然系统、经济系统和社会系统的统一)?系统性和工程学原理(系统的结构决定功能原理:考虑系统内部不同组分之间的结构,通过改变和优化结构,达到改善系统功能的目的;系统整体性原理:实现总体功能大于各部分之和的效果)。
篇三:人教版高中生物选修3知识点总结(详细)
选修3
基因工程的概念
基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。
(一)基因工程的基本工具
1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。
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(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷
酸二酯键断开,因此具有专一性。
(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。
2.“分子缝合针”——DNA连接酶
(1)两种DNA连接酶(E?coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较:
?相同点:都缝合磷酸二酯键。
?区别:E?coliDNA连接酶来源于大肠杆菌,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;
而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。
(2)与DNA聚合酶作用的异同:
DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末
(1)载体具备的条件:?能在受体细胞中复制并稳定保存。
?具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。
?具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。
(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环
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状DNA分子。
(3)其它载体:λ噬菌体的衍生物、动植物病毒
(二)基因工程的基本操作程序
第一步:目的基因的获取
1.目的基因是指: 编码蛋白质的结构基因 。
2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。
3.PCR技术扩增目的基因
(1)PCR的含义:是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。
(2)目的:获取大量的目的基因
(3)原理:DNA双链复制
(4)过程:第一步:加热至90,95?DNA解链为单链;
第二步:冷却到55,60?,引物与两条单链DNA结合;
第三步:加热至70,75?,热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。
n(5)特点:指数(2)形式扩增
第二步:基因表达载体的构建(核心)
1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。
2.组成:目的基因,启动子,终止子,标记基因
(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基
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因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。
(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段 ,位于基因的尾端。
(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。
第三步:将目的基因导入受体细胞_
1.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。
2.常用的转化方法:
将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是 农杆菌转化法,其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。 将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 显微注射技术。方法的受体细胞多是 受精卵。
将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少 ,最常用的原核细胞是 大肠杆菌 ,其转化方法是:先用 Ca2+ 处理细胞,使其成为 感受态细胞 ,再将 重组表达载体DNA分子 溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。
3.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体
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细胞的依据是标记基因是否表达。
第四步:目的基因的检测和表达
1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交(DNA-DNA)技术。
2.其次还要检测目的基因是否转录出mRNA,方法是采用分子杂交(DNA-RNA)技术。
3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是采用抗原—抗体杂交技术。
4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如生物抗虫或抗病的鉴定等。
(三)基因工程的应用
1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。
2.动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。
3.基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。
4.基因诊断:又称为DNA诊断,是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体。
(四)蛋白质工程的概念
蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质
23
进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)
转录 翻译
蛋白质工程的基本途径:从预期的蛋白质功能出发
设计预期的蛋白质结构
推测应有的氨基酸序列
找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)
? 蛋白质工程与基因工程区别
(一)植物细胞工程
1.理论基础(原理):细胞全能性
全能性表达的难易程度:受精卵,生殖细胞,干细胞,体细胞;植物细胞,动物细胞
2.植物组织培养技术
(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞 ―?愈伤组织 ―?试管苗 ―?植物体
(2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
(3)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。
(二)动物细胞工程
1. 动物细胞培养
24
(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,
让这些细胞生长和繁殖。
(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)?剪碎?用胰蛋白酶或胶原蛋白
酶处理分散成单个细胞?制成细胞悬液?转入培养瓶中进行原代培养?贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
(3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞数目不断增多,当贴壁
细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。
(4)动物细胞培养需要满足以下条件
?无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。
此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。
?营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。 ?温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5?,0.5?;pH:7.2,7.4。
?气体环境:95%空气,5%CO2。O2是细胞代谢所必需
25
的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。
(5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。
2.动物体细胞核移植技术和克隆动物
(1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。
(2)选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。卵细胞的细胞质可使体细胞细胞核全能性得到表达。
(3)体细胞核移植的大致过程是:(右图)
核移植
胚胎移植
(4)体细胞核移植技术的应用:
?加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育; ?保护濒危物种,增大存活数量;
?生产珍贵的医用蛋白; ?作为异种移植的供体;
?用于组织器官的移植等。
(5)体细胞核移植技术存在的问题:
克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。
3.动物细胞融合
(1)动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两
26
个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。
(2)动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类
似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。
(3)动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和性,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物生物新品种
培育的重要手段。
4.单克隆抗体
(1)抗体:一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。
(2)单克隆抗体的制备过程:
两次筛选:第一次筛选出杂交瘤细胞,第二次筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
(3)杂交瘤细胞的特点:既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。
(4)单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备。
(5)在腹腔内增殖的优点:不需要特定的培养基,不需要严格的外界条件。
(6)筛选的时候用:特定的选择性培养基进行筛选。
(5
? ? 导向作用),也〖胚胎工程的建立
27
时间:从初情期开始,到生殖机能衰退
)精原细胞?多个初级精母细胞(通过数次有丝分裂)
2)1个初级精母细胞?2个次级精母细胞?4个精子细胞(通过减数分裂,即MI和MII)
3)精子细胞?精子(通过变形)
场所:卵巢
时间:从胎儿时期开始(胎儿时期完成了卵泡的形成和在卵巢内的储备)
)卵原细胞?初级卵母细胞
2)1个初级卵母细胞?1个次级卵母细胞,第一极体(排卵前后完成)
3)1个次级卵母细胞?1个卵子,第二极体(精子和卵子结合过程中完成)
概念:精子和卵子结合成合子(受精卵)的过程。
场所:雌性的输卵管内
1)受精前的准备阶段1:精子获能
2)受惊前的准备阶段2:卵子的准备(到减数第二次分裂中期,具备与精子受精的能力)
精子穿越放射冠和透明带:顶体反应,透明带反应
3b.进入卵黄膜:卵黄膜封闭作用
c.原核形成和配子结合
卵裂期:细胞在透明带中进行有丝分裂,细胞数量不断增
28
加,但胚胎的总体体积并不增加,或略
桑椹胚:胚胎细胞达32个左右,每一个细胞都是全能细胞
囊胚:有囊胚腔,出现孵化过程。内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。滋养层将发育成胎膜
和胎盘。
原肠胚:内细胞团细胞形成外胚层和内胚层,滋养层发育成胎膜和胎盘,内胚层包围着原肠腔
〖3.2 体外受精和早期胚胎培养〗
试管动物技术:通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎(桑葚胚或囊胚)后,
再经移植产生后代的技术。
方法一:用促性腺激素处理,使其超数排卵,从中输卵管冲取精子(针对
实验动物,家畜猪、羊等)
方法二:从屠宰母畜卵巢中采集
方法三:借助超声波探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具直接从活体母畜
卵巢中吸取(针对大家畜或大型动物,如牛)
卵母细胞的培养:在体外人工培养成熟
精子的采集:方法有假阴道法、手握法和电刺激法等
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精子的获能:方法有培养法(通过获能培养液)、化学诱导法(通过肝素或钙离子载体A23187)
获能溶液或专用的受精溶液
受精:获能的精子 完成受精
条件:受精卵在发育培养液中培养
培养液成分:无机盐、有机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸、血清等
〖3.3 胚胎工程的应用及前景〗
概念:是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到
同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的
个体叫供体
(遗传特性和生产性能优秀),接受胚胎的个体叫受体(有健康的体质和正常繁殖能力)。
应用:胚胎移植是转基因、核移植、或体外受精等技术的最后一道“工序”
现状:在牛的胚胎移植中,技术方法更为简便、实用。
意义:可充分发挥雌性优良个体繁殖潜力。供体主要职能只是产生优良特性的胚胎,缩短繁殖周期
胚胎移植成功与否关系到:供体和受体的生理状况
)供、受体生殖器官的生理变化相同,为胚胎提供相同的
30
生理环境
2)早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系,为胚胎收集提供可能
3)受体对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应,为胚胎的存活提供可能
4)胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但其遗传物质在孕育过程中不受影
)供、受体的选择和处理(使用激素进行同期发情处理、(促性腺激素)超数排卵处理)
2)配种或人工受精
3)胚胎收集(冲卵(早期胚胎))、检查(胚胎发育到桑椹胚或囊胚)、培养或保存(,
?的液氮)
4)胚胎移植:手术法(引出子宫和卵巢将其注入);非手术法(用移植管将其送入子宫)
5)移植后的检查(是否妊娠)等
概念:指采用机械方法将早期胚胎切割成2、4或8等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。 仪器设备:实体显微镜和显微操作仪 意义:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,属无性繁殖。
1)选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,移入盛有操作液的培养皿
31
)用分割针或分割刀切开胚胎,吸出半个,注入空透明带或直接将裸半胚移植给受体。
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。此时还可用分割
做胚胎DNA分析性别鉴定。
局限:刚出生的动物体重偏低,毛色和斑纹上存在差异,同卵多胎的可能性有限。
概念:由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。
形态上:体积小、细胞核大、核仁明显
功能上:具有发育的全能性,即可分化为成年动物体任何一种组织细胞;在体外可
增殖而不发生分化;可冷冻保存;可进行遗传改造
32
范文五:高中生物选修三
《基因工程》专题
1.基因工程技术引起的生物变异属于( )
A.染色体变异 B.基因突变 C.基因重组 D. 不可遗传的变异
2.在基因工程中,把选出的目的基因(共1000个脱氧核苷酸对,其中腺嘌呤脱氧核苷酸是460个)放入DNA扩增仪中扩增4代,那么,在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是( )
A.540个 B.8100个 C.17280个 D.7560个
3.基因工程的操作步骤:①使目的基因与运载体相结合,②将目的基因导入受体细胞,③检测目的基因的表达是否符合特定性状要求,④提取目的基因。正确的操作顺序是( )
A.③②④① B.②④①③ C.④①②③ D.③④①②
4.我国科学家运用基因工程技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达,培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是( )
A.抗虫基因的提取和运输都需要专用的工具和运载体
B.重组DNA分子中增加一个碱基对,不一定导致毒蛋白的毒性丧失
C.抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递到近缘作物,从而造成基因污染
D.转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的
5.当前医学上,蛋白质工程药物正逐步取代第一代基因工程多肽蛋白质类替代治疗剂,则基因工程药物与蛋白质工程药物的区别是( )
A.都与天然产物完全相同
B.都与天然产物不相同
C.基因工程药物与天然产物完全相同,蛋白质工程药物与天然产物不相同
D.基因工程药物与天然产物不相同,蛋白质工程药物与天然产物完全相同
6.下列不属于动物细胞工程应用的是 ( ) .
A.大规模生产干扰素.用于抵抗病毒引起的感染
B.为大面积烧伤的病人提供移植的皮肤细胞
C.大规模生产食品添加剂、杀虫剂等
D.利用胚胎移植技术,加快优良种畜的繁殖
7.用动物细胞工程技术获取单克隆抗体,下列实验步骤中错误的是 ( ) ..
A.将抗原注入小鼠体内,获得能产生抗体的B淋巴细胞
B.用胰蛋白酶处理培养过程中的杂交髓瘤细胞
C.用聚乙二醇(PEG)作诱导剂,促使能产生抗体的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
D.筛选杂交资金积累细胞,并从中选出能产生所需抗体的细胞群,培养后提取单克隆抗体
8.在进行植物组织培养时,培养基中的某种化合物被 3H标记。一段时间后,发现 3H只集中在愈伤组织细胞的细胞核、线粒体和叶绿体。则培养基中被标记的化合物最可能是 ( ) .
A.氨基酸 B.核苷酸 C.葡萄糖 D.水
9.下图为植物组织培养的基本过程,则制作人工种子,及生产治疗烫伤、割伤的药
物紫草素,应分别选用编号是的 ( )
A.④② B.③② C.③④ D.④③
10.下面关于植物细胞工程的叙述,正确的是( )
A. 叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态的薄壁细胞
B.叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织
C. 融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞膜
D.叶肉细胞离体培养时,可以表现出全能性
11.下列关于细胞工程的有关叙述,不正确的是 ( )
A.利用花药离体培养得到单倍体植株,从紫草的愈伤组织中提取紫草素,利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株,都利用了植物组织培养技术,而利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株没有采用植物组织培养技术
B.在进行组织培养时,由根尖细胞形成愈伤组织的过程中,可能会发生细胞脱分化,染色体变异或基因突变,而不可能发生细胞分化和基因重组
C.动物细胞融合与植物体细胞杂交相比,诱导融合的方法,所用的技术手段,所依据的原理均相同,都能形成杂种细胞和杂种个体
D.“试管婴儿”实质上就是“体外受精”和“胚胎移植”的“产物”,不能使不能产生精子或卵细胞的夫妇能得到自己的孩子;单克隆抗体的制备采用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术
12.用纯种的高杆(D)抗锈(T)小麦与矮杆(d)易染锈病(t)小麦培育矮杆抗锈病小麦
新品种的方法如下:
高杆抗锈病×矮杆易锈病
Fl 雄配子
幼苗
选出符合要求的品种下列有关此种育种方法的叙述中,正确的是 ( )
A.这种育种方法叫杂交育种 B.过程④必须使用生长素处理
C.这种方法的最大优点是缩短育种年限 D.③过程必须经过受精作用
13.精子的变形过程中( )演变为精子的尾
A.高尔基体 B.细胞核 C.内质网 D.中心体
14.当卵细胞达到( )时期时,才具备与精子受精的能力
A.减数第二次分裂后期 B.减数第一次分裂末期
C.减数第二次分裂中期 D. 减数第二次分裂结束成熟
15.供、受体母牛选择好后,要用激素进行同期发情处理的原因是( )
A、防止受体牛不愿意接受胚胎
B、只有受体与供体的生理状态相同,被移植的胚胎才能继续正常发育
C、只要发情排卵后,各阶段时间内的变化,供、受体生理状态完全相同
D、同期发情处理后,卵细胞和精子受精结合能力强
16.英国科学家维尔穆特首次用羊的体细胞(乳腺细胞)成功地培育出一只小母羊,取名“多利”,这一方法被称之为“克隆”,以下四项中与此方法在本质上最相近的是( )
A将兔的早期胚胎分割后,分别植入两只母兔的子宫内,并最终发育成两只一样的兔子
B将人抗病毒基因嫁接到烟草DNA分子上,培育出具有抗病毒能力的烟草新品种 C将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞
D将人的精子与卵细胞在体外受精,待受精卵在试管内发育到囊胚期时,再植入女性子宫内发育成“试管婴儿”
17.下列属于精子、卵子发生上的区别的是( )
A.细胞的分裂方式 B.卵子在卵巢内的储备
C.成熟细胞的染色体数量 D.细胞遗传物质的变化
18.受精过程的顺序为( )
①第一次卵裂开始 ②释放第二极体 ③顶体反应 ④穿越透明带 ⑤雌、雄原核的形成 ⑥核膜消失,雌、雄原核融合
A.①②③④⑤⑥ B.③②④⑤⑥① C.④⑤②①③⑥ D.③④②⑤⑥①
19.中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植人去核后的兔子卵细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎,这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有关克隆大熊猫胚胎的叙述中,错误的是( )
A.在形成早期胚胎的过程中,依次经历了卵裂、囊胚、原肠胚等几个阶段
B.兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性
C.克隆出的早期胚胎中,各细胞间具有相同的遗传信息
D.在形成早期胚胎的过程中,尚未出现细胞的分化
20.胚胎干细胞功能特性不包括 ( )
A.具有发育的全能性 B.体外培养可以分化成各种组织、器官
C.冷冻保存可以进行遗传改造 D.可以进行增殖
21.一般情况下,下列的细胞中分化程度由高到低的顺序依次是( )
①卵细胞 ②受精卵 ③胚胎干细胞 ④造血干细胞 ⑤神经细胞
A.⑤①②③④ B.⑤③①②④ C.⑤①④②③ D.⑤①④③②
22.“试管婴儿”技术是解决不孕症的有效手段,1978年世界上诞生了第一例“试管婴儿”。这项技术实际上是指受精卵在体外培养3~5天,形成胚胎后移植回母体子宫,着床着继续发育形成胎儿直至分娩,请判断“试管婴儿”技术在生物学上依据的原理是( )
A.有性生殖 B.无性生殖 C.克隆技术 D.基因工程
23.接种过疫苗的人,在遇到同样的生物战剂(用于战争的病原微生物或毒素)时,仍然要再次接种疫苗,原因是( )
A.这些人已丧失免疫力
B.这些人体内没形成记忆细胞
C.原来的接种不成功
D.这些病原微生物突变快,变异性强
二、解答题
1.2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出荧光,这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况,帮助推断蛋白质的功能。下图为我国首例绿色荧光蛋白(GFP)转基因克隆猪的培育过程示意图,据图回答:
注:图中通过过程①、②形成重组质粒,需要限制性内切酶切取目的基因、切割质粒。限制性内切酶Ⅰ的
识别序列和切点是—GGATCC—,限制性内切酶Ⅱ的识别序列和切点是—GATC—。在质粒上有酶Ⅰ的一个切点,在目的基因的两侧各有1个酶Ⅱ的切点。 ↓↓
(1)在DNA连接酶的作用下,上述两种不同限制酶切割后形成的黏性末端能否连接起来 ,理由是: 。
(2)过程③将重组质粒导入猪胎儿成纤维细胞时,采用最多的方法是 。
(3)如果将切取的GFP基因与抑制小猪抗原表达的基因一起构建到载体上,GFP基因可以作为基因表达载体上的标记基因,其作用是 。获得的转基因
克隆猪,可以解决的医学难题是,可以避免 。
(4)目前科学家们通过蛋白质工程制造出了蓝色荧光蛋白,黄色荧光蛋白等,采用蛋白质工程技术制造出蓝色荧光蛋白过程的正确顺序是: (用数字表示)。①推测蓝色荧光蛋白的氨基酸序列和基因的核苷酸②蓝色荧光蛋白的功能分析和结构设计序列③蓝色荧光蛋白基因的修饰(合成)④表达出蓝色荧光蛋白。 目前所用的质粒载体主要是以天然细菌质粒的各种元件为基础重新组建的人工
质粒,pBR322质粒是较早构建的质粒载体,其主要结构如图所示。
(1)构建人工质粒时要有抗性基因,以便于 。
(2)pBR322分子中有单个EcoR I限制酶作用位点,EcoR 1只能识别序列一GAATTC一,并只能在G与A之间切割。若在某目的基因的两侧各有1个EcoR I的切点,请画出目的基因两侧被限制酶EcoR I切割后所形成的黏性末端。(2分)
(3)pBR322分子中另有单个的BamHI限制酶作用位点,现将经BamHI处理后的质粒与用另一种限制酶BgIⅡ处理得到的目的基因,通过DNA连接酶作用恢复______ 键,成功的获得了重组质粒。
(4)为了检测上述重组质粒是否导入原本无ampR和tetR的大肠杆菌,将大肠杆菌在含氨苄青霉素的培养基上培养,得到如图二的菌落。再将灭菌绒布按到培养基上,使绒布面沾上菌落,然后将绒布按到含四环素的培养基上培养,得到如图三的结果(空圈表示与图二对照无菌落的位置)。与图三空圈相对应的图二中的菌落表现型是________ ,图三结果显示,多数大肠杆菌导入的是_____。
2.(1)野生马铃薯品种的植株具有较强的抗病、抗虫、抗盐碱、抗寒能力,但块茎不能食用。俄、德、芬兰专家共同做实验研究,用野生马铃薯与马铃薯的体细胞进行杂交,培育出了生活能力强的杂交系马铃薯。
①专家在实验中,需用到的酶主要有 和 酶等。 ②专家在实验中,需要用到聚乙二醇(PEG),其目的是 。
③对于农民,种植杂交系马铃薯除可获得较高的收成外,还有什么优点?(要求写出两点) (2分)。 ④运用此植物体细胞杂交法可使本来存在着生殖隔离的物种进行杂交,培育出兼有两物种品质的优良物种,最好用下列哪种方法? ( )
A、单倍体育种法 B、杂交育种法 C、植物组织培养法 D、花药离体培养法 (2)一种重症联合免疫缺陷病(简称SCID),这种患者缺乏正常的人体免疫功能,只要稍被细菌或病毒感染,就会发病死亡。经研究证实,SCID病人细胞的一个常染色体上编码腺苷酸脱氨酶(简称ADA)的基因ada发生了突变。目前,人们已经找到
了治疗该疾病的方案。如下图:
(1)运载体必须具备的条件是( )(2分)
A.能在宿主细胞中复制并保存 B.具有多个限制酶切点,以便与外源基因连接
C.具有标记基因,便于进行筛选 D.是环状形态的DNA分子
(2)在此图过程中用到的基因操作工具分别是 。(2分)
(3)研究人员将ada注入淋巴细胞,而不是其他细胞,其原因是什么? 。(2分)
(4)图中的治疗方法是_______(体内或体外)基因治疗法,这是___________生物技术的应用。请列举除了在医学领域,该生物技术在其他领域的一些成就。
(5)可用SCID病人的血液来作为实验“DNA粗提取”的实验材料吗?为什么? (2分)
3.2n/4n 嵌合体胚胎是指用四倍体 (4n )胚胎与二倍体胚胎(2n )或胚胎干细胞 (ES 细胞)进行聚合,形成由二倍体和四倍体细胞组成的嵌合体。2n/4n 嵌合体胚胎的构
建
常用方法如下图,请据图分析回答:
(1)受精卵是胚胎发育的开端,图中的卵细胞达到 时期,才具备受精的能力,而精子需经过 过程才能和卵细胞结合。
(2)2N的ES细胞来自胚胎发育过程的 期,本实验中从功能上说明了该细胞
(3)2n/4n 嵌合体胚胎的构建用到的现代生物工程技术主要有:
(4)ES细胞经嵌合体方法培育的动物与核移植方法培育的动物相比,遗传物质来源的区别主要是什么? (2分)
2.一对健康夫妇生下一男婴,一岁时脑出血死亡,二年后女方怀孕6个月时,经羊水及脐带血诊断为男孩且患血友病,遂引产。于是夫妇俩到广州中山医附属一院做试管婴儿。医生培养7个活体胚胎,抽取每个胚胎1-2个细胞检查后,选两个胚胎移植,最后一个移植成功,出生了一健康女婴,她是我国第三代试管婴儿。请回答:
(1)试管婴儿技术作为现代生物技术和母亲正常怀孕生产的过程的相同之处是 ,不同点在于_______________________________。
(2)如果B、b表示血友病基因或正常基因,则父、母亲的基因型分别是___________、_________。如果该夫妇再生一男孩,患血友病的概率是_________。
(3)医生抽取活体胚胎的1或2个细胞后,可通过观察____________判断早期胚胎的性别,你认为医生应选用____________性胚胎进行移植,应用现代生物技术,现在人们已能够选取最理想的胚胎,其基因型应该是____________。自然状态下,出现这样的胚胎的概率是____________。该实例体现了现代科学技术应用于社会和人类生活的重要意义。
(4)供体器官的短缺和排斥反应是制约器官移植的两个重要问题。而治疗性克隆能最终解决这两个问题。下图是治疗性克隆的过程图解:
Ⅰ.请在上图中横线上填上适当的术语:① ;② Ⅱ.上图中的③④表示的生理过程是
Ⅲ.我国禁止生殖性克隆,但不反对治疗性克隆的研究,而美国国会反对治疗性克隆。请你谈谈为什么要反对克隆人? (2分)
选择题 1 -10 CBCDC CBBBA
11-20 CCDCB ABDDB 21-24DADB
1 .共12分
1.(6分)(1)可以连接 因为由两种不同限制酶切割后形成的黏性末端是相同的(或 是 可以互补的)
(2)显微注射技术
(3)为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因 ; 发生免疫排斥反应
(4)②①③④
2.(6分)
(1)筛选(鉴别目的基因是否导入受体细胞)
(2)--------------------------------------------(2分)
(3)磷酸二酯键
(4)能抗氨苄青霉素,但不能抗四环素pBR322质粒
2.(17分)
1(1)(6分)
①纤维素酶 果胶酶 ②诱导原生质体融合
③可少施农药;可在盐碱地区种植-----------------------(2分)。
④C
2(1分)(1)ABC---------------------------------------(2分)
(2)限制性核酸内切酶、DNA连接酶、运载体
(3)腺苷酸脱氨酶是人体免疫系统发挥正常功能所必需的,而淋巴细胞才能产生抗体等免疫物质-----------------------------------------------(2分)
(4)体外 基因工程 举基因工程在医学领域外的应用即可,如有抗虫转基因植物,抗逆转基因植物等。
(5)不能,因为人属于哺乳动物,成熟的红细胞中不含细胞核、线粒体,所以几乎不含DNA,很难提取到DNA。----------------------------------(2分)
3.(21分)
1(7分)(1)减数第二次分裂中期 精子获能
(2)囊胚 具有发育的全能性
(3) 动物细胞的培养、动物细胞融合和胚胎移植(写对2个得1分)
(4)用ES细胞经嵌合体方法克隆的动物是完全的复制体,而用核移植方法克隆 的动物只是核型一致,但胞质类型却不一定相同。---------------(2分) 2(14分).(1)双亲生殖细胞都融合为合子 试管婴儿是体外受精,胚胎移植的产物
1
BBb (2)XY XY 2
1
BB (3)性染色体形态 女 XX 4
(4)Ⅰ.①细胞核 ②内细胞团细胞 Ⅱ.细胞分化
Ⅲ.-------------------------(答案合理即可,任意答对两点给2分) ①严重违反了人类伦理道德
②冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念 ③是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人
④克隆技术尚不成熟,可能克隆出有严重生理缺陷的孩子