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文檔簡介
1、生物工程專題本專題包括以下內容:選修第三章遺傳和基因工程,第四章細胞和細胞工程和第五章微生物和發(fā)酵工程。生物技術也稱為生物工程,是利用生物體或生物體的一部分制造產品,改造動植物及創(chuàng)造有特殊用途生物的方法。生物工程的核心技術是細胞工程和基因工程,這也是生物工程的上游工程,而發(fā)酵工程和酶工程是下游工程。本講所涉及的內容大都是社會熱點、焦點問題,很可能成為遵循大綱,但又不拘泥于大綱的高考題目的素材,要求我們要有足夠的重視。本專題一方面各章知識相關,另一方面與工農業(yè)生產、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護和人類生活密切相關。第一學時基因工程和細胞工程基因工程的主要考點基因工程的工具基因工程的基本步驟:轉基因技術的應用
2、:(1)轉基因動植物 (2)基因藥物 (3)基因治療等細胞工程的主要考點有:植物細胞工程植物細胞的全能性、植物組織培養(yǎng)、植物體細胞雜交。動物細胞工程動物細胞培養(yǎng)、動物細胞融合、單克隆抗體。尤其是組織培養(yǎng)和細胞融合、胚胎移植等。第二學時 微生物和發(fā)酵工程:微生物的類群 微生物的營養(yǎng)和功能,培養(yǎng)基的配置原則和種類,微生物的代謝產物種類;代謝調節(jié)和人工控制 微生物的生長規(guī)律和生長影響因素發(fā)酵工程的概念、內容和應用第一課時一、基因工程(一)基因操作的工具:1基因剪刀限制性內切酶(微生物中)特點:一種限制性內切酶只能識別特定的核苷酸序列,并能在特定的切點上切割DNA分子。2基因的針線DNA連接酶:作用是
3、把兩條DNA末端之間的縫隙“縫合”起來。3基因的運輸工具運載體(1)作用:將外源基因導入受體細胞(2)特點:能在宿主細胞內復制并穩(wěn)定地保存;具有多個限制酶切點,以便與外源基因連接;具有某些標記基因,便于進行篩選。(3)舉例:經常使用的有質粒、噬菌體和動植物病毒等。注意:區(qū)分題目中的“工具”和“工具酶”(二)基因操作的步驟:1提取目的基因的方法直接分離法:常用方法鳥槍法(散彈射擊法)人工合成法:有兩條途徑,一個反轉錄酶法,二是據已知的氨基酸序列逆推合成。比較不同方法的優(yōu)缺點和適用范圍。2目的基因與運載體結合(1)含義:是不同來源的DNA重新組合的過程。(2)過程:同種限制酶切割質粒和目的基因;結
4、合形成重組DNA分子(重組質粒)。3將目的基因導入受體細胞(1)常用的受體細胞:大腸桿菌、枯草桿菌、土壤農桿菌、酵母菌、動植物細胞等。(2)方法:主要是借鑒細菌或病毒侵染細胞的途徑4目的基因的檢測和表達(進行比較)目的基因的檢測是檢測目的基因是否進入受體細胞。依據是受體細胞是否表現(xiàn)出運載體特有的標記基因所控制的性狀。目的基因的表達是檢測目的基因是否已經表達。依據是受體細胞是否表現(xiàn)出目的基因所控制的性狀。(三)基因工程的成果與發(fā)展基因工程的成果與發(fā)展前景是相當誘人的,是社會和科技關心的熱點,也往往是和基因工程的步驟結合起來考。1轉基因藥物(1)用“工程菌”生產基因工程藥品:胰島素、干擾素、乙肝疫
5、苗等60多種2基因診斷 DNA探針,利用DNA分子雜交原理,3基因治療(針對有缺陷的基因)含義:把健康的外源基因導入有基因缺陷的細胞中,達到治療疾病的目的。4轉基因動物培育轉基因動物;利用外源基因在哺乳動物體內的表達獲得人類所需要的各種物質,如激素、抗體及酶類等。5與環(huán)境保護(1)用于環(huán)境監(jiān)測:用DNA探針可快速、靈敏地檢測飲水中病毒的含量(2)用于被污染環(huán)境的凈化:“超級細菌”;“吞噬”汞和降解土壤中DDT的細菌等。二、細胞工程通過比較歸納植物細胞工程與動物細胞工程。并綜合本專題的相關知識點,分析和解決科學、生產、生活和人體健康等有關現(xiàn)實問題。出題方式既有選擇題又有簡答題。(1)植物細胞的組
6、織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)原理:細胞的全能性過程:再分化激素、光脫分化營養(yǎng)物、激素 (a)植物組織培養(yǎng): 離體的植物器官、組織或細胞 愈傷組織根、芽 植物體胰蛋白酶、剪碎動物血清、葡萄糖、氨基酸、無機鹽、維生素細胞株細胞系原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)(b)動物的組織培養(yǎng):動物胚胎或幼齡動物器官、組織 單個細胞細胞懸浮液 10代細胞 50代細胞 (2)植物組織培養(yǎng)與動物細胞培養(yǎng)的比較項目原理培養(yǎng)基結果培養(yǎng)目的植物組織培養(yǎng)細胞全能性固體、營養(yǎng)物質、激素培養(yǎng)成植株快速繁殖、培育無病毒植株等動物細胞培養(yǎng)細胞增殖液體、營養(yǎng)物質、動物血清培養(yǎng)成細胞株或細胞系獲得細胞產物或細胞等(3)植物體細胞雜交與動物細胞融合的比較細胞工
7、程植物體細胞雜交動物細胞融合實質內容改變遺傳物質、產生新的性狀,獲得細胞產品(使后代具有雙親的特性)理論基礎植物細胞全能性細胞增值誘導手段物理法 離心、振動、電刺激化學法 聚乙二醇物理 離心、振動、電刺激化學 聚乙二醇生物 滅活病毒(滅活仙臺病毒)誘導過程1.去細胞壁 纖維素酶、果膠酶2.原生質體融合 獲得雜種原生質體3.植物細胞培養(yǎng) 植株或用于發(fā)酵1.獲得分離的單個動物細胞 胰蛋白酶處理2.誘導融合 雜種原生質體3.動物細胞培養(yǎng) 細胞產品應用白菜甘蘭等雜種植物單克隆抗體的制備(雜交瘤細胞)AB結合以下知識進行拓展,如:若A、B為植物細胞則為植物體細胞雜交;若A、B為動物細胞則為細胞融合;若B
8、為精子,A為卵細胞則表示受精過程;若A為除去細胞核的細胞質、B為細胞核,則表示克隆的基本過程。(4)細胞工程的應用(1)單克隆抗體:定義:化學性質單一、特異性強的抗體制備過程應用:生物學基礎理論的研究;疾病診斷、治療、預防; “生物導彈”(2)核移植:是將細胞核和細胞質用某種方法拆開,然后再把分離的細胞核和胞質體重新組合成一個新細胞。把從細胞中分離出來的染色體或基因轉入另一個細胞中,賦予重建的細胞以某種新的功能,這屬于染色體導入或基因轉移的技術范疇。(3)胚胎移植技術:可以是有性生殖,也可以是無性生殖。核移植后的重組細胞或體外受精后的受精卵在體外發(fā)育到胚胎階段再植入母體。(4)胚胎分割技術指來
9、自于同一受精卵的胚胎分割成幾個分別移植到多個母體。因是一個受精卵有絲分裂而成,所以后代基因型完全相同,表現(xiàn)型也基本一至。三、發(fā)酵工程發(fā)酵工程主要掌握發(fā)酵工程的過程及注意事項。復習時要重視生物新技術在生產生活實踐中的應用,重視發(fā)酵工程與基因工程和細胞工程的相互關系,這既是科技發(fā)展熱點課題之一,也是考試命題熱點之一。典例1下圖是將人的生長激素基因導入細菌B細胞內制造“工程菌”示意圖,所用載體為質粒A。已知細菌B細胞內不含質粒A,也不含質粒A上的基因,質粒A導入細菌B后,其上的基因能得到表達。請回答下列問題。(1)人工合成目的基因的途徑一般有哪兩條?(2)如何將目的基因和質粒結合成重組質粒?(3)目
10、前把重組質粒導入細菌細胞時,效率還不高,導入完成后得到的細菌,實際上有的根本沒有導入質粒,有的導入的是普通質粒A,只有少數導入的是重組質粒。此外可以通過如下步驟鑒別得到的細菌是否導入了質粒A或重組質粒: 將得到的細菌涂布在一個含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上,能夠生長的就導入了質粒A或重組質粒,反之則沒有。使用這種方法鑒別的原因是 。(4)若把通過鑒定證明導入了普通質粒A或重組質粒的細菌放在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基上培養(yǎng),會發(fā)生的現(xiàn)象是 ,原因是。(5)導
11、入細菌B細胞中的目的基因成功表達的標志是什么?解析:(1) 將從細胞中提取分離出的目的基因作為模板轉錄成單鏈雙鏈DNA; 據蛋白質中氨基酸序列中堿基序列DNA堿基序列目的基因。(2)將目的基因和質粒結合形成重組質粒的過程是: 用一定的限制酶切割質粒,使其出現(xiàn)一個有粘性末端的切口; 用同種限制酶切割目的基因,產生相同的粘性末端; 將切下的目的基因片段插入到質粒的切口處,再加入適量的DNA連接酶,使質粒與目的基因結合成重組質粒。(3)檢測質?;蛑亟M質粒是否導入受體細胞,均需利用質粒上某些標記基因的特性。即對已經做了導入處理的、本身無相應特性的受體細胞進行檢測,根據受體細胞是否具有相應的特性來確定。
12、抗氨芐青霉素基因在質粒A80重組質粒上,因為目的基因插入了四環(huán)素抗性基因的a處,所以用含氨芐青霉素這種選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)經導入質粒處理的受體細胞。凡能生長的則表明質粒導入成功;不能生長的則無質粒導入。(4)抗四環(huán)素基因不僅在質粒A上,而且它的位置正是目的基因插入之處,因此當目的基因插入質粒A形成重組質粒時,此處的抗四環(huán)素基因的結構和功能就會被破壞,含重組質粒的受體細胞就不能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長,而質粒A上無目的基因插入的四環(huán)素基因結構是完整的,這種受體細胞就能在含四環(huán)素的培養(yǎng)基上生長。(5)基因成功表達的標志是受體細胞通過轉錄、翻譯合成相應的蛋白質,即人的生長激素。變式練習1(2005
13、3;全國卷·5)科學家通過基因工程的方法,能使馬鈴薯塊莖含有人奶主要蛋白。以下有關基因工程的敘述,錯誤的是 ( )A、采用反轉錄的方法得到的目的基因有內含子B、基因非編碼區(qū)對于目的基因在塊莖中的表殼是不可缺少的C、馬鈴薯的葉肉細胞可用為受體細胞D、用同一種限制酶,分別處理質粒和含目的基因的DNA,可產生粘性末端而形成重組DNA分子命題意圖:本題考查了基因結構、基因工程的有關知識。解析:真核生物的基因結構包括非編碼區(qū)和編碼區(qū),其中編碼區(qū)包括外顯子和內含子,非編碼區(qū)對基因的表達起調控作用,對基因的表達是不可缺少的;只有外顯子能編碼蛋白質,因此通過反轉錄的方法只能得到的目的基因的外顯子的脫
14、氧核苷酸序列。因植物細胞具有全能性,故馬鈴薯的葉肉細胞可用為受體細胞。必須用用同一種限制酶,分別處理質粒和含目的基因的DNA,這樣才能產生2對互補的粘性末端而形成重組DNA分子。2下列關于基因工程的敘述,正確的是( )A、基因工程經常以抗菌素抗性基因為目的基因B、細菌質粒是基因工程常用的運載體C、通常用一種限制性內切酶處理含目的基因的DNA,用另一種處理運載體DNAD、為育成抗除草劑的作物新品種,導入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體典例2據下圖回答問題: (1)過程應使用_處理細胞去除植物細胞的細胞壁; (2)過程叫做_技術,該過程的誘導方法有_和_兩大類; (3)過程是_過程,與此過程密切相
15、關的細胞器是_; (4)過程中進行的細胞分裂方式是_,通過分裂形成_,然后再分化形成雜種植物幼苗; (5)若番茄細胞內含A個染色體,馬鈴薯細胞內含B個染色體,則番茄馬鈴薯細胞內含_個染色體;若采用雜交育種方法成功的話,得到的后代含_個染色體,必須用_來處理幼苗,才能得到可育的番茄馬鈴薯,其中含有_個染色體。這兩種方法相比,體細胞雜交方法的優(yōu)點是:_。解析這是一道以植物體細胞雜交為題材的簡單綜合試題。植物體細胞雜交:兩種植物細胞原生質體原生質體融合雜種細胞重新長出細胞壁利用組織培養(yǎng)技術將雜種細胞培養(yǎng)成完整植株。本題結合植物體細胞雜交考察了細胞結構、結構與功能的適應性、酶的特性、原生
16、質體的制備、融合、細胞壁的再生等知識點。 答案(1)纖維素酶和果膠酶(2)呈圓球形 失去了細胞壁保護的細胞,在等滲溶液中由于其細胞表面張力的作用形成的(3)原生質體融合物理法化學法(4)細胞壁的再生高爾基體(5)有絲分裂愈傷組織(6)AB(AB)/2秋水仙素克服遠緣雜交不親合的障礙,培育作物新品種方面有重大突破。變式練習1.下列關于細胞工程的敘述中,錯誤的是 ( C )A.植物細胞融合必須先制備原生質體 B.試管嬰兒技術包括人工受精和胚胎移植兩方面 C.經細胞核移植培育出的新個體只具有一個親本的遺傳性狀 D.用于培養(yǎng)的植物器官或組織屬于外植體2.下列關于細胞工程的敘述中,正確的是( B ) A
17、植物細胞工程中,融合葉肉細胞時,應先去掉細胞膜,制備原生質體 B克隆羊“多莉”的培育技術主要包括核移植和胚胎移植兩方面 C植物細胞工程中,葉肉細胞經再分化過程可形成愈傷組織 D單克隆抗體制備過程中,采用不經免疫的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合從而獲得雜交瘤細胞第二學時 微生物和發(fā)酵工程:(一)、微生物的類群1、細菌:單細胞的原核生物細胞壁細胞膜細胞質:其質粒一般含幾個到幾百個基因,控制其抗藥性、固氮、抗生素生成等性狀。核區(qū):一個大型環(huán)狀DNA分子,控制著細菌的主要遺傳性狀。其他特殊結構:如莢膜、鞭毛和芽孢。細菌的結構細菌的繁殖:二均分裂 細菌的菌落概念:指同種細菌在固體培養(yǎng)基上大量繁殖時形成的肉眼
18、可見的、具有一定形態(tài)結構的子細胞群體。菌落特征(如大小、形狀、光澤度、顏色、硬度、透明等)可作為菌種鑒定的重要依據。 基內菌絲:伸入到培養(yǎng)基內部吸收營養(yǎng)物質氣生菌絲:伸展在空氣中,可以轉化成孢子絲,上面著生孢子放線菌的結構放線菌的繁殖:孢子生殖2、放線菌:單細胞的原核生物3、病毒:無細胞結構病毒的結構 病毒的繁殖:稱為增殖核衣殼囊膜:煙草花葉病毒無囊膜、流感病毒有囊膜,其上生有刺突核酸:DNA或RNA,控制病毒的一切性狀衣殼:具有保護病毒核酸,決定病毒抗原特異性等功能只能在宿主的活細胞中進行其主要過程有吸附、注入、合成、裝配、釋放五個階段(二)、微生物的營養(yǎng)1、微生物需要的營養(yǎng)物質2、培養(yǎng)基的
19、配制原則3、培養(yǎng)基的種類碳源:最常用的是糖類氮源:最常用的是銨鹽、硝酸鹽等生長因子:微生物生長不可缺少的微量有機物,主要包括維生素、氨基酸和堿基等無機鹽和水目的要明確:選配料營養(yǎng)要協(xié)調:定比例pH要適宜:調pH據物理性質分為液體、半固體和固體培養(yǎng)基據化學成分分為天然培養(yǎng)基、合成培養(yǎng)基等據用途分為選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基等(三)、初級代謝產物和次級代謝產物的比較產生時間功 能例 子存在部位初級代謝產物不停地合成生長和繁殖的必需物質氨基酸、核苷酸、多糖、脂類、維生素細胞內次級代謝產物一定階段才合成生長和繁殖的非必需物質抗生素、毒素、激素、色素細胞內或外環(huán)境中(四)、微生物代謝的調節(jié)酶合成的調節(jié):其誘
20、導酶由誘導物誘導而生成,在微生物需要時合成,不需要時不合成。酶活性的調節(jié):通過改變已有酶的催化活性來調節(jié)代謝的速率,分激活和抑制(反饋抑制)兩種(五)、細胞群體生長四個主要時期比較細菌數目變化特 征調整期基本不增加細菌的代謝活躍,體積增長較快,大量合成細胞分裂所需的酶類,ATP以及其他細胞成分。對數期以幾何指數增加代謝旺盛,個體的形態(tài)和生理特性比較穩(wěn)定,常作為生產用的菌種(也叫種子)和科研的材料穩(wěn)定期增加的細菌數等于死亡的細菌數活菌數目達到最高峰,細胞內大量積累代謝產物,特別是次級代謝產物,某些細菌的芽孢也是在這個時期形成的衰亡期活菌數急劇下降細胞會出現(xiàn)多種形態(tài),甚至畸形,有些細胞開始自溶,釋
21、放出代謝產物(六)、發(fā)酵工程生產產品的流程: 從自然界分離的菌種誘變育種基因工程細胞工程生產用菌種原料擴大培養(yǎng)培養(yǎng)基配制接種滅菌發(fā)酵罐發(fā)酵條件控制分離提純微生物菌種代謝產物產品經典例題分析例1 右表是某微生物培養(yǎng)基成分,請據此回答: 編號 成 分 含量 粉狀硫 10g (NH4)2SO4 0.4g K2HP04 4.0g MgS04 9.25g FeS04 0.5g CaCl2 0.5g H20 100mL (1)右表培養(yǎng)基可培養(yǎng)的微生物類型是 。 (2)若不慎將過量NaCl加入培養(yǎng)基中。如不想浪費此培養(yǎng)基,可 再加入 ,用于培養(yǎng) 。 (3)若除去成分,加人(CH2O),該培養(yǎng)基可用于培養(yǎng) 。
22、 (4)表中營養(yǎng)成分共有 類。 (5)不論何種培養(yǎng)基,在各種成分都溶化后分裝前,要進行的 是 。 (6)右表中各成分重量確定的原則是 。 (7)若右表培養(yǎng)基用于菌種鑒定,應該增加的成分是 。 解析 對于一個培養(yǎng)基,它能培養(yǎng)何種微生物,要看它的化學成分。當然這只適用于合成培養(yǎng)基,如果是一個天然培養(yǎng)基就不能從培養(yǎng)基的成分上區(qū)分出它是培養(yǎng)何種微生物的。分析化學成分要從營養(yǎng)物質的類型出發(fā)。右表中的營養(yǎng)物質有水、無機鹽、氮源三類,缺乏碳源和生長因子。對于生長因子,有的微生物是不需要的,但沒有微生物是不需要碳源的。該培養(yǎng)基中沒有碳源,說明培養(yǎng)的微生物是從空氣中獲得碳源的,即可培養(yǎng)的微生物就是自養(yǎng)型生物了。
23、該培養(yǎng)基中加入了過量 NaCl,就可以成為金黃色葡萄球菌的鑒別培養(yǎng)基,但金黃色葡萄球菌是異養(yǎng)型微生物,這個培養(yǎng)基就還需要加入有機碳源。該培養(yǎng)基若加入(CH2O),培養(yǎng)基中就有了碳源,但除去成分,卻使培養(yǎng)基中沒有了氮源,這時就只能用于培養(yǎng)固氮微生物了。對于菌種鑒定,往往用的是固體培養(yǎng)基,而表中沒有凝固劑,需要加入常見的凝固劑瓊脂。答案(1)自養(yǎng)型生物 (2)含碳有機物 金黃色葡萄球菌 (3)固氮微生物 (4)3 (5)調整pH (6)依微生物的生長需要確定 (7)瓊脂(或凝固劑) 變式練習1若將酵母菌和根瘤菌混合在一起,可采用下列哪一種培養(yǎng)基將它們分開(D)A加食鹽培養(yǎng)基和牛肉膏、蛋白胨、培養(yǎng)基
24、 B斜面固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基C加伊紅-美藍培養(yǎng)基和含硝酸鹽培養(yǎng)基 D加青霉素培養(yǎng)基和無氮培養(yǎng)基2有關自養(yǎng)微生物的營養(yǎng)的敘述中,正確的是( D ) A.NaHCO3可提供兩類營養(yǎng)物質 B.N2在一般情況下可作為氮源 C.培養(yǎng)自養(yǎng)微生物需要補充五類營養(yǎng)物質 D.含有C,H,O,N的物質可以提供碳源,氮源和能源生物工程專題訓練1.采用基因工程的方法培育抗蟲棉,下列導入目的工因的做法正確的是將毒素蛋白注射到棉受精卵中 將編碼毒素蛋白的DNA序列,注射到棉受精卵中 將編碼毒素蛋白的DNA序列,與質粒重組,導入細菌,用該細菌感染棉的體細胞,再進行組織培養(yǎng) 將編碼毒素蛋白的DNA序列,與細菌質粒重組,注射
25、到棉的子房并進入受精卵A B C D2.下列在于基因工程的敘述,正確的是A基因工程經常以抗菌素抗性基因為目的基因B細菌質粒是基因工程常用的運載體C通常用一種限制性內切酶處理含目的基因的DNA,用另一種處理運載體DNAD為育成抗除草劑的作物新品種,導入抗除草劑基因時只能以受精卵為受體3轉基因抗蟲棉可以有效地用于棉鈴蟲的防治。在大田中種植轉基因抗蟲棉的同時,間隔種植少量非轉基因的棉花或其他作物,供棉鈴蟲取食。這種做法的主要目的是() A維持棉田物種多樣性 B減緩棉鈴蟲抗性基因頻率增加的速度 C使食蟲鳥有蟲可食
26、60; D維持棉田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動4下列關于基因工程的說法中,正確的是 ( )A 基因工程的設計和施工都是在細胞水平上進行的B 目前基因工程所有的目的基因都是從供體細胞中直接分離得到的C 基因工程能使科學家打破物種界限,定向改造生物性狀D 只要檢測出受體細胞中含有的基因,那么目的基因一定能成功進行表達5在基因診斷技術中所用探針DNA分子中必須存在一定量的放射性同位素,后者的作用是 A 為形成雜交DNA分子提供能量 B 引起探針DNA產生不定向的基因突變C 作為探針DNA的示蹤元素 D 增加探針DNA的分子量6下列哪一組生物是通過基因工程方法培育成功的? ( )A 向
27、日葵豆與無籽西瓜 B 超級小鼠與克隆羊C 超級綿羊與無籽西瓜 D 超級魚與抗蟲棉71982年,美國科學家將人的生長素基因和牛的生長素基因分別注射到小白鼠的受精卵中得到了體型巨大的“超級小鼠”。此項研究遵循的原理是 ( )A DNA-RNA-蛋白質 B RNA-DNA-蛋白質 C DNA-蛋白質-RNA D RNA-蛋白質-DNA8.(2003年新課程理綜高考題,7)采用基因工程的方法培育抗蟲棉,下列導入目的基因的做法正確的是將毒素蛋白注射到棉受精卵中 將編碼毒素蛋白的DNA序列,注射到棉受精卵中 將編碼毒素蛋白的DNA序列,與質粒重組,導入細菌,用該細菌感染棉的體細胞,再進行組織培養(yǎng) 將編碼毒
28、素蛋白的DNA序列,與細菌質粒重組,注射到棉的子房并進入受精卵A.B.C.D.9.用高度分化的植物細胞、組織和器官進行組織培養(yǎng)可以形成愈傷組織,下列敘述錯誤的是A該愈傷組織是細胞經過脫分化和分裂形成的B該愈傷組織的細胞沒有全能性C該愈傷組織是由排列疏松的薄壁細胞組成D該愈傷組織可以形成具有生根發(fā)芽能力的胚狀結構10.(2002年全國理綜)一只羊的卵細胞的核被另一只羊的體細胞核置換后,這個卵細胞經過多次分裂,再植入第三只羊的子宮內發(fā)育,結果產下一只羊羔。這種克隆技術具有多種用途,但是不能A有選擇地繁殖某一性別的家畜B繁殖家畜中的優(yōu)秀個體C用于保存物種D改變動物的基因型11.表現(xiàn)型不同的母牛生育出
29、基因型完全相同的小牛。產生這一結果最可能的原因是( )A試管動物培養(yǎng) B胚胎移植 C胚胎分割移植 D受精卵移植12.(2003江蘇高考題)要將胡蘿卜韌皮部細胞培養(yǎng)成完整植株,需要( )A具有完整細胞核的細胞 B離體狀態(tài)C導入外源基因 D一定的營養(yǎng)物質和激素13動物細胞培養(yǎng)與植物組織培養(yǎng)的重要區(qū)別在于
30、( )A培養(yǎng)基不同 B動物細胞能夠大量培養(yǎng),而植物細胞只能培養(yǎng)成植株 C動物細胞培養(yǎng)不需要在無菌條件下進行 D動物細胞可以傳代培養(yǎng),而植物細胞不能14(2005·廣東生物·5)關于單克隆抗體,下列敘述不正確的是( )A、可以制成診斷盒用于疾病的珍斷 B、可以與藥物結合,用于病變細胞的定向治療C、可以利用基因工程技術生產 D、可以在生物體內生產,不能體外生產15下列哪一項屬于克隆( )A將雞的某個DNA片段整合到小鼠的DNA分子中B將抗菌藥的某基因引入到草履蟲的細胞內C將鼠骨髓瘤細胞與經過免疫的脾細胞融合成雜交瘤細胞D將某種瘤細胞在體外培養(yǎng)成一個細胞系16在以下4種細胞工程技
31、術中,培育出的新個體中,體內遺傳物質均來自一個親本的是( )A細胞和組織培養(yǎng) B細胞融合 C動物胚胎移植 D細胞核移植 17列關于微生物的敘述中,不正確的是( ) A.組成微生物的各種化學元素主要是碳源、氮源、生長因子、無機鹽和水提供, B.根瘤菌的固氮基因位于擬核大型環(huán)狀DNA上 C.細胞形態(tài)和生理特征比較穩(wěn)定的時期為穩(wěn)定期 D.流感病毒為原核生物18下列關于微生物代謝產物的說法中,不正確的是()A微生物的代謝產物是指營養(yǎng)物質氧化分解產生的產物B微生物的初級代謝
32、產物既可以分布在細胞內也可以分布在細胞外C微生物的次級代謝產物具有物種的特異性D氨基酸、核苷酸、維生素都屬于微生物初級代謝產物19酵母菌培養(yǎng)過程中的生長曲線如右圖所示,a、b、c、d分別表示不同的生長時期,其中適于作為生產用菌種的時期是Aa Bb Cc Dd20下列關于微生物代謝調節(jié)的正確說法是 ( ) A酶活性的調節(jié)比酶合成的調節(jié)更精細、更快速 B誘導酶一旦產生,其活性就一直保持下去 C在微生物體內,一般先進行酶合成的調節(jié),再進行酶活性的調節(jié)D.在大腸桿菌體內,半乳糖苷酶是一種組成酶21發(fā)酵工程的第一個重要工作是選擇優(yōu)良的單一純種。消滅雜菌,獲得純種的方法不包括() A根據微生物對
33、碳源需要的差別,使用含不同碳源的培養(yǎng)基 B根據微生物缺乏生長因子的種類,在培養(yǎng)基中增減不同的生長因子 C根據微生物遺傳組成的差異,在培養(yǎng)基中加入不同比例的核酸 D根據微生物對抗菌素敏感性的差異,在培養(yǎng)基中加入不同的抗菌素22家庭制作泡菜并無刻意的滅菌環(huán)節(jié),在發(fā)酵過程中,乳酸菌產生的乳酸可以抑制其它微生物的生長。當環(huán)境中的乳酸積累到一定濃度時,又會抑制乳酸菌自身的增殖。下面對這些現(xiàn)象的描述不正確的是()A在乳酸菌的調整期和對數期,種內關系主要表現(xiàn)為互助B進入乳酸菌增長的穩(wěn)定期,由于次級代謝產物的積累,種內斗爭趨于激烈C密閉的發(fā)酵環(huán)境使乳酸菌在調整期和對數期的種間斗爭
34、中占據優(yōu)勢D進入穩(wěn)定期,泡菜壇內各種生物的抵抗力穩(wěn)定性維持在較高的水平23若將細菌放置于有營養(yǎng)的物體上,它會繁殖并形成細菌群,如右圖,在下列供選擇的方案中,哪個實驗方案可以用來檢驗兩種抗生素的殺菌效用 ( )24 美國得克薩斯州科學家在2002年2月14日宣布,他們已經培育出世界上第一只克隆貓。這只名為“CC”的小貓毛色花白,看上去完全不像生養(yǎng)它的花斑貓媽媽,也不完全像為它提供細胞核的基因貓媽媽。正確的解釋可能是()表現(xiàn)型是基因型和環(huán)境共同作用的結果發(fā)生了基因重組所造成的結果提供卵細胞的雌貓細胞質基因的調控作用生養(yǎng)它的花斑貓媽媽的基因的調控作用A
35、 B C D25近幾年來隨著一些新型抗生素的發(fā)明和使用,的確提高了臨床消炎效果,但是,也造成了一些負面效應。例如,有些長時間、大劑量服用“先鋒霉素”的病人,就表現(xiàn)出了肚脹和消化不良現(xiàn)象,而且面黃肌瘦,你認為其主要原因是 ( )A人體消化腺的分泌功能被新型抗生素抑制 B人體的小腸絨毛的吸收功能被新型抗生素抑制C新型抗生素改變了食物的化學結構 D新型抗生素破壞了人體腸道的微生物平衡體系 26.研究認為,用固定化酶技術處理污染物是很有前途的。如將從大腸桿菌得到的磷酸三酯酶固定到尼龍膜上制成制劑,可用于降解
36、殘留在土壤中的有機磷農藥,與用微生物降解相比,其作用不需要適宜的A溫度 BpH C水分 D營養(yǎng)27在下列選項中,需要采用植物組織培養(yǎng)技術的是( )利用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗,獲得多倍體植株 利用花藥離體培養(yǎng)得到單倍體植株 利用基因工程培育抗棉鈴蟲的棉花植株 利用細胞工程培育“番茄-馬鈴薯”雜種植株 無子西瓜的大量繁殖A B C D28英國克隆羊“多利”的產生,“抗蟲棉”的培育,“番茄馬鈴薯”的創(chuàng)造,單克隆抗體的制備,抗生素的生產依次是下列哪種生物技術取得的成果 ( )基因工程 細胞工程 發(fā)酵工程 酶工程A B C D29.(2004年天津模擬測試題)下列關于生物工程相關知識的敘述,正確的
37、是A.在基因工程操作中為了獲得重組質粒,必須用相同的限制性內切酶,露出的黏性末端可以不相同B.若要生產轉基因抗病水稻,可將目的基因先導入到大腸桿菌中,再轉入水稻細胞中C.植物體細胞雜交,能克服遠源雜交不親和的障礙,培育出的新品種一定不是單倍體D.基因治療主要是對具有缺陷的體細胞進行全面修復30下列關于生物工程相關知識的敘述,不正確的是() A發(fā)酵工程并不都是在無氧條件下進行的 B若要生產轉基因抗病水稻,先將目的基因導入到大腸桿菌中,再轉入水稻細胞中 C植物體細胞雜交,能克服遠緣雜交不親和的障礙 D單克隆抗體制備過程中,參與融合的B淋巴細胞只能產生單一的抗
38、體非選擇題1我國第一只轉基因?!疤咸稀钡呐嘤绦蛉缦聢D所示。請讀圖回答問題: (1)寫出圖中b、c、d所指生物技術名稱: b 。c 。d 。 (2)培育轉基因?!疤咸稀钡募夹g路線中,關鍵的是哪個環(huán)節(jié) ( ) Ab Bc Cd De (3)“滔滔”不含有下列哪個生物的遺傳物質:( )A 雌牛A B 雄牛B C人 D 雌牛C (4)“滔滔”轉入的外源基因人的血清白蛋白基因在基因工程中稱為 ,一般獲得它的主要途徑有 和 。 (5)從圖中可知,“滔滔”培育過程中至少要用到的基因操作工具有 。2請閱讀下列文字后回答:A有人把蠶的DNA分離出來,用一種酶“剪切”下制造絲蛋白的基因,再從細菌細胞中提取出一種
39、叫“質?!钡腄NA分子,把它和絲蛋白基因拼結在一起再送回細菌細胞中,結果此細菌就有產生蠶絲的本領。B法國科學家發(fā)現(xiàn),玉米、煙草等植物含有類似人體血紅蛋白的基因,如加入“Fe”原子,就可以制造出人的血紅蛋白,從而由植物提供醫(yī)療中所需要的人體血液。C瑞土科學家找到一個與果蠅眼睛形成有關的基因,將此基因注入果蠅幼蟲不同細胞以后,果蠅的翅和其它部位都長出了眼睛。為人造“器官”,供移植使用提供了可能。D1991年,我國復旦大學遺傳所科學家成功地進行了世界上首例用基因療法治療血友病的臨床實驗;我國科學家還將通過將高等動物生長激素基因稱入泥鰍的受精卵,獲得比普通泥鰍重三倍的在泥鰍。E江蘇農科院開展“轉基因抗
40、蟲棉”的科技攻關研究,成功地將有關基因導入棉花細胞中,得到棉花新品種,對棉鈴蟲等害蟲毒殺效果高達80%100%。所有這些實驗統(tǒng)稱 工程,所有這些實驗結果,有沒有產生前所末有的新蛋白質? A段實驗結果的細菌具有產生蠶絲的本領,說明 B段中玉米、煙草基因生產人類血紅蛋白為什么要加入“Fe”原子? ;植物中含有類似人類血紅蛋白基因,從進化上看,說明 。瑞士科學家的實驗說明 ;人類基因組測定了人體中 條染色體的基因序列, D段中血友病基因療法中有關的染色體是 染色體;我國科學家培育出的大泥鰍稱為 產品,你認為,此類產品的推廣應做到 ?!稗D基因抗蟲棉”抗害蟲的遺傳信息傳遞可以表示為 。該項科技成果在環(huán)境
41、保護上的重要作用是 ??茖W這們預言,此種“轉基因抗蟲棉”獨立種植若干代后,也將出現(xiàn)不抗蟲的現(xiàn)象,原因是 。3下圖為細胞融合的簡略過程(只考慮兩個細胞的融合),請據圖回答: I若A、B是基因型分別為rrHH、RRhh兩個煙草品種細胞的花粉,且這兩對基因位于非同源染色體上,由于一對隱性純合基因(rr或hh) 的作用,在光照強度大于800勒克斯時,都不能生長。 (1)實驗開始時必須用 除去不利于原生質體融合的物質。 (2)實驗中除獲得雜種細胞外,還有基因型為 的融合細胞。 (3)設計一方法(不考慮機械方法),從培養(yǎng)液中分離出雜種細胞,方法: (2分) (4)將雜種細胞培養(yǎng)成雜種植株依據的理論基礎是
42、。 II若該過程是制備治療“SARS”病毒的單克隆抗體,A為人B淋巴細胞(染色體組成為2AXX=46),B為鼠骨髓瘤細胞(染色體組成為2AXX=40) (5)用單克隆抗體制成“生物導彈”主要利用了抗體的 特性。 (6)A細胞來自于 ,雜種細胞C共有 個染色體組。 (7)雜交瘤細胞在體外培養(yǎng)時與植物組織培養(yǎng)的主要區(qū)別是培養(yǎng)基要用 培養(yǎng)基。(物理狀態(tài)),培養(yǎng)基中除了添加必要的營養(yǎng)物質為還需加入 。4. (11分) 大腸桿菌(E.coli)是遺傳學上明星試驗材料之一,常在生物技術上用做“工程菌”。我國科學家早在1992年即成功得到能產生乙肝疫苗的轉基因大腸桿菌,在一定的培養(yǎng)基上通過發(fā)酵工藝批量生產乙
43、肝疫苗。下圖是大腸桿菌群體的生長曲線。請分析回答:(1)大腸桿菌的生殖方式是 ,其同化作用類型是 。在大規(guī)模生產中,需要將選育的工程菌菌種經過多次擴大培養(yǎng),再進行接種,擴大培養(yǎng)選用 _期的細菌,并通入無菌空氣。(2)CD段稱為穩(wěn)定期,其含義是 。(3)疫苗產量最高的時期是 ,為延長此期,可采用的兩項基本措施是: ; 。(4)若把大腸桿菌接種到含葡萄糖和乳糖的培養(yǎng)基中,只有葡萄糖全被消耗后才合成半乳糖苷酶來利用乳糖。這一事實表明半乳糖苷酶屬于_,該調節(jié)方式的意義是_ ,增強了大腸桿菌對環(huán)境的適應能力。(5)請在原圖中畫出大腸桿菌生長速率的變化曲線。(6)請在下圖中畫出大腸桿菌的生長速率隨溫度的變
44、化曲線。5中國克隆牛 降生于山東曹縣五里墩的克隆牛,從體細胞的培養(yǎng)、胚胎的構建到胚胎的移植都是在中國完成的,故稱之為中國自主完成的首批成年體細胞克隆牛。從2002年1月18日至2月11日五里墩克隆?;剡B續(xù)誕生了14頭中國克隆牛犢。這群“出身不凡”的牛犢,被認為是我國生命科學和生物技術領域的又一重大突破,標志著我國動物克隆研究已躋于世界先進水平行列。用于克隆研究的供體細胞來源于兩頭優(yōu)質成年牛的耳成纖維細胞,一頭來自高產黑白花奶牛,另一頭為優(yōu)質肉牛蓋普威公牛。受體卵母細胞來自魯西黃牛的卵巢??蒲腥藛T在實驗室內共培養(yǎng)了980枚重構卵,有261枚發(fā)育成克隆囊胚,有230枚移植到112頭代孕母牛,其中
45、12頭懷孕成功的代孕母牛共產犢14頭(只有存活32天的“科科”細胞核來自蓋普威),現(xiàn)存活5頭,分別是動動、金金、銀銀、多多和福福。DNA檢測證明,所有克隆牛犢與代孕母牛沒有遺傳關系。中科院院長路甬祥認為,克隆技術有很多優(yōu)點:可控制性別,經濟效益顯著,克隆胚胎取材簡單、成本低,可加快我國家畜品種更新?lián)Q代的速度。 請根據上述材料回答問題: (1)中國克隆牛培育過程中用到的細胞工程技術有 、 和 。 (2)獲得克隆牛的繁殖方式是 ,克隆牛的培育成功,證明動物細胞也具有 。 (3)科科和成活的5頭牛性別分別是 。 (4)獲得重構卵多采用卵母細胞的原因是 ,卵母細胞的作用是 ,代孕母牛的作用是 。 (5
46、)以性染色體為XY的牛體細胞核取代卵細胞核,多次卵裂后,植入母牛子宮孕育,所生牛犢 ( ) A為雌性 B性別不能確定 C為雄性 D雌、雄性比例為1:1 (6)多多、福福是世界上首次出現(xiàn)的雙細胞克隆牛,其克隆樣本是年產萬千克的奶牛,試分析它們將來也一定高產嗎?(7)成活的5頭克隆牛中“動動”的體部花片和其他牛犢略有區(qū)別,黑色毛看起來比例小了點,引起這種差別的原因可能是 造成的。這說明生物的遺傳是 共同作用的結果。 (8)奶牛傳統(tǒng)生育方式為一胎只生一頭,但專家們在借腹牛體內植入兩枚克隆牛胚胎,成功培育了孿生克隆牛,其意義是 。(9)中國克隆牛研究首席科學家陳大元認為,克隆動物及其制品絕對安全,理由
47、是 。 (10)我國權威人士表示,今后我國要大力發(fā)展養(yǎng)牛業(yè),試從能量流動角度說明原因。 7. 某科學家從細菌中分離出耐高溫淀粉酶(Amy)基因a,通過基因工程將a轉移到馬鈴薯植物中。經檢測,Amy在成熟塊莖細胞的細胞間隙中發(fā)現(xiàn)。請回答:(1)基因a的結構包括_區(qū)和_區(qū)。在基因工程中,a叫_,提取它的一個必要步驟是_。它與基因運載工具_結合前還必須經過的處理步驟是_。(2)Amy在成熟塊莖細胞間隙中的發(fā)現(xiàn),說明細菌的基因a已整合到右圖中的 _或 _結構中。(3)合成Amy的過程分為_和_兩大步驟,Amy合成并分泌到細胞外,定位在細胞間隙中,參與該過程的細胞結構有 _,其分泌是以_的形式進行的。(4)Amy的基本組成單位是_,各組成單位間靠_相連。(5)以本圖比作馬鈴薯塊莖的缺陷細胞是該圖多畫了 _。8.用來治療糖尿病的胰島素,過去主要靠從動物體器官、組織中提取,但因受原料限制,無法推廣?,F(xiàn)在,可以用發(fā)酵工程的方法來生產胰島素。若
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