现代生物科技专题
高三生物选修3_现代生物科技专题_知识拓展：治疗性克隆与生殖性克隆的区别
治疗性克隆与生殖性克隆的区别是什么？（1）两种克隆的定义所谓治疗性克隆是指，“利用克隆技术产生特定细胞和组织（皮肤、神经或肌肉等）用于治疗性移植”（国际人类基因组伦理委员会，1999年3月）。
生殖性克隆是指，将克隆技术用于生育目的，即用于产生人类个体。
（2）治疗性克隆与干细胞研究密切相关干细胞是具有强大的多方向分化潜能和自我更新能力的一类未分化细胞。
干细胞按分化潜能可分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞三种类型。
全能干细胞（totipotent）是可以发育成一个完整个体的未分化细胞，如受精卵。
多能干细胞（pluripotent）是指能分化成除胎盘之外所有其他组织细胞的未分化细胞，如ES细胞，它的分化能力仅次于受精卵。
专能干细胞（unipotent）是指与特定器官和特定功能相关的一类干细胞，如神经干细胞、造血干细胞等。
干细胞按来源不同又可分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。
胚胎干细胞是来自胚胎，如上述的ES细胞和PGCS细胞；成体干细胞是来自于已出生的人的体内，如人体各种组织中干细胞。
干细胞可以通过以下四个途径获得：①从体外培养的胚胎中获得；②从早期流产的胎儿中获得；③从克隆的胚胎中获得；④从成体中获得。
干细胞应用前景非常广阔，比如可用于细胞治疗、基因治疗、药物筛检和毒性的检测、生物体发育机制研究等。
其中最吸引人的应用是，将干细胞分化成某一特定的细胞、组织，甚至器官，通过移植，使之再建起受损的组织，甚至器官。
比如，将干细胞在体外分化为胰岛细胞，注入病人胰脏中，通过增殖，构成病人新的胰岛组织，它就可以替代病人受损的胰岛组织，使依赖注射胰岛素维持生命的病人得到根治。
人们预言，干细胞有可能用于治疗人类几乎所有的组织坏死性或退行性疾病。
它将是人类医疗史上的一次革命。
但是，用干细胞治疗时，要有一定数量分化的细胞，并要解决免疫排斥难题。
为此，科学家就想将病人健康的体细胞核取出来，移植到去核卵细胞中，构建克隆人胚胎，然后再从胚胎中分离ES细胞，供研究和应用。
最新高考生物选修三现代生物科技专题全套课件
解析 本题主要考查 PCR 扩增技术的相关知识，意在考查考生的识记
能力和理解能力。扩增过程需要两种引物(分别与两条模板链相结合)；扩
增至第三轮时，共合成 8 个 DNA 分子片段，同时含 2 段引物的 DNA 分子
有 6 条，占 3/4。
答案 B
2．(2017·河北重点中学联考)在遗传病及刑侦破案中常需要对样品 DNA 进行分析，PCR 技术能快速扩增 DNA 片段，在几个小时内复制出上百万份 的 DNA 拷贝，有效地解决了因为样品中 DNA 含量太低而难以对样品进行 分析研究的问题。据图回答相关问题：
1．下列有关多聚酶链式反应扩增 DNA 片段技术的说法，不正确的是
(
)
A．扩增过程利用 DNA 的热变性原理，通过控制温度来控制双链的解
聚与结合
B．需要的物质有 DNA 模板、4 种脱氧核苷酸、1 种引物、DNA 热聚
合酶
C．扩增至第三轮时，同时含 2 段引物的 DNA 分子占 3/4
D．每扩增一次，都要经过变性、复性和延伸三步
从中__筛 __选 ______出所需的耐旱基因。
(3) 将 耐 旱 基 因 导 入 农 杆 菌 ， 并 通 过 农 杆 菌 转 化 法 将 其 导 入 植 物 _____乙_____的体细胞中，经过一系列的过程得到再生植株。要确认该耐旱基 因是否在再生植株中正确表达，应检测此再生植株中该基因的_表__达__产__物___， 如果检测结果呈阳性，再在田间试验中检测植株的__耐__旱__性____是否得到提高。
解析 题图所示为化学方法合成目的基因的过程。①②过程依赖碱基 互补配对原则进行。质粒和目的基因的碱基序列一般不相同。
答案 C
[整合提升] 1.几种目的基因获取方法的比较 (1)基因的分类：按外源 DNA 片段的来源分类
高中生物选修3《现代生物科技专题》课件5.1生态工程的基本原理
比较项目
生态工程
基本原理
生态学、工程学
调节机制 人为辅助下的自我调节
与环境的关系
协调
主要能源
太阳能
生物多样性
得到保护
传统农业 工程学 人为调控 破坏环境 化学能
减少
2．生态工程概念的理解 (1)生态经济的实质：能够满足我们的需求而又不会危及子孙后 代满足其需要的经济，实现“循环经济”最重要的手段之一就是生 态工程。 (2)对生态工程概念的理解，应注意以下几点： ①涉及的学科知识有生态学、系统学、工程学、经济学等。 ②运用到的技术手段有系统设计、调控和技术组装等。 ③面临的任务是对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成 环境污染和破坏的传统的生产方式进行改善，并提高生态系统的生 产力。 ④最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。 ⑤生态工程的特点是少消耗、多效益、可持续。
答案：D
2．从生态工程的基本原理看，“生态经济”就是( ) A．无废料生产、无生态破坏的经济发展模式 B．为了优化和重建自然生态的经济投资 C．先恢复生态环境，再发展经济的发展计划 D．为了更快发展经济的生态资源利用
解析：生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个 系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料， 从而实现废弃物的资源化。
3．生态农业常见类型 (1)桑基鱼塘模式。 人工建立的高产稳产的农业生态系统。做到蚕粪养鱼，鱼粪肥 塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕茧三丰收，如下图所示：
(2)沼气农田立体养殖模式。 该生态系统利用农作物发展养殖业，利用废弃物实现物质的循 环，保证能量的多级利用，如下图所示：
4．传统农业、现代农业和生态农业的比较
高考生物现代生物科技专题知识点汇总
高考生物现代生物科技专题知识点汇总1.限制酶主要是从原核细胞中分离得到的原因原核细胞易受外源DNA的侵袭，具有限制酶的原核细胞可选择性地破坏不同于自身DNA的外来DNA，从而适应环境。
2.PCR扩增DNA的大致过程(选修三10页)目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，在DNA聚合酶作用下进行子链延伸，如此重复循环多次。
3.启动子的位置和生物作用(选修三11页)位于基因首端一段有特殊结构的DNA片段，是RNA聚合酶识别和结合的部位，它能驱动基因转录出mRNA。
4.农杆菌转化法中农杆菌的作用(选修三12页)农杆菌可感染双子叶植物和裸子植物，所含的质粒上的T－DNA可转移并整合到受体细胞染色体的DNA上。
5.转移的基因能在受体细胞内表达的原因生物界共用同一套遗传密码。
6.原核生物作为转基因受体细胞的优点(选修三13页)繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少。
7.用两种不同限制酶同时处理质粒和含目的基因的片段的主要优点可以防止质粒和含目的基因的外源DNA片段自身环化(也能防止反接)。
8.转基因抗虫或抗病农作物个体检测(选修三14～15页)用相应害虫或病原体分别感染转基因和非转基因植株(做抗虫或抗病的接种实验)，观察比较植物的抗性。
9.细胞内的代谢产物一般不会过度产生和积累的原因代谢产物过多以后，可以负反馈抑制与之相关的酶的活性，从而使代谢产物的量不会过多。
10.与杂交育种相比，植物体细胞杂交的优势(选修三37页)克服远缘杂交不亲和的障碍，获得杂种植株。
11.选取茎尖培育脱毒植物的原因(选修三39页)茎尖病毒极少甚至无病毒。
12.动物细胞培养需要添加血清的原因(选修三46页)人类对细胞所需的营养物质还没有完全搞清，而动物血清成分复杂，可保证细胞营养需要。
(扩展补充：如果要研究某种营养成分对动物细胞的影响时，反而要用无血清培养液，此时是要排除血清复杂成分的干扰)13.单克隆抗体主要的优点(选修三54页)特异性强、灵敏度高，可大量制备。
现代生物科技专题
现代生物科技专题引言生物科技是指利用生物学知识和技术手段，开展对生物体的研究并应用于生产、医疗等领域的一门学科。
随着生物学和科技的迅猛发展，现代生物科技引领了医药、农业、环境等各个领域的革命性变革。
本文将介绍现代生物科技的相关概念、应用和前景。
一、概念现代生物科技是指利用基因组学、生物技术、生物信息学等先进技术手段，在理解生物学结构和功能的基础上，研究生物体的组成、结构和活动规律，并基于此开发应用于医药、农业、工业等多个领域的技术。
二、应用领域1. 医药领域现代生物科技在医药领域的应用是最为广泛和深入的。
通过基因工程技术和蛋白质工程技术，研究人员能够开发新药、生产基因重组药物和疫苗，并为个体化医学提供基础支持。
此外，现代生物科技还在治愈遗传性疾病、癌症治疗等方面取得了重大突破。
2. 农业领域现代生物科技对农业领域产生了革命性的影响。
通过基因编辑技术，研究人员能够克服传统农业种植中的限制，开发新的耐旱、耐虫害的作物品种，提高农作物的产量和抗逆性。
此外，生物技术还可应用于农业废弃物的利用和农业生态系统的维护。
3. 环境领域现代生物科技在环境领域的应用具有巨大的潜力。
例如，通过基因修饰微生物的功能，可以加速有机污染物的降解，实现生态环境的修复和污染物的治理。
此外，生物信息学的应用也为环境监测和生物多样性保护提供了重要的工具和方法。
4. 工业领域现代生物科技在工业领域的应用越来越多。
通过利用生物催化剂和生物传感器，可以开发绿色和可持续的生产工艺，降低化学品的使用和产生的废物排放，实现工业生产的环境友好和资源高效利用。
三、前景展望现代生物科技的快速发展为人类社会带来了广阔的前景。
预计在未来几十年，生物科技将进一步推动医疗改革、农业发展、环境保护和工业转型。
生物物联网、人工智能等新兴技术的与生物科技的结合，将进一步激发创新和创造出更多的应用。
然而，现代生物科技的发展还面临一些挑战。
伦理道德问题、知识产权保护、公众安全等问题需要得到充分的重视和解决。
知识点19 现代生物科技专题
知识点19 现代生物科技专题1.(2019·江苏高考·T16)下列生物技术操作对遗传物质的改造,不会遗传给子代的是( )A.将胰岛素基因表达质粒转入大肠杆菌,筛选获得基因工程菌B.将花青素代谢基因导入植物体细胞,经组培获得花色变异植株C.将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛D.将腺苷酸脱氨酶基因转入淋巴细胞后回输患者,进行基因治疗【解析】选D。
将含胰岛素基因表达载体的重组质粒转入大肠杆菌获得的转基因菌,可以通过二分裂方式将胰岛素基因传给后代,A不符合题意;将花青素代谢基因导入植物体细胞,再经植物组织培养获得的植株所有细胞均含有花青素代谢基因,花青素代谢基因会随该植物传给后代,B不符合题意;将肠乳糖酶基因导入奶牛受精卵,培育出产低乳糖牛乳的奶牛所有细胞均含有肠乳糖酶基因,可以遗传给后代,C不符合题意;该患者进行基因治疗时,只有淋巴细胞含有该腺苷酸脱氨酶基因,性原细胞不含该基因,不能遗传给后代,D符合题意。
2.(2019·江苏高考·T20)为探究矮牵牛原生质体的培养条件和植株再生能力,某研究小组的实验过程如图。
下列叙述正确的是( )A.过程①获得的原生质体需悬浮在30%蔗糖溶液中B.过程②需提高生长素的比例以促进芽的分化C.过程③需用秋水仙素处理诱导细胞壁再生D.原生质体虽无细胞壁但仍保持细胞的全能性【解析】选D。
原生质体在30%的蔗糖溶液中会失水皱缩,A项错误;只有提高细胞分裂素的比例,才能促进芽的分化,B项错误;秋水仙素抑制纺锤体的形成,不能诱导细胞壁的再生,C项错误;原生质体无细胞壁,但由于含有一整套的遗传物质,故具有全能性,D项正确。
3.(2019·江苏高考·T23)如图为杂交瘤细胞制备示意图。
骨髓瘤细胞由于缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HGPRT-),在HAT筛选培养液中不能正常合成DNA,无法生长。
下列叙述正确的是( )A.可用灭活的仙台病毒诱导细胞融合B.两两融合的细胞都能在HAT培养液中生长C.杂交瘤细胞需进一步筛选才能用于生产D.细胞膜的流动性是细胞融合的基础【解析】选A、C、D。
《现代生物科技专题》课件
从基因测序到精准医疗，生物科技为人类医疗保 健带来了巨大的机遇和挑战。
基因编辑和克隆技术等新兴技术引发了人类伦理 和安全问题的重视和关注。
生物科技的伦理问题
基因编辑和克隆技
新兴技术为人类健康和农业生 产等提供了新思路和新方法， 也引发了对人类伦理和环境安 全问题及道德风险的关注。
人类自身的道德和伦 理问题
2 伦理问题是制约生物科技发展的关
键因素之一
生物科技的发展必须始终牢记伦理价值和社 会责任，尊重生命、尊重自然、尊重人性是 最基本的原则和底线。
细胞培养与组织工程技术
培养细胞、研究细胞分裂增殖和 分化、生产蛋白质等技术广泛应 用于制药、环保、饲料、化妆品 等领域。
蛋白质工程技术
蛋白质是生物科技的重要产品之 一，蛋白质工程技术可以改变蛋 白质结构和性质，进而制造出更 多的新型蛋白质。
生物科技的前景与挑战
生物科技在医疗上的应用前景 生物科技面临的伦理和安全挑战
现代生物科技专题
生物科技已成为人类社会重要的科技领域之一。本次课程将挑战和伦理问题。
生物科技背景介绍
定义
生物科技是指利用生物体系研究、改良和制造的技术，包括传统生物技术和现代生物技术。
应用领域
生物科技广泛应用于医药、农业、环境等领域，为人类带来了巨大的经济和社会效益。
生物科技的发展历程
1
传统生物技术的起源
自然发酵、种植、畜牧等传统技术的积累和应用。
2
现代生物科技的突破与进展
1960年代，DNA分子结构的发现和基因的克隆技术等科技突破为生物科技的快速 发展打下了基础。
现代生物科技的重要技术
基因工程技术
基因编辑、转基因、基因检测等 技术为生物科技的快速发展提供 了重要手段。
选修3 现代生物科技专题
B.基因工程 D.胚胎工程
(2)用蛋白质工程生产的胰岛素,与自然胰岛素比较,显著的优点是
。
答案:(1)ABC
(2)具有长效性和天然胰岛素不具备的稳定性
解析:蛋白质工程的实质是生产出自然界原本不存在的蛋白质,所以 需对原有的胰岛素进行改造,改造好的目的基因需通过工程来生产,
并且在生产工程中要借助工程菌(导入目的基因的大肠杆菌),所以还
生物种类 植物细胞 常用方法 农杆菌转化法 受体细胞 体细胞 动物细胞 显微注射技术 受精卵 微生物细胞 感受态细胞法 原核细胞 Ca2+处理细胞→感
转化过程 将目的基因插入到T 将含有目的基因
i质粒的T DNA上
的表达载体提纯
受态细胞→重组
→农杆菌→导入植 →取卵(受精卵)→ 表达载体与感受 物细胞→整合到受 显微注射→受精 体细胞的DNA→表 卵发育→获得具 达 有新性状的动物 态细胞混合→感 受态细胞吸收 DNA分子
将目的基因导 入受体细胞 (转化)
将目的基因导入植物细胞 : 农杆菌转化法, 使目 的基因整合到受体细胞染色体的DNA 上(其他还有基因枪法、 花粉管通道法等) 将目的基因导入动物细胞 : 显微注射法 将目的基因导入微生物细胞 : 受体细胞 2 Ca DNA分子的缓冲液 受态细胞 感 含重组表达载体 感受态细胞吸收DNA分子
给ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ人带来不便。通过蛋白质工程改变胰岛素的空间结构,以延长胰
岛素的半衰期,得到长效胰岛素;还可以在不改变胰岛素活性部位结 构的前提下,增强其他部位结合强度,使之难以被酶所破坏,从而增强
其稳定性。
(1)(多选)若要批量生产以上提到的长效胰岛素,根据所学知识,需要 用到哪些生物工程? 。
高三生物复习课件：专题九 现代生物科技专题
一类是从大肠杆菌中分离得到的，称为 E· DNA 连接酶；另 coli
一类是从 T4 噬菌体中分离出来的，称为 T4DNA 连接酶。 (4)反转录是以 RNA 为模版来合成 DNA 的过程。可以在体 外短时间内大量扩增 DNA 的技术叫 PCR(多聚酶链式反应)。
卵裂期
囊胚期
基因工程 1．实质：在分子水平上利用特殊工具将特定基因转入受体 细胞，使其产生所需性状。 2．基本工具：
限制酶 作用 DNA 连接酶 载体
切割目的基因和 拼接 DNA 片段，形 携带目的基因进入 载体 受体细胞 成重组 DNA 作用 两核苷酸的脱氧核糖与磷酸之间形成 部位 的磷酸二酯键
备。
【典例 1】(2012 年湛江一模)下图是利用三倍体香蕉的茎 尖培养脱毒香蕉植株的过程示意图。下列叙述正确的是( )
A．①～③过程中发生了有丝分裂和减数分裂 B．对香蕉进行花药离体培养可获得单倍体 C．②阶段为脱分化过程 D．X 代表愈伤组织 [名师点拨]此题考查植物组织培养技术。茎尖组织经过脱
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
[名师点拨]提取矮牵牛蓝色花的mRNA，逆转录得到DNA， 然后扩增酶进行切割，B 错误；目的 基因与质粒的连接需要用 DNA 连接酶，而不是 DNA 聚合酶，
选修3 现代生物科技专题
第一讲基因工程知识点一 基因工程的基本操作工具 1．限制性核酸内切酶(1)来源：主要从原核生物中分离纯化而来。
(2)作用：识别特定的核苷酸序列并切开相应两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
(3)结果：产生黏性末端或平末端。
2．DNA 连接酶(1)常用载体——质粒⎩⎪⎨⎪⎧化学本质 ：双链环状DNA 分子特点⎩⎪⎨⎪⎧ 能自我复制有一个至多个限制酶切割位点有特殊的标记基因(2)其他载体：λ噬菌体衍生物、动植物病毒等。
知识点二 基因工程的操作步骤[动漫演示更形象 见课件光盘] ⎩⎪⎨⎪⎧①从基因文库中获取②利用PCR 技术扩增③通过化学方法人工合成(2)基因表达载体构建组成⎩⎪⎨⎪⎧①目的基因②标记基因③终止子④启动子⎩⎪⎨⎪⎧①植物：农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法②动物：显微注射技术③微生物：感受态细胞法⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧①利用DNA分子杂交技术检测目的基因的有无②利用分子杂交技术检测目的基因的转录③利用抗原—抗体杂交检测目的基因的翻译④利用个体生物学水平的检测鉴定重组性状的表达知识点三蛋白质工程(1)目的：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质结构进行分子设计。
(2)操作手段：基因修饰或基因合成。
(3)设计流程：一、理解运用能力判断有关基因工程叙述的正误。
(1)限制酶只能用于切割目的基因(×)(2)DNA连接酶能将两碱基间通过形成氢键连接起来(×)(3)E·coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端(×)(4)质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体(√)(5)载体的作用是携带目的基因导入受体细胞中，使之稳定存在并表达(√)(6)利用PCR技术能合成目的基因(√)(7)目的基因导入双子叶植物一般采用农杆菌转化法(√)(8)检测目的基因是否导入受体细胞可用抗原—抗体杂交技术(×)(9)蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质(√)(10)蛋白质工程的操作对象是蛋白质分子(×) 二、读图析图能力据农杆菌转化法示意图回答下列问题： (1)农杆菌Ti 质粒中T －DNA 具有怎样的特点？答案：能转移到受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA 上。
专题11 现代生物科技专题(必备知识清单+思维导图)
专题11 现代生物科技专题→教材必背知识1、实现基因工程的操作过程至少需要三种工具，即准确切割DNA的“手术刀”——限制性核酸内切酶、将DNA片段再连接起来的“缝合针”——DNA连接酶、将体外重组好的DNA导入受体细胞的“运输工具”——运载体。
（P4）2、获取目的基因是实施基因工程的第一步。
（P8）3、基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心。
（P11）4、将目的基因导入受体细胞是实施基因工程的第三步。
（P11）5、目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道。
这是基因工程的第四步工作。
也是检查基因工程是否成功的一步。
（P13）6、基因工程的应用：抗虫转基因植物、抗病转基因植物、其他抗逆转基因植物、利用转基因改良植物的品质、用于提高动物生长速度、用于改善畜产品的品质、用转基因动物生产药物、用转基因动物作器官移植的供体。
（P18—21）7、基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
（P26）8、具有某种生物全部遗传信息的任何一个细胞，都具有发育成完整生物体的潜能，也就是说，每个生物细胞都具有全能性的特点。
（P33）9、植物组织培养就是在无菌和人工控制条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。
（P36）10、植物体细胞杂交就是将不同种的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新的植物体的技术。
（P37）11、植物细胞工程的实际应用：植物繁殖的新途径——微型繁殖、作物脱毒、人工种子；作物新品种的培育——单倍体育种、突变体的利用；细胞产物的工厂化生产。
（P38—40）12、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，让这些细胞生长和增殖。
（P44）13、动物细胞核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。
人教版高中生物选修3《现代生物科技专题》教材分析与教学策略探讨
人教版高中生物选修3《现代生物科技专题》教材分析与教学策略探讨人教版高中生物选修3《现代生物科技专题》教材分析与教学策略探讨导言：作为现代生物科技在高中教育中的一门重要课程，《现代生物科技专题》涉及到生物科学、生物技术和生物工程等众多领域的基础知识和实践知识。
人教版高中生物选修3《现代生物科技专题》教材是根据新课程标准编写而成，内容涵盖了生物技术的基础理论和应用，有助于学生了解当代生物科技的发展现状和应用价值。
本文将对该教材进行详细的分析，并探讨相应的教学策略。
一、教材分析1. 内容组织结构《现代生物科技专题》教材共分为5个单元，分别是：基因工程、生物克隆、基因技术在农业和食品安全中的应用、基因技术在医学中的应用、生物技术的道德、法律和安全问题。
每个单元都按照以下结构进行组织：知识与技能导入（激发学生学习兴趣）、知识与技能拓展（深化学生对生物科技的认识）、生物和社会联系（涉及当前社会问题与生物科技的关系）、拓展与探索（拓展学生的科学思维与创新意识）和科学探究（培养学生动手能力和科学实验的精神）。
2. 知识点的选取和组织教材选取了生物技术领域的重要知识点，从基础的基因工程到实际应用的农业、食品安全和医学领域。
每个单元的知识点都有明确的目标和重点，帮助学生把握重点内容。
同时，教材通过引入实际案例和问题，加深学生对知识的理解，并引导他们运用所学知识解决问题。
3. 教材的设计理念《现代生物科技专题》教材注重理论与实践的结合，注重激发学生的学习兴趣和实践动手能力。
教材中融入了大量的实验设计、实验操作和实验结果的分析，让学生能够通过实践去探究和深入理解生物科技知识。
同时，在每个单元的最后部分，教材还设计了自主探究和拓展性学习的内容，引导学生进行更深入的思考和学习。
二、教学策略探讨1. 激发兴趣，引导思考在教学《现代生物科技专题》时，教师可以通过引入新颖的案例和问题，激发学生的兴趣和好奇心，引导他们主动思考。
高中选修3《现代生物科技专题》知识点总结
选修3易考学问点背诵专题1 基因工程基因工程的概念基因工程是指根据人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，给予生物以新的遗传特性，创建出更符合人们须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别纯化出来的。
（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T4DNA连接酶）的比较：①相同点：都缝合磷酸二酯键。
②区分：E·coliDNA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。
“分子运输车”——载体（1）载体具备的条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA片段插入。
③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,它是一种袒露的、结构简洁的、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制实力的双链环状D NA分子。
（3）其它载体：入噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序第一步：目的基因的获得1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。
目的基因获得方法：从基因文库中获得; PCR技术扩增目的基因;人工化学干脆合成2.原核基因实行干脆分别获得，真核基因是人工合成。
现代生物科技专题知识点
基因工程1.概念：又叫DNA重组技术；操作环境：生物体外；特点：人工定向改变生物性状理论基础：绝大多数生物的遗传物质是DNA，各种生物共用一套遗传密码。
2.工具：限制性核酸内切酶(限制酶)：处理目的基因和载体，形成相同的黏性末端（或平末端）主要是从原核生物中分离纯化出来的。
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。
DNA连接酶：连接两个双链DNA片段的末端。
E·coliDNA连接酶来源于T噬菌体，只能将双链DNA片4DNA连接酶能缝合两种末端，但连接平末端的之间的段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来；而T4效率较低。
注：DNA连接酶与DNA聚合酶的异同: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。
载体：化学本质DNA，常用质粒，也可用噬菌体和动植物病毒，条件：①能在受体细胞中复制并稳定保存，②具多个限制酶切点，便于插入目的基因。
③具标记基因便于鉴定和筛选重组DNA。
3.基本步骤：（1）获取目的基因：方法：①从基因文库中获取②化学方法人工合成③利用PCR技术扩增目的基因是指编码蛋白质的结构基因。
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_。
PCR技术扩增目的基因的原理：DNA双链复制过程：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。
（2）构建基因表达载体：包括复制原点、启动子（RNA聚合酶识别和结合的部位）、目的基因、终止子、标记基因（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）将目的基因（基因表达载体）导入受体细胞：转化是指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。
专题十五现代生物科技专题
专题15 现代生物科技专题1．下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图：1要实现①超数排卵,应在崂山奶山羊A发情周期的某一阶段用处理,然后在恰当时期采集卵子;通过②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精,要对精子进行获能处理,对羊的精子常用化学诱导法,,即用一定浓度的诱导精子获能;2若我们已知白蛋白基因的碱基序列,一般采用获取目的基因;要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达,完整的基因表达载体要包括目的基因、、、标记基因等部分;3过程④需将重组质粒用方法注入受精卵的雄原核内,在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是 ;4对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的细胞进行鉴定,一般采用SRY-PCR方法,选择出现阴性反应的性别胚胎进行移植;5为了使胚胎移植能成功,需要对代孕奶山羊C进行处理,使之与供体的生理状况保持相同;2．如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素的过程图解,请据图回答：1图中所涉及的现代生物技术有_____ 等;写3个2图中①结构表示________________；选择_____________ _时期的卵母细胞去核后作为受体细胞构建重组细胞A;②所示的细胞是__________________;3将健康胰岛B细胞基因导入②之前要构建____ ________,这是基因工程的核心,除含目的基因外,还必须含有_______ ________等;4重组细胞B在一定的细胞分化诱导剂作用下,可以定向分化形成具有正常胰岛B细胞功能的胰岛样细胞,其根本原因是________________;培养重组细胞B的培养液中营养成分包括____________ _;5图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是___ ______________;3．下图表示构建转人抗体基因小鼠生产人源性单克隆抗体的流程;请据图回答问题：1图示过程涉及的生物技术有__________ ___、_________ ____、_________ __;2①过程使用的工具酶有_________________ _______；构建的基因表达载体除含有人抗体基因、标记基因外,还应具有_____ ________________;3向转基因小鼠注射特定的抗原后,从小鼠的____ _中提取B淋巴细胞；②过程通常用___ _诱导;4细胞X是____________ _____________．体外培养细胞X所用的培养液必须添加_________________等天然成分,培养过程中会产生接触抑制吗 ;4．下面是有关胚胎工程的相关问题,请回答：1胚胎工程是对动物或所进行的多种显微操作和处理技术;胚胎工程任何一项技术获得的胚胎,都必须通过给受体才能获得后代;2哺乳动物的体外受精主要包括、和等几个主要步骤;若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能,可给供体注射 ,使其排出更多的卵子;3卵子需要发育到时期,才具备受精能力;此时的卵子能、不能与直接取自附睾尾部的精子受精,原因是 ;4精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力;专题15 现代生物科技专题5．以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,请据图回答下列有关问题：1图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是,①过程必须用到酶,②过程使用的是酶;③表示技术,④表示基因工程中过程；若方法C是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法,则方法C是 ;2如果转基因牛D的牛奶中含有 ,则说明血清蛋白基因在个体水平已表达成功,其他细胞中不含血清蛋白是的结果;3图中A和B分别是指和 ;4图中奶牛的牛粪可以用于生产沼气,沼气工程利用的是生态工程的原理; 6．江苏某县地处水乡,畜禽养殖和栽桑养蚕是当地农业的两大支柱产业;在生产总量不断扩张的同时,该县坚持在发展中解决环境问题,优化生态环境,实现了资源的最大化利用;回答问题;1该农业生态系统的能量流动从桑等生产者开始,图中属于消费者的生物有 ;2与传统农业生态系统相比,该农业生态系统更能净化环境,主要原因是被及时利用;3该农业生态系统为何能提高经济效益实现了物质和能量的 ,提高了 ,减少了 ;4根据该县地处水乡这一资源优势,请就该农业生态系统提出你的一条合理化建议;5该生态工程的建设遵循了哪些基本原理_______ _______、______ ________;生态工程与传统工程相比较,具有、、________ 等特点;7.电影中,“蜘蛛侠”能产生高强度的蜘蛛丝,现实中的基因工程也创造出了“蜘蛛羊”,该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白,高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域;请回答：1为保证实验成功,产生蛛丝蛋白的基因需要从______ ___ 基因组/ cDNA文库中获取,并与____ ___ 等调控组件重组在一起,然后与载体相连构建成为表达载体；再通过____ _____等方法,将表达载体导入羊的______________,获得重组细胞;2将获得的重组细胞培养成早期胚胎后,移植到经过_____ ____处理的受体母羊子宫内;因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全研究清楚,所以在早期胚胎的培养中,往往还需要添加__________;若需要一次产生两头转基因“蜘蛛羊”,可将早期胚胎进行___ _____处理;3若所得到的“蜘蛛羊”已知表达载体已进入细胞乳汁中没有检测到蛛丝蛋白,科学家为判断问题所在,应该用______ ___的方法,先检测__________________,若已确认此步成功,则应该继续检测____________;8．根据下列有关胚胎工程的示意图,分析回答：1为使A羊超数排卵,向其注射激素,选择期的卵母细胞进行体外受精；体外受精前要对B细胞进行__ __处理,常用的方法是法;2将早期胚胎注入D羊子宫内的技术叫__ __,D羊被称为填“供体”或“受体”；为使D羊的生理状况更适合完成该技术操作,要对D羊进行处理以提高成功率; 3从早期胚胎分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞,这是因为从功能上ES细胞具有；若取囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割,要注意将均等分割；早期胚胎培养时,培养液中除营养成分外,还需加入 ;9．科学家将四种遗传基因导入皮肤细胞,发现皮肤细胞可转化为具有胚胎干细胞特性的细胞即诱导多能干细胞iPS;回答下列问题：1哺乳动物的胚胎干细胞是由或_______________中分离出来的一类细胞,在功能上具有发育的____________;2在培养iPS的培养液中加入__________ _____,可以诱导iPS分化成不同的组织和器官,解决器官移植中的__________ ____和___________ __两大难题;3将四种遗传基因导入皮肤细胞需要用到的工具酶有____________ __________;iPS的形成说明导入的四种遗传基因能够影响皮肤细胞中基因的_ _______;皮肤细胞能够被诱导形成iPS,是因为皮肤细胞具有______________________;专题15 现代生物科技专题10． 1997年,科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,并且在大肠杆菌中表达成功;请据图回答：1首先根据胰岛素的氨基酸序列,推测出原胰岛素mRNA上的碱基序列,再根据原则,用人工方法合成⑧DNA,通过这一过程获得了基因;2图中①从大肠杆菌的细胞中提取 ,过程②须用酶切割;3图中⑤表示的是的过程,图中③表示的是分子;4④过程表示将分子导入细胞;5若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因组DNA上切下目的基因,并将之取代质粒pZHZ1,1kb=1000对碱基上相应的E—F区域 ,操作过程见下图,那么所形成的重组质粒pZHZ2___________;A．既能被E也能被F切开 B．能被E但不能被F切开C．既不能被E也不能被F切开 D．能被F但不能被E切开11.二倍体哺乳动物体细胞不易进行基因操作和筛选,而生殖细胞已高度分化,不能在体外扩增培养;我国科学家建立了小鼠哺乳动物单倍体胚胎干细胞系,为基因操作找到了新的动物模型;请据图回答：1图中③过程通常采用的方法是____ _____,启动子的作用是_____ _____;2单倍体胚胎干细胞取自囊胚的____ _________,和生殖细胞相比,单倍体胚胎干细胞在体外培养的条件下,可以_____ _______;3在①过程中,科学家采用两种策略来获得小鼠的孤雄单倍体胚胎,—是将受精后获得的合子胚胎的雌原核去除,另—种方法可能是______________ __________;4④过程采用的技术手段是_____ __________,由此可见,单倍体胚胎干细胞能够代替精子,使卵细胞成功“受精”,支撑小鼠胚胎的全程发育;5⑥过程用到的技术是_______________ ,早期胚胎能够在受体内存活的主要生理学基础是___________; 12．科学家采用不同方法培育良种牛的过程．请据图回答有关问题：1为提高良种奶牛的繁殖能力,在获取卵母细胞之前需用促性腺激素对奶牛进行处理,目的是．2“转基因牛”D培育过程中,常用受精卵作为外源基因的受体细胞,主要原因是 ;3图中③将来发育为,c→d过程需对其均等分割的目的是 ;A、B牛基因型是否相同 ;4在培育良种牛的过程中,都运用了动物细胞培养技术．在动物细胞培养过程中,由于对细胞所需的营养物质还没有完全搞清楚,因此在使用合成培养基时,通常在培养基中加入等一些天然成分;13．逆转录病毒载体是一种表达型质粒,结构如图所示;图上的“逆转录病毒序列”可以整合到动物细胞的染色体上,不断地表达其携带的目的基因,获得大量重组逆转录病毒;E、F、H分别为限制酶 E、F、H的酶切位点;1逆转录的模板是_ ____,原料是____ _;2在构建重组质粒时,目的基因插入该质粒,此过程需要的酶是___和___ ;3将重组质粒转人大肠杆菌前用某种离子处理大肠杆菌使之成为______ _才能完成转化过程;为了筛选出含重组质粒的大肠杆菌,一般需要用添加___ __的培养基进行培养;4获取大量重组质粒后,可培育转基因小鼠,将重组质粒导入小鼠受精卵的方法是____ ___;若目的基因进人细胞后插入在一条染色体DNA上,那么获得转基因纯合子小鼠的方法是______________;专题15 现代生物科技专题14．应用生物工程技术能获得人们需要的生物新品种或新产品;请据图回答下列问题：1在培育转基因牛的过程中,①过程需要的酶是,②过程常选取牛的细胞作为受体细胞,常用的方法是_____ _ ____;可以采用_______ ___技术,培育出多头基因型相同的转基因犊牛;③过程涉及的生物技术有 ;2在基因表达载体中,人生长激素基因的首端必须有识别和结合的部位;经检验,转基因牛的乳汁中含有人的生长激素,这说明目的基因在转基因牛体内已经 ;3prG能激发细胞不断分裂,通过基因工程导入该调控基因来制备单克隆抗体,Ⅱ最可能是细胞,Ⅲ代表的细胞具有的特点;4在抗虫棉培育过程中,④过程最常用的方法是 ,要确定抗虫基因是否导入受体细胞,通过技术进行检测;⑤过程所采用技术的原理是 ,⑤过程采用的技术是________ __;该技术中,愈伤组织细胞可培育成单个胚性细胞,利用胚性细胞再分化形成的______ 可制成人工种子;在分子水平上,可采用____ ______的方法来检测转基因抗虫棉的抗虫基因是否成功表达;5当获能后的精子与卵子相遇时,首先发生______ ____反应,释放出有关的酶直接溶解卵丘细胞之间的物质,形成精子穿越放射冠的通路;防止多精入卵的生理反应依次有______ ____、_______ ___;时间顺序不可颠倒15．根据所学生物学知识回答：第4小题1分,其他每空2分1如果要将某目的基因通过农杆菌转化法导入植物细胞,先要将目的基因插入农杆菌Ti质粒的中,然后用该农杆菌感染植物细胞,通过DNA重组将目的基因插入植物细胞的上;2目前临床上使用的红细胞生成素一种糖蛋白,用于治疗肾衰性贫血主要来自基因工程技术生产的重组人红细胞生成素rhEPO;检测rhEPO的体外活性需用抗rhEPO的单克隆抗体;分泌该单克隆抗体的细胞,可由rhEPO免疫过的小鼠细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合而成;3在“试管牛”的培育过程中,采用激素处理可使良种母牛一次排出多枚卵母细胞,最常用的激素是 ;从良种公牛采集的精子需后才能进行受精作用;在胚胎移植前,通过技术可获得较多胚胎;4生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡,也会很快有其他物种占据它原来的生态位置,从而避免系统结构或功能失衡;这体现了生态工程的什么原理A．协调与平衡原理 B．物种多样性原理 C．物质循环再生原理 D．整体性原理16. 克隆羊“多利"的问世,很快在全世界引发了一场大讨论,其中关手“治疗性克隆’’的问题也成为人们关注的焦点;下图所示为人类“治疗性克隆"的大概过程,请据图作答;1过程A表示 ,是目前实现体细胞克隆的关键技术,正常情况下,去核的卵细胞①取自于女性卵巢排卵后在输卵管中期的卵母细胞;2C表示定向诱导技术,其诱导的对象是细胞; 内填数字, 填名称3使用培养基进行胚胎干细胞培养时,通常要加入等天然成分;4图中“内细胞团到胚胎干细胞’’的培养过程中,必须用处理内细胞团,使之分散成单个细胞;5在体外培养条件下,为维持胚胎干细胞的不分化状态,通常在培养皿中铺上一层细胞,或在培养液中添加 ;6若将上述技术用于白血病人的骨髓移植,且图中患者是A型血I A i,提供卵细胞的女性是AB 型血I A I B的,则骨髓移植成功后患者的血型是型;7按上述方法克隆的器官在移植方面的主要优点是 ;17.猪的基因和人类的基因存在一定的相似度;据报道经特殊处理的猪皮可在人身上存活3周左右,起保护创面免受感染的作用;移植猪皮后,还要在猪皮上开很多小口,在小口处植入患者的自体皮肤组织,自体皮肤慢慢生长,逐渐覆盖原先创面,而猪皮最终会掉光;为了使移植的猪皮存活更长时间,有人设法导入人的相关基因用P表示,获得转基因小白猪;其简要流程如下图所示：1过程①中形成重组研蛆常用的酶有和；将目的基因导入成纤维细胞常用的方法是 ;2过程②中,常用酶处理,将皮肤组织块分散戍单个成纤维细胞;在培养成纤维细胞时需要满足的条件是无菌、无毒、通气、适宜的温度、pH以及 ;3图中的卵母细胞应在体外培养到 ,并作除去细胞核的处理；过程③中所用的技术是；能代替图中卵母细胞的还可以是 ;4图示技术除可用于器官移植外,还用于 ;专题15 现代生物科技专题1．2014届湖南长沙重点中学高三第六次月考生物卷10分慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况比如慢性肝病、慢性肾病、肿瘤等,缺乏白蛋白人就容易出现浮肿;人体的白蛋白正常值在每100ml血液中含有3．8～4．8克,如果比正常值低很多时就需要注射人血白蛋白,所以临床上对白蛋白需求量很大;下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图：1要实现①超数排卵,应在崂山奶山羊A发情周期的某一阶段用处理,然后在恰当时期采集卵子;通过②采集的精子不能直接使成熟的卵子受精,要对精子进行获能处理,对羊的精子常用化学诱导法,,即用一定浓度的诱导精子获能;2若我们已知白蛋白基因的碱基序列,一般采用获取目的基因;要使人的白蛋白基因在奶山羊乳腺细胞中特异性表达,完整的基因表达载体要包括目的基因、、、标记基因等部分;3过程④需将重组质粒用方法注入受精卵的雄原核内,在显微镜下判断是否完成受精作用的标志是 ;4对移植前的胚胎进行性别鉴定时,宜取囊胚期的细胞进行鉴定,一般采用SRY-PCR 方法,选择出现阴性反应的性别胚胎进行移植;5为了使胚胎移植能成功,需要对代孕奶山羊C进行处理,使之与供体的生理状况保持相同;2．2014届河南焦作高三第一次模拟考试理综生物卷15分如图是利用现代生物工程技术治疗遗传性糖尿病基因缺陷导致胰岛B细胞不能正常合成胰岛素的过程图解,请据图回答：1图中所涉及的现代生物技术有_______等;写3个2图中①结构表示________________；选择______________时期的卵母细胞去核后作为受体细胞构建重组细胞A;②所示的细胞是__________________;3将健康胰岛B细胞基因导入②之前要构建____________,这是基因工程的核心,除含目的基因外,还必须含有_______________等;4重组细胞B在一定的细胞分化诱导剂作用下,可以定向分化形成具有正常胰岛B细胞功能的胰岛样细胞,其根本原因是________________;培养重组细胞B的培养液中营养成分包括_____________至少写两种;5图示方法与一般的异体移植相比最大的优点是_________________;2细胞核 MII期或减数第二次分裂中期2分内细胞团细胞或胚胎干细胞3．2014届山东潍坊高三上期期末考试生物卷10分下图表示构建转人抗体基因小鼠生产人源性单克隆抗体的流程;请据图回答问题：1图示过程涉及的生物技术有_____________、_____________、___________;2①过程使用的工具酶有________________________；构建的基因表达载体除含有人抗体基因、标记基因外,还应具有_____________________;3向转基因小鼠注射特定的抗原后,从小鼠的_____中提取B淋巴细胞；②过程通常用______诱导;4细胞X是_________________________．体外培养细胞X所用的培养液必须添加_________________等天然成分,培养过程中会产生接触抑制吗4．2014届湖北武汉高三2月调研测试生物卷15分下面是有关胚胎工程的相关问题,请回答：1胚胎工程是对动物＿＿＿＿或＿＿＿＿所进行的多种显微操作和处理技术;胚胎工程任何一项技术获得的胚胎,都必须通过＿＿＿＿给受体才能获得后代;2哺乳动物的体外受精主要包括＿＿＿＿、＿＿＿＿和受精等几个主要步骤;若要充分发挥优良母畜的繁殖潜能,可给供体注射＿＿＿＿,使其排出更多的卵子;3卵子需要发育到＿＿＿＿时期,才具备受精能力;此时的卵子＿＿＿＿能、不能与直接取自附睾尾部的精子受精,原因是＿＿＿＿;4精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入＿＿＿＿中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力;5．2014届江西赣州六校高三上期期末联考生物卷15分以下是科学家采用不同方法培育良种牛的过程,请据图回答下列有关问题：1图中对良种奶牛进行处理时用到的激素是 ,①过程必须用到酶,②过程使用的是酶;③表示技术,④表示基因工程中过程；若方法C是最常用的将目的基因导入动物细胞的方法,则方法C是 ;2如果转基因牛D的牛奶中含有 ,则说明血清蛋白基因在个体水平已表达成功,其他细胞中不含血清蛋白是的结果;3图中A和B分别是指和 ;4图中奶牛的牛粪可以用于生产沼气,沼气工程利用的是生态工程的原理;6．2014届河北邯郸高三上期第二次模拟考试生物卷15分江苏某县地处水乡,畜禽养殖和栽桑养蚕是当地农业的两大支柱产业;在生产总量不断扩张的同时,该县坚持在发展中解决环境问题,优化生态环境,实现了资源的最大化利用;请分析该县农业生态系统结构部分示意图,回答问题;1该农业生态系统的能量流动从桑等生产者开始,图中属于消费者的生物有 ;2与传统农业生态系统相比,该农业生态系统更能净化环境,主要原因是被及时利用;3该农业生态系统为何能提高经济效益实现了物质和能量的多级利用,提高了 ,减少了 ;4根据该县地处水乡这一资源优势,请就该农业生态系统提出你的一条合理化建议;;5该生态工程的建设遵循了哪些基本原理______________、______________;生态工程与传统工程相比较,具有少消耗、多效益、________ 等特点;7．2014届甘肃民乐一中高三12月诊断考试生物卷电影中,“蜘蛛侠”能产生高强度的蜘蛛丝,现实中的基因工程也创造出了“蜘蛛羊”,该羊的乳汁中含有蛛丝蛋白,高强度的蛛丝蛋白可用于许多重要的特种工业领域;请回答：1为保证实验成功,产生蛛丝蛋白的基因需要从_________ 基因组/ cDNA文库中获取,并与_______ 等调控组件重组在一起,然后与载体相连构建成为表达载体；再通过_________等方法,将表达载体导入羊的______________,获得重组细胞;2将获得的重组细胞培养成早期胚胎后,移植到经过_________处理的受体母羊子宫内;因为我们对细胞所需的营养条件还没有完全研究清楚,所以在早期胚胎的培养中,往往还需要添加__________;若需要一次产生两头转基因“蜘蛛羊”,可将早期胚胎进行________处理;3若所得到的“蜘蛛羊”已知表达载体已进入细胞乳汁中没有检测到蛛丝蛋白,科学家为判断问题所在,应该用_________的方法,先检测__________________,若已确认此步成功,则应该继续检测____________;8．2014届云南昆明一中高三上期期末考试生物卷15分根据下列有关胚胎工程的示意图,分析回答：1为使A羊超数排卵,向其注射激素,选择期的卵母细胞进行体外受精；体外受精前要对B细胞进行____处理,常用的方法是法;2将早期胚胎注入D羊子宫内的技术叫__ __,D羊被称为填“供体”或“受体”；为使D羊的生理状况更适合完成该技术操作,要对D羊进行处理以提高成功率;3从早期胚胎分离出的ES细胞可诱导分化出不同的组织细胞,这是因为从功能上ES细胞具有；若取囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割,要注意将均等分割；早期胚胎培养时,培养液中除营养成分外,还需加入 ;9．2014届江西重点中学协作体高三第一次联考生物卷15分科学家将四种遗传基因导入皮肤细胞,发现皮肤细胞可转化为具有胚胎干细胞特性的细胞即诱导多能干细胞iPS;回答下列问题：1哺乳动物的胚胎干细胞是由早期胚胎或_______________中分离出来的一类细胞,在功能上具有发育的____________;2在培养iPS的培养液中加入_______________,可以诱导iPS分化成不同的组织和器官,解决器官移植中的______________和_____________两大难题;3将四种遗传基因导入皮肤细胞需要用到的工具酶有______________________;iPS的形成说明导入的四种遗传基因能够影响皮肤细胞中基因的________;皮肤细胞能够被诱导形成iPS,是因为皮肤细胞具有______________________;10．2014届上海市吴淞中学高三上期第二次月考生物卷9分1997年,科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,并且在大肠杆菌中表达成功;请据图回答：1首先根据胰岛素的氨基酸序列,推测出原胰岛素mRNA上的碱基序列,再根据原则,用人工方法合成⑧DNA,通过这一过程获得了基因;2图中①从大肠杆菌的细胞中提取 ,过程②须用酶切割;3图中⑤表示的是的过程,图中③表示的是分子;4④过程表示将分子导入细胞;5若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从基因组DNA上切下目的基因,并将之取代质粒pZHZ1,1kb=1000对碱基上相应的E—F区域 ,操作过程见下图,那么所形成的重组质粒pZHZ2___________;A．既能被E也能被F切开 B．能被E但不能被F切开C．既不能被E也不能被F切开 D．能被F但不能被E切开试题分析：1人工获取目的基因胰岛素基因的方法是：首先根据胰岛素的氨基酸序列,推测出原11．2014届天津和平区高三上期期末考试生物卷8分二倍体哺乳动物体细胞不易进行基因操作和筛选,而生殖细胞已高度分化,不能在体外扩增培养;我国科学家建立了小鼠哺乳动物单倍体胚胎干细胞系,为基因操作找到了新的动物模型;过程如图所示,请据图回答：。
现代生物科技专题流程图
现代生物科技专题一、基因工程1、“分子手术刀”——限制性核酸内切酶（限制酶）识别DNA 分子的特定的核苷酸序列，并使特定部位的磷酸二酯键断开，具有专一性。
结果产生：黏性末端和平末端。
2、“分子缝合针”——DNA 连接酶。
连接磷酸二酯键。
3、“分子运输车”——载体。
最常用的载体是质粒。
载体具备的条件： ①能在受体细胞中复制并稳定保存。
②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA 片段插入。
③具有标记基因，供重组DNA 的鉴定和选择。
4、基因工程的基本操作程序5、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）二、细胞工程（一）植物细胞工程1、理论基础（原理）：细胞全能性（1）内因：每个细胞都含有该物种的全部遗传信息（2）外因：离体、人工配制的培养基、无菌和人工控制的适宜培养条件。
（3）细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
原因是在个体发育过程中，不同的细胞中遗传基因选择性表达。
（4）在理论上，生物的任何一个细胞都具有发育成完整个体的潜能，但在生物的生长发育过程中，细胞并不表现全能性，而是分化成各种组织和器官。
原因是特定的时间和空间条件下，细胞中的基因会有选择性地表达出各种蛋白质，分化形成不同的细胞，从而构成生物体的不同组织和器官。
2、植物组织培养技术3、植物体细胞杂交技术（二）动物细胞工程 1、动物细胞培养2、动物体细胞核移植技术和克隆动物3、单克隆抗体的制备三、胚胎工程1、（1）桑椹胚：胚胎细胞数目达到32个左右，是全能细胞。
（2）囊胚：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。
2、胚胎移植的基本程序3、胚胎分割移植是指：指采用机械方法将早期胚胎切割成2等份或多等份，获得同卵双胎或多胎的技术。
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基因工程的一般过程与技术
1、据图1-4说出基因工程的基本过程。 2、认真阅读13页图1-6，讨论： 目的基因是什么？ 受体细胞是什么？ 基因表达产物是什么？ 土壤农杆菌在其中可能起什么作用？
一、目的基因的获取1、从基因中获取Fra bibliot含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导 入受体菌的群体中储存，各个受体菌体细胞后，停留在细 胞中进行自我复制或整合到染色体上，随染色 体DNA进行同步复制。质粒DNA分子上有特 殊的遗传标记基因，如抗四环素、氨苄青霉素 等标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。 3、其他载体 噬菌体、动植物病毒 在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒， 都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。
能发荧光的热带斑马鱼
基因工程的诞生和发展
1.基础理论 艾弗里证明： DNA是遗传物质 沃森和克里克： DNA双螺旋结构的发现 克里克： 中心法则的确立 尼伦贝格： 遗传密码的破译
基因工程的诞生和发展
2.工具基础 酶：限制性核酸内切酶、DNA连接酶、逆转录酶 载体： 质粒等 3.诞生
1973年，美国斯坦福大学分子生物学家科恩 第一个建成“基因工程菌” 。科学界把这 一年定为“基因工程元年”
三、基因进入受体细胞的载体
——“分子运输车”
1、通常以质粒作为载体
质粒——细菌细胞中一种很小的环状DNA分子。
裸露的、结构简单、独立于细菌之外，并且有自我 复制能力
质粒
氨苄青霉素 抗性基因
拟核 大肠杆菌细胞
目的基因插入位点 复制原点
思考：
具备什么样的条件才能充当“分子运输车”？
能自我复制 有一个或多个切割位点 有标记基因 对受体细胞无害等。
⑥过程： a、DNA变性（95℃）：双链DNA模板 氢键 断裂，形成___________ 单链DNA 在热作用下，_____ b、退火（复性25℃）：系统温度降低，引物与 双链 。 DNA模板结合，形成局部________ c、延伸（72℃）：在Taq酶的作用下，从引物 的 5′端→3′端延伸，合成与模板互补 DNA链 。 的________
已知基因的核苷酸序列 四种脱氧核苷酸 、 ③条件： ___________________、_______________ 引物 做启动子)、 ___________. DNA聚合酶 前提条件： ______(
n 指数 2 ④方式：以_____方式扩增，即____（n为循环的次数）
使目的基因的片段在短时间内成百万倍地扩增 ⑤结果：
生物 选修3 现代生物科技专题
标志：1973年重组DNA技术的诞生
目录
专题1 基因工程
专题2 细胞工程
专题3 胚胎工程
专题4 生物技术的安全性和伦理问题
专题5 生态工程
专题1
基因工程
基因工程的诞生 基因工程的原理及技术 基因工程的应用 蛋白质工程
荧 光 水 母
水母普通热带斑马鱼基因组含有一种生物全部基因的基因
像国家图书馆 部分基因 含有一种生物部分基因的基因 像市图用PCR技术扩增目的基因 聚合酶链式反应 ，是一项 ① 概念：PCR全称为_______________ 体外 特定DNA片段的核酸合成技术 在生物____ 复制___________ DNA复制 ②原理：__________
（流感嗜血杆菌）
2、功能——一种限制性核酸内切酶只能识别一种 特定的核苷酸序列，并在特定的切点上切割DNA分 子。
寻根问底：
根据你掌握的知识，你能推测这类酶 存在于原核生物中的作用是什么吗？
原核生物容易受到自然界外源DNA的入侵， 但是生物在长期的进化过程中形成了完善 的防御机制，以防止外来病原物的侵害。 限制性核酸内切酶就是细菌的防御性工具， 当外源DNA侵入时，限制性核酸内切酶会 将外源DNA切割掉，以保证自身的安全。 所以，限制性核酸内切酶在原核生物中主 要起到切割外源DNA、使之失效，从而保 护自身的作用。
基因工程的概念：书P8 金榜
基因工程的发展
1、经过哪几个时期？
2、基因工程是如何曲折发展的？ 1974～1976： 1977： 1978～1980： 1982：
基因工程的工具
分子手术刀：
分子缝合针：
分子运输车：
一、限制性核酸内切酶——“分子手术刀”
1、来源——主要是从原核生物中分离纯化而来
限制性核酸内切酶作用的是DNA分子中的什么键？
G A A T T C G C T T A A G C
P P
G A
磷酸二酯键
即脱氧核糖、磷 酸之间的连接
限制性核酸内切酶能识别特定的核苷酸序列：
GAA T T C C T T AAG
AAT T C G G C T TAA
黏性末端
CCC GGG GGG CCC
二、DNA连接酶——“分子缝合针”
1、作用——把两条DNA末端之间的缝隙 “缝合”起来。
GAAT T C C T TAAG
P
G
A
即脱氧核糖、磷酸基之间的连接 P
2、分类
E.coli DNA连接酶——只能将双链DNA 片段互补的黏性末端之间连接起来，不 能将双链DNA平末端之间进行连接
T4 DNA连接酶——既可将双链DNA片段 互补的黏性末端之间连接起来，也能将双 链DNA平末端之间进行连接，但连接平末 端的效率比较低
寻根问底：
DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？为什么？ 不是。两者的差别在于
（1）DNA聚合酶只能将单个的核苷酸加到已有的 核酸片段的3‘末端的羟基上，形成磷酸二脂键，而 DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二脂键。
（2）DNA聚合酶是以一条DNA为模板，将单个核 苷酸通过形成磷酸二脂键形成一条与摸板互补的 DNA链；而DNA连接酶是将双链上的两个缺口同时 连接起来。因此DNA连接酶不需要摸板。
CCC GGG
GGG CCC
平末端
科学家为何对“黏性末端”很感兴趣？
尝试写出下列序列受EcoRI 限制酶作用后的黏性末端
CTTCATGAATTCCCTAA GAAGTACTTAAGGGATT GAATTCCGTAGAATTCGGATT CTTAAGGCATCTTAAGCCTAA
CTTCATG AATTCCGTAG AATTCCCTAA GAAGTACTTAA GGCATCTTAAGGGATT