高考生物一轮复习 第12单元 现代生物科技专题重难点大题
高考生物《现代生物科技专题》综合训练(含答案)
生物期末复习《现代生物科技专题》综合训练1、材料:为大力发展我国奶牛养殖业,科学家们对育种途径进行了大胆探索,下图为相关构思过程:(1)选择卵母细胞作为受体细胞的原因是:。
(2)若要一次性获得大量的受体细胞可采用技术。
(3)该过程所涉及的现代生物技术依次是动物细胞培养、、、和。
2、应用生物工程技术获得人们需要的生物新品种或新产品。
请据图回答同答下列问题:(1) 在培育转入生长激素基因牛过程中,①过程需要的工具酶是,②过程常用的方法是。
(2) ③过程培养到桑椹胚或囊胚阶段,可以采用技术,培育出多头相同的转基冈犊牛。
(3) 在抗虫棉培育过稃中,④过程中的受体细胞如果采用愈伤组织细胞,与采用叶肉细胞相比较,其优点是,⑤过程采用的技术是。
3、科学家已成功将人a一抗胰蛋白酶基因导入山羊,可通过转基因山羊分泌的乳汁来产人a-抗胰蛋白酶。
培育该转基因山羊的基本过程如下:(1)为了鉴别人a-抗胰蛋白酶基因是否导人山羊受精卵中,基因表达载体中须含有。
(2)将基因表达载体导入山羊受精卵的最常用有效的方法是。
(3)山羊受精卵一般要培养到阶段,才能植入母体。
(4)早期胚胎植入母体的技术称为。
(5)要检测转基因山羊分泌的乳汁是否含有人a 抗胰蛋白酶,可采用方法。
4、英国研究人员应用基因工程技术培育成一种转基因紫番茄,即在紫番茄中转入鱼的抗冻蛋白基因,可使其抗寒能力增强。
请回答:(1)将目的基因转入紫番茄细胞前需构建基因表达载体,其组成中是RNA 聚合酶识别和结合的部位,目的基因导入植物细胞常用的方法是。
(2)把已成功导入抗冻蛋白基因的紫番茄细胞脱分化形成,然后通过激素诱导后,出幼根和芽,最后培养成幼苗,这整个过程体现了植物细胞的。
5、动物乳腺生物反应器是基于转基因技术平台,将外源基因导入动物基因组中并定位表达于动物乳腺,使哺乳动物成为“批量生产药物的工厂”。
下图是利用乳腺生物反应器生产某种药用蛋白的流程图,请回答下列问题:(1)图中基因表达载体的启动子来源于。
高三生物一轮书稿:第12单元-现代生物科技专题(含答案)作业答案
课时作业(三十六)1.(1)稳定存在(2)磷酸二酯(3)脱氧核苷酸RNA聚合酶转录(4)甲(解析)(1)构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以通过复制遗传给下一代,同时,使目的基因表达和发挥作用。
(2)DNA连接酶的作用是在DNA片段之间形成磷酸二酯键。
(3)基因表达载体的本质是DNA,其基本组成单位是脱氧核苷酸。
基因表达载体中的启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,这种结合完成后才能驱动目的基因通过转录合成mRNA。
(4)图甲中,该Ti质粒中含有限制酶XbaⅠ和SacⅠ的切割位点,且用这两种酶切割可将目的基因插入T-DNA中,正确;图乙中,该Ti质粒中不含限制酶SacⅠ的切割位点,错误;图丙中,该Ti质粒中含有限制酶XbaⅠ和SacⅠ的切割位点,但用这两种酶切割不会将目的基因插入T-DNA中,错误;图丁中,该Ti质粒中不含限制酶XbaⅠ的切割位点,错误。
2.(1)BclⅠ和HindⅢDNA连接(2)黏性末端相同都不能核苷酸序列不能再被BclⅠ和HindⅢ识别切割(3)7(4)四环素引物A和引物C(解析)本题主要是对基因工程的考查,解答本题的关键在于理解重组质粒中标记基因的作用。
选择限制酶需注意插入目的基因时不能破坏标记基因。
PCR扩增基因时,两种引物结合的部位相反,延伸的方向相反。
限制酶具有特异性,不同的限制酶识别不同的序列,判断某种限制酶能否切割该片段,应该看该片段中是否含有限制酶的识别序列。
(1)若选Bam HⅠ和HindⅢ切割,则会破坏质粒中的两个抗性基因,不利于后期的筛选。
选择的限制酶应在目的基因两侧切割,切割后的DNA片段用DNA连接酶连接。
(2)Bam HⅠ酶切的DNA末端与BclⅠ酶切的DNA末端可直接被DNA连接酶连接,原因是黏性末端相同,但是被DNA连接酶连接后便不能再被这两种限制酶切割了,因为不满足两种限制酶对其所识别序列的特异性要求。
(3)Sau3AⅠ在图甲质粒中一共有3个切点,考虑完全酶切和不完全酶切,最多可能得到7种不同大小的DNA片段。
高三生物一轮总复习 第十二单元第44讲
解析:D中讲的是在追求生态效益时必须考虑到社会效益、
经济效益,这明显是整体性原理。
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第十二单元
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2.下列关于湿地生态恢复工程的叙述。不正确的是( C ) . A.该工程采用工程和生物措施相结合的方法
B.应建立缓冲带,以尽量减少人类的干扰 C.注意退耕还湿地或建立自然保护区就能奏效 D.可依靠自然演替机制恢复其生态功能
二、生态工程所遵循的基本原理 1.物质循环再生原理:物质能够在各类生态系统中,进行区 域小循环和全球地质大循环,循环往复,分层分级利用,从 而达到取之不尽、用之不竭的效果。 2.物种多样性原理:一般而言,物种繁多而复杂的生态系统 抵抗力稳定性 。 具有较高的_______________ 3.协调与平衡原理:处理好生物与环境的协调与平衡,除了
原理
D.该生态工程的运转离不开人的管理
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解析:生态系统中,能量沿食物链是逐级递减的,不能循环 再生,用蛆蛹粪便作为有机肥还田,运用了物质循环再生的
原理。
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第十二单元
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4. (原创题 )因盲目引入水葫芦,导致太湖中水葫芦泛滥,水面 被单一的水葫芦覆盖。针对上述实例的分析,不 正确的是 ( A ) .
可以分为以下类型。
(1)具有农业生态保护性质并以农产品生产为目标的 农业生态 _______________ 工程。
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环境保护 (2)以______________ 为目标的林业生态工程,包括水土保持
生态工程、防风固沙生态工程、水源涵养生态工程、城市绿 化和园林生态工程等。 治理环境污染 为目 标的治污生态工 程,包括污水治 (3)以_______________ 理生态工程、城市垃圾处理生态工程、湖泊和水源地治理生 态工程等。 2.设计实施生态工程坚持的原则 (1)首先肯定生态工程的作用,特别是对 恢复和重建受损生态环境 的重要作用。 ___________________________ (2)不忘大自然固有的强大的生态恢复力量,不能误认为只要
2022届高考生物一轮复习第12单元现代生物科技专题第1讲基因工程课后练习含解析新人教版
第1讲基因工程1.(2021年北京海淀高三月考)科研人员利用基因工程技术构建蜂鸟的基因组文库,研究β-球蛋白基因的功能,流程如图1所示。
(1)首先需要用同种________处理蜂鸟的DNA和质粒,并用DNA连接酶处理,得到________,再与经________处理得到的感受态大肠杆菌混合。
将混合物接种到添加______________的培养基上培养,一段时间后,选择颜色为________(填“白色〞或“蓝色〞)的菌落进一步培养,获得导入蜂鸟DNA片段的大肠杆菌。
用上述方法可以获得导入蜂鸟不同基因的大肠杆菌,构建出蜂鸟的________。
(2)科研人员可从获得的大肠杆菌中提取________,利用图2中的________引物组合进行PCR,以进一步研究蜂鸟β-球蛋白基因的功能。
(3)导入大肠杆菌的蜂鸟β-球蛋白基因并未表达正常功能的蛋白质,可能的原因是____ ___________________________________________________________。
(写出一项即可) 【答案】(1)限制性核酸内切酶重组质粒Ca2+氨苄青霉素和X 白色基因文库(2)DNA B和D (3)大肠杆菌无法正常完成蜂鸟基因表达的肽链的加工2.(2021年广东惠州中学高三调研)但凡具有抗原性、接种于机体可产生特异性免疫、可抵抗传染病的发生和流行的物质均可称为疫苗。
以下是三代乙肝疫苗的生产原理示意图,请据图答复以下问题:(1)目前临床使用的乙肝疫苗是第二代疫苗。
图中外衣壳蛋白基因A的大量扩增可通过________技术,需要用到的一种重要酶是____________和________种引物。
构建含基因A的重组质粒需要用到的工具酶是______________。
(2)据信息和所学知识分析:第一代疫苗根本淘汰的原因是___________________。
(3)结合图中第二代、第三代疫苗的化学本质,分析推测哪一代疫苗有利于运输及其原因:_________________________________________________________________________。
高三生物一轮书稿:第12单元-现代生物科技专题(含答案)易错纠错80题答案
易错纠错80题1.活细胞内含量最多的元素是氧2.Mg是叶绿素a、b必不可少的组成元素3.tRNA、酶和载体蛋白发挥作用后不失活4.糖原代谢的最终产物是CO2和水5.核酸在生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成中有重要作用,少数酶的本质是RNA6.该过程体现了细胞膜的信息交流功能7.生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜8.只有真核生物才有生物膜系统9.细胞质基质是细胞内新陈代谢的主要场所10.由于蔗糖的相对分子质量大,物质的量浓度小,渗透压低,所以单位时间内水分子由蔗糖溶液一侧扩散到葡萄糖溶液一侧的多,葡萄糖一侧液面高11.前者为协助扩散,后者为主动运输12.使用试剂的量不能影响酶活性,所以不能作为自变量13.加热提供了反应的活化能14.葡萄糖的利用速率加快15.载体的种类和数量影响植物对离子吸收的选择性16.细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP中的化学能17.还有一部分以热能形式散失18.能进行有氧呼吸的细胞不一定含线粒体,如硝化细菌、蓝藻,人体剧烈运动时肌细胞可进行无氧呼吸19.叶绿体光反应产生的ATP只用于暗反应20.胡萝卜素含量最低21.必须先漂洗再染色22.观察细胞有丝分裂时,细胞已死亡,不能观察到持续分裂过程23.人体内不再分裂的体细胞核中共有46个DNA分子24.细胞癌变并不是单一基因突变的结果,至少在一个细胞中发生5~6个基因突变,才能赋予癌细胞所有的特征25.衰老细胞内细胞膜通透性改变26.A和a基因的本质区别是遗传信息不同或脱氧核苷酸排列顺序不同27.同源染色体相同位置基因可能控制的是相同性状28.实质应是等位基因分离,非同源染色体上的非等位基因自由组合29.卵巢中产生的卵细胞数量少,且排出的卵子可能并没有完成减数分裂30.不考虑特殊情况,一个精原细胞产生的四个精子肯定两两相同,概率应为131.一般雄配子的数量远多于雌配子,应该是雌雄配子中D、d两种配子的比例是1∶132.非同源染色体自由组合,人体卵细胞内来自母方的染色体为0~23条,受精卵中的染色体一半来自母方,一半来自父方33.受精卵细胞核中的遗传物质一半来自母方,一半来自父方34.X b Y B与X b X b的后代中雄性全为显性性状,仍表现与性别有关35.性染色体上的基因控制的性状都与性别相关联36.一种生物的遗传物质只能有一种,无主次之说37.细胞生物的遗传物质都是脱氧核糖核酸38.DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成39.RNA聚合酶的结合位点是启动子40.原核细胞才能边转录边翻译41.有些生物的遗传物质是RNA42.已分化的细胞发育成完整个体才能体现细胞的全能性43.高度分化的细胞不分裂,不可发生DNA复制44.所有生物共用一套密码子45.白化病是酪氨酸酶基因突变导致的;头发变白是酪氨酸酶活性降低导致的46.秋水仙素抑制纺锤体形成,作用时期是前期47.受精作用不是基因重组48.该变异属于染色体变异49.基因突变在显微镜下观察不到50.同源染色体的非姐妹染色单体间互换片段是交叉互换,属于基因重组51.易位是指非同源染色体之间交换片段52.将目的基因导入受体细胞不需碱基互补配对53.切割目的基因与运载体使用同种限制酶54.变异不定向55.自然选择直接作用于表现型56.共同进化还有种间互助和生物与无机环境之间的相互作用57.Aa自交不改变基因频率,但改变基因型频率58.抗药性的变异发生在用药之前,药只是对抗药性的变异进行定向选择59.经过血管的信息分子的作用属于体液调节60.效应T细胞裂解靶细胞对生物体有利,属于细胞凋亡61.过敏反应是防御功能过强的体液免疫62.抗原绝大多数是糖蛋白或蛋白质,自身衰老、损伤、癌变的细胞被当作抗原对待63.T淋巴细胞产生淋巴因子,在体液免疫中能促进B淋巴细胞的增殖、分化64.胞内寄生的细菌需要先经过细胞免疫释放抗原,再通过体液免疫消灭65.感觉中枢位于大脑皮层;体温、血糖、水盐平衡的调节中枢位于下丘脑66.浆细胞是唯一不能识别抗原的免疫细胞67.抗体、胰岛素、神经递质的分泌方式都是胞吐68.只有浆细胞能产生抗体69.激素只起调节作用,不参与代谢,参与代谢的是酶70.顶芽和侧芽都能合成生长素71.种群的空间特征包括均匀分布、随机分布和集群分布72.用样方法调查种群密度一般选双子叶植物73.外来入侵生物最终呈现“S”型增长74.直接决定种群密度的是出生率和死亡率、迁入率和迁出率75.“种间关系”中“种”是指物种76.水等环境因素属于生态系统77.生物圈中的物质才是自给自足的78.粪便中的能量属于排便生物上一营养级生物的同化量79.通常用取样器取样法调查土壤中小动物类群丰富度80.运载体常用的是质粒,还有λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。
高三生物一轮书稿:第12单元-现代生物科技专题(含答案)重难点大题练答案
重难点大题练(六)1.(1)鸟嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸(2)BD(3)B和C8(4)PstⅠ、Eco RⅠ 1(5)抗四环素各种生物共用一套密码子(解析)(1)DNA分子的一条多核苷酸链中,两个脱氧核苷酸之间以磷酸基团和五碳糖相连。
由题目可知,Eco RⅠ识别的DNA序列只有G和A,故切开的是鸟嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸之间相连的化学键。
(2)密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,若题图中的ACT能决定一个氨基酸,则其对应的密码子是UGA,A错误;DNA聚合酶和DNA连接酶都可作用于②磷酸二酯键处,解旋酶作用于①氢键处,B正确;A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,因此若只用这片段中的3个碱基对,可以排列出23种片段,C错误;就游离的磷酸基而言,该片段有2个游离的磷酸基,而重组质粒不含游离的磷酸基,因此该片段与重组质粒相比多了2个游离的磷酸基,D正确。
(3)若利用PCR技术增加目的基因的数量,由题图乙可知,DNA复制只能从5'到3',因此构建前利用PCR技术扩增目的基因时,A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取 B和C 作为引物,该DNA分子在PCR仪中经过4次循环后会产生基因片段16个,其中等长的目的基因片段8个。
(4)为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选,提高重组效率,抗四环素基因不被破坏,应该选择的限制酶是PstⅠ、Eco RⅠ。
如果用限制酶PstⅠ、Eco RⅠ和HindⅢ同时对质粒进行切割,假设同时只有任意两个位点被切断且每次机会相等,若PstⅠ酶的切割位点用1表示,Eco RⅠ酶的切割位点用2表示,HindⅢ酶的切割位点用3表示,则形成的DNA片段有1→2,2→1,2→3,3→2,1→3,3→1六种片段,其中只有2→1片段含有完整抗四环素基因,即含有完整抗四环素基因的DNA片段只有1种。
(5)如果大肠杆菌是受体细胞,则其体内应不含抗四环素基因,以利于筛选出含重组质粒的受体菌。
高三生物一轮总复习 第十二单元第42讲
解析:图示为应用植物组织培养技术中诱导愈伤组织细胞发 生基因突变,经过筛选后培育为新品种的过程,故依据的原 理有基因突变和植物细胞具有全能性;过程①表示脱分化、 过程②表示再分化,不同的过程需要调节生长素和细胞分裂 素或其类似物的不同比例;胚状体的形成经过了再分化,因
基因的选择性表达,胚状体细胞与愈伤组织细胞相比,DNA
第十二单元
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A.该育种过程所依据的原理有基因突变和植物细胞具有 全能性 B.过程①②的培养基中,不同植物生长调节剂的浓度比 例不同
C.白三叶草愈伤组织和胚状体的细胞中DNA和RNA种类
相同 D.过程③通常采用的筛选方法是向白三叶草幼苗喷洒除 草剂
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第十二单元
现代生物科技专题
原代
传代
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现代生物科技专题
(2)条件 ①无菌、无毒的环境——无菌处理、加抗生素杀菌、定期更 换培养液。 ②营养——糖、氨基酸、促生长因子、无机盐和微量元素+ 血清或血浆 _______________ 等天然成分。 ③适宜的温度(36.5±0.5 ℃)和pH(7.2~7.4)。 5%CO2 ④气体环境——95%空气+_______________ (维持培养液的 pH _______________) 。 (3)应用:生产细胞产品,如干扰素、疫苗、单克隆抗体;检
(2)作物新品种的培育:单倍体育种、突变体的利用。 愈伤组织 阶段。 (3)细胞产物的工厂化生产:培养到_____________
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优良品种的遗传特性 ,高效 微型繁殖:保持 ____________________
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三、动物细胞工程 1.动物细胞培养:其他动物细胞工程技术的基础。 (1)过程
优化方案高考生物一轮复习 第十二单元 现代生物科技专
【优化方案】2016届高考生物一轮复习第十二单元现代生物科技专题单元过关检测(十二)1.下图中酶1、2、3是基因工程中常用的三种酶,有关三种酶的叙述中,错误的是( )A.酶1只能切割双链DNA的特定碱基序列B.酶2和酶3都能催化磷酸二酯键的形成C.酶3既可连接平末端,又可连接黏性末端D.PCR扩增DNA时,需要同时利用酶2和酶3解析:选D。
由图可知,酶1、2、3分别是限制酶、DNA聚合酶、DNA连接酶。
选项A,限制酶只能切割双链DNA的特定碱基序列。
选项B,DNA聚合酶和DNA连接酶都能催化磷酸二酯键的形成。
选项C,连接平末端的酶也可以连接黏性末端。
选项D,PCR扩增时,只需要具有耐热性的DNA聚合酶,不需要DNA连接酶。
2.下图是构建基因表达载体的过程示意图,请判断下列相关说法中不.正确的是( )A.基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤,是成功的关键B.构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中能稳定存在且遗传给下一代C.一个基因表达载体一般包括目的基因、标记基因、起始密码和终止密码等结构D.基因表达载体中的标记基因的作用是筛选出含有目的基因的受体细胞解析:选C。
选项A,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。
选项B,构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传给下一代,同时,使目的基因能够表达和发挥作用。
选项C,一个基因表达载体一般包括目的基因、标记基因、启动子和终止子等结构。
选项D,标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的受体细胞筛选出来。
3.chIL基因是蓝藻核DNA上控制叶绿素合成的基因。
为研究该基因对叶绿素合成的控制,需要构建缺失chIL基因的变异株。
构建过程如图所示,下列叙述不.正确的是( )A.chIL基因的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸B.①②过程应使用不同的限制性核酸内切酶C.构建的基因表达载体中应含有起始密码子和终止密码子D.若操作成功,可用含红霉素的培养基筛选出所需变异株解析:选C。
高三生物一轮书稿:第12单元-现代生物科技专题(含答案)听课答案
教师详解(听课手册)第十二单元现代生物科技专题第36讲基因工程考点一(知识梳理)1.(1)人们的愿望DNA重组转基因(2)生物类型生物产品(3)DNA分子2.(1)①原核生物②特定核苷酸特定部位磷酸二酯键③黏性平(2)大肠杆菌黏性末端或平末端(3)①限制酶标记基因②质粒③动植物病毒(题组训练)1.(1)DNA能够自我复制具有遗传特性(2)CGCGT—A—DNA连接酶(3)标记基因供重组DNA的鉴定和选择(4)C(解析)(1)a代表的物质是大型环状DNA分子,质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核之外的小型环状DNA分子,两者都能自我复制,并蕴含遗传信息。
(2)与质粒DNA分子的切割末端能够连接的目的基因切割末端之间能够发生碱基互补配对,可使用DNA连接酶将它们连接在一起。
(3)质粒DNA分子上的氨苄青霉素抗性基因可以作为标记基因,便于对重组DNA进行鉴定和筛选。
(4)常用的载体有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
苏云金芽孢杆菌抗虫基因一般作为目的基因;土壤农杆菌环状RNA分子不容易在宿主细胞内保存;动物细胞染色体的主要成分是DNA和蛋白质,不能被限制性核酸内切酶切割,因此不能用作载体。
2.(1)(2)DNA连接(3)ABCDEF(4)青霉素和X-gal白D(5)D(解析)①质粒经过酶M和酶N的切割形成甲、乙片段,根据甲、乙片段的黏性末端可知,两种限制酶的识别序列分别是、,酶M特异性识别的DNA碱基序列是,则酶N特异性识别的DNA碱基序列是。
(2)DNA连接酶可以将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来。
(3)甲、乙、丁都有两个黏性末端,且都相同,因此如果只考虑2个片段的组合,那么甲、乙、丁三种片段中任意两个连接都能够连接形成环状DNA。
(4)为了筛选含重组质粒的受体菌,应在通用培养基中额外加入青霉素和X-gal,培养一段时间,挑选出白色的菌落进一步培养。
这表明青霉素抗性基因没有被破坏,lacZ基因已经被破坏,因此,在原来质粒中,限制酶M和N的酶切位点都位于lacZ基因中。
12章 现代生物科技专题 单元总结 课件-2021届高三高考生物一轮复习考点突破
知识网络
专题讲座
单元总结
结束
知识网络
专题讲座
单元总结
结束
流程图在复习中的应用 针对生物学科的特点和学习过程中普遍感到的知识零乱、思路不清等问 题,通过创设不同的流程图,可以构建一个可视化的思维支架而形成清晰的 脉络。流程图常用来描述事物的起始、发展、终结等过程。由于它推理过程 清晰、直观且逻辑性强,能够比较清晰地表达复杂系统其各部分之间的关系, 有利于自主形成知识框架、思维框架,提高学习效率。 一、应用流程图帮助理解生物学过程、生物技术流程和实验操作过程 1.以流程图表示生物学过程 生物学过程是一个动态的过程,而且生物学过程具有复杂、微观等特征。 如果仅仅用文字介绍,生物学过程的描述一般冗长、抽象,难以理解。如果 利用流程图表述生物学过程,可以变抽象为具体,易于理解和记忆。
结束
流程图表示实验的操作过程,在生物学实验中同样应用非常广泛。 例如,观察细胞有丝分裂的实验中,关于制作洋葱根尖装片的过程中我 们可以用下图表示,简单明了又便于理解。
二、通过自主学习,自己绘出流程图,加深对生物学知识的理解 流程图可以作为一种学习生物学知识的好的方法。例如,泡菜制作 中,亚硝酸盐含量的检测是学习中的一个难点,教材中长篇介绍检测亚 硝酸盐含量检测的方法。若将教材中的文字介绍转化为流程图,既加深 了对整个流程的了解,又锻炼了图文转化能力,可谓一举两得。 三、流程图在生物学习中应用的反思 恰当学习、运用流程图,能够迅速从复杂的细节中找到问题的核心, 理清思路。但是任何方法都有其不足的一面,流程图对于核心问题描述 有力,但是细节方面不能细致的体现,因此流程图要结合文字表述,注 重细节才能发挥流程图在生物学科学习中的作用。
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专题讲座实验的具体流程 生物技术是生物学中非常重要的内容,与生产、生活联系密切。 生物技术过程复杂,语言描述长篇累牍,但是用流程图就完全不同 了。例如,我们在 PCR 技术扩增的过程中,可以用下图表示简单描 述出其操作过程。
2022届高考生物一轮复习第12单元现代生物科技专题第2讲细胞工程课后练习含解析新人教版
第2讲细胞工程1.(2020年甘肃西北师大附中高三诊断)下图表示细胞工程的流程图(a、b表示过程),请据图回答下列问题:(1)若图示为动物细胞融合的过程,则a特有的诱导剂是________。
以动物细胞融合为基础发展起来的杂交瘤技术为制造单克隆抗体开辟了新途径,通过把能产生抗体的________细胞与能在体外大量增殖的________细胞进行融合,得到既能迅速大量繁殖,又能产生专一抗体的杂交瘤细胞。
(2)若图示为植物体细胞杂交过程,则在甲、乙融合之前,需要用________(填酶的名称)制备________。
这项工程的意义是__。
(3)由甲、乙融合得到丙细胞的基本原理是________________。
【答案】(1)灭活的病毒浆骨髓瘤(2)纤维素酶和果胶酶原生质体克服远缘杂交不亲和的障碍,扩大亲本组合的范围(3)细胞膜的流动性2.(2020年河南林州一中月考)单克隆抗体的特点是特异性强、灵敏度高、可以大量制备,已被广泛应用于疾病的诊断和治疗。
用H7N9病毒制备单克隆抗体的流程如图所示:(1)过程③常用的方法是__________。
(2)向小鼠体内注射抗原蛋白,使小鼠产生________免疫。
从小鼠体内分离的细胞Ⅰ是____________,细胞Ⅱ应具有的特点是______________。
(3)体外培养细胞Ⅱ,首先应保证其处于________________的环境中,其次需要提供充足的营养和适宜的温度。
培养箱充入二氧化碳的作用是________。
(4)对于转基因成功的细胞Ⅱ还要进行克隆化培养和________检测。
(5)若要预防H7N9禽流感,可用图中的________作为疫苗。
【答案】(1)显微注射法(2)体液B淋巴细胞(浆细胞或已免疫的B淋巴细胞) 既能无限增殖,又能产生特异性抗体(3)无菌、无毒维持培养液的pH (4)(专一)抗体(5)抗原蛋白3.(2020年湖北荆州中学模拟)细胞工程是一门新兴的生物工程技术。
2021年高考生物一轮单元复习 现代生物科技专题(含答案解析)
2021年高考生物一轮单元复习现代生物科技专题1.下列关于生态工程的叙述,正确的是( )A.窦店村综合发展型生态工程建立了良好的物质多级循环利用程序B.在城市环境治理中,实现垃圾分类处理体现了协调与平衡原理C.对湿地的恢复,只要注意退耕还湿地或建立自然保护区就可以了D.我国的生态工程应该以经济和社会效益为主要目标2.以下说法不正确的是( )A.雄性动物从初情期开始产生精子B.1个精原细胞可形成四个精子C.精子在睾丸内形成时间为两个月左右D.动物体型大的产生的精子多且大3.与植物体细胞杂交密切相关的下列叙述中,不正确的是( )A.利用离心、振动、电激等诱导B.利用聚乙二醇(PEG)等试剂诱导C.克服远缘杂交不亲和的障碍D.快速繁殖、培育无病毒植物4.下列与动物细胞培养有关的表述中,不正确的是( )A.需用胰蛋白酶处理组织,但要控制加入的酶量和处理的时间,防止损伤细胞B.动物细胞培养是动物细胞工程的基础技术C.悬液中分散的单个细胞很快就会贴附在瓶壁上D.“细胞在传至10~50代左右时,增殖会逐渐缓慢,以至于完全停止”的主要原因是接触抑制5.将特定药物与单克隆抗体相结合制成的“生物导弹”,能够用于某种癌症的治疗。
其过程如下图所示。
下列有关叙述错误的是( )A.经①形成的杂交瘤细胞都能无限增殖并产生特定抗体B.①过程得到的不都是杂交瘤细胞C.②过程需要筛选并克隆单个杂交瘤细胞D.抗体的靶向作用使③过程具有高度特异性6.当卵母细胞达到( )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7.下列能正确表示高等动物胚胎发育顺序的是( )A.受精卵→卵裂→囊胚→原肠胚→组织器官的分化B.卵→卵裂→原肠胚→组织器官的分化C.受精卵→囊胚→原肠胚→幼体D.受精卵→卵裂→桑椹胚→囊胚→原肠胚→组织器官的分化8.采集卵母细胞时,不宜采用的方法是( )A.用特定激素处理,然后从输卵管中冲取卵子B.从屠宰场已屠宰母畜的卵巢中采集C.借助超声波探测仪、内窥镜等工具,直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞D.将动物麻醉后,用特制的电极直接刺激排卵中枢神经,引起排卵9.下列关于胚胎干细胞特点的叙述,不正确的是( )A.胚胎干细胞可由原始性腺分离出来B.囊胚所有的细胞都是胚胎干细胞C.体积小、细胞核大、核仁明显D.体外培养条件下,ES细胞可以增殖而不分化10.下列有关胚胎移植的叙述中错误的是( )A.对供体、受体要进行选择B.必须用激素对供体进行超数排卵处理C.必须对供体和受体动物进行同期发情处理D.对供体和受体要进行体内受精,防止发生生理变化不同步11.胚胎分割对内细胞团不均等分割会导致( )A.分割后胚胎的遗传物质产生差异B.分割后胚胎的恢复受到影响C.分割后的胚胎难以进行移植D.分割后的胚胎难以进行性别鉴定12.下列关于生物技术的安全性和伦理问题的分析,不合理的观点是( )A.转基因生物进入自然界后不会与野生物种杂交而威胁其他生物的生存B.运用重组DNA技术可以将致病菌或病毒改造成威力巨大的生物武器C.我国的政策是禁止进行生殖性克隆人D.转基因生物合成的某些新的蛋白质有可能成为某些人的过敏原或者引起中毒13.我国在西部多省区实行退耕还林还草工程,这一工程属于( )A.农村综合发展型生态工程B.大区域生态系统恢复工程C.小流域综合治理生态工程D.湿地生态恢复工程14.单克隆抗体与血清抗体相比,优越之处在于( )A.单克隆抗体可制成生物导弹B.单克隆抗体的特异性强、灵敏度高,产量也大大高于血清抗体C.单克隆抗体可以在体外制备D.单克隆抗体制备过程简单15.下列关于植物组织培养的叙述中,正确的是( )A.同一株绿色开花植物不同部位的细胞经培养获得的愈伤组织基因相同B.一般来说,容易进行无性繁殖的植物,不容易进行组织培养C.离体器官或组织都需在光下才能形成愈伤组织D.培养基中添加蔗糖的目的是提供营养和调节渗透压16.下列关于cDNA文库及其建立过程的叙述中,哪一项是不正确的( )A.cDNA文库包含了某种生物的部分基因B.需从特定组织或细胞中提取DNA或RNAC.利用mRNA的反转录合成互补DNA片段D.合成的互补DNA片段需要连接在载体上17.下列关于DNA连接酶作用的叙述,正确的是( )A.将单个脱氧核苷酸加到某DNA片段末端,形成磷酸二酯键B.将限制酶切开的两个DNA片段连接起来,重新形成磷酸二酯键C.连接两条DNA链上碱基之间的氢键D.只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间连接起来,而不能将双链DNA片段平末端之间进行连接18.用XhoⅠ和SalⅠ两种限制性核酸内切酶分别处理同一DNA片段,酶切位点及酶切产物分离结果如图。
高考生物一轮复习(基础知识巩固+考点互动探究+考例考法直击+教师备用习题)第12单元现代生物科技专题
生态工程
基础知识巩固│考点互动探究│教师备用习题
第39讲 生态工程
考试说明
1.简述生态工程的原理 (Ⅱ)。 2.生态工程的实例(Ⅰ)。
2.制作流程
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一、关注生态工程建设 1.生态工程建设的目的:遵循 自_然__界___物__质__循__环__的规律,充分发挥资源的生 产潜力,防止__环__境__污___染___,达到 _经__济___效__益____和__生__态__效__益____的__同__步____发展。 2.生态工程的特点:与传统的工程相比, 生态工程是一类__少___消__耗___、__多__效___益___、 __可___持__续___的工程体系。
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二、生态工程所遵循的基本原理
物种多样性原理
②对策:建设农村综合发展型生 态工程。 (2)小流域综合治理生态工程
整体性原理
①问题:_水__土__流__失_____。
决定功能原理
图12391
三、生态工程的实例及发展前景 1.生态工程的实例 (1)农村综合发展型生态工程
②对策:应用生态工程的整体性 原理、协调与平衡原理以及工程 学原理,通过保土蓄水、耕作措 施、林草措施等工程和生物措施, 层层设防以控制土壤侵蚀。
①问题:人多地少以及实现物__质__、___能__量_的多级利用。
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(3)大区域生态系统恢复工程 ①问题:__土__地__沙__漠__化____。 ②对策:退耕还林还草生态工程、__防___沙__治__沙___生态工程、防护林生态工程。 (4)湿地生态恢复工程 ①问题:___湿__地__缩__小___引发的系列效应。 ②对策:实施__湿___地__恢__复___工程;建立__缓___冲__带_____。 (5)矿区废弃地的生态恢复工程 ①问题:矿藏开采后造成土体、土壤和植被,乃至整个地区生态系统的破坏;矿区 极端恶劣的土地条件阻碍植被生长;影响土地景观,产生重金属污染。
高考生物复习:第1部分12 现代生物科技
第一部分专题十二[满分90分,限时45分钟]一、选择题(每小题6分,共36分,每小题只有一个选项符合题意)1.(2015·北京高考)在应用农杆菌侵染植物叶片获得转基因植株的常规实验步骤中,不需要...的是A.用携带目的基因的农杆菌侵染植物细胞B.用选择培养基筛选导入目的基因的细胞C.用聚乙二醇诱导转基因细胞的原生质体融合D.用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生芽解析首先明确培育转基因植株的主要步骤:a.目的基因的获取→b.构建基因表达载体→c.将目的基因导入受体细胞→d.目的基因的检测与鉴定.A项,将目的基因导入植物细胞常采用农杆菌转化法,属于c步骤.B项,目的基因导入受体细胞后,需要检测其是否可以稳定维持和表达,属于d步骤.C项,用聚乙二醇诱导原生质体融合是细胞融合技术的必要手段,但不是基因工程的常规步骤.D项,获得导入了目的基因的受体细胞后,需要经植物组织培养才能发育成植株,植物组织培养过程中需要用适当比例的生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织分化生成根和芽,属于必需步骤.答案 C2.(江苏)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验,下列叙述正确的是A.还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂,二苯胺试剂B.鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热C.二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色D.脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀解析还原糖鉴定试剂是斐林试剂,DNA鉴定试剂是二苯胺试剂,A错误;鉴定还原糖和DNA需进行水浴加热,蛋白质鉴定不需进行水浴加热,B错误;二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色,C 正确;脂肪鉴定时可见橘黄色颗粒,蛋白质鉴定时呈紫色,D错误.答案 C3.(江苏)下列有关细胞工程的叙述,正确的是A.PEG是促细胞融合剂,可直接诱导植物细胞融合B.用原生质体制备人工种子,要防止细胞破裂C.骨髓瘤细胞经免疫处理,可直接获得单克隆抗体D.核移植克隆的动物,其线粒体DNA来自供卵母体解析PEG是促细胞融合剂,但植物细胞不能直接融合,需先去壁形成原生质体才能融合,A错误;制备人工种子应用完整的植物细胞,不需用原生质体,B错误;骨髓瘤细胞不能产生抗体,C错误;核移植克隆的动物,线粒体DNA来自供卵母体,D正确.答案 D4.(江苏)下图为制备人工种子部分流程示意图,下列叙述正确的是A.胚状体是外植体在培养基上脱分化形成的一团愈伤组织B.该过程以海藻酸钠作为营养成分,以CaCl2溶液作为凝固剂C.可在海藻酸钠溶液中添加蔗糖,为胚状体提供碳源D.包埋胚状体的凝胶珠能够隔绝空气,有利于人工种子的储藏解析愈伤组织是外植体脱分化后形成的状态,而愈伤组织经再分化可形成胚状体.A项错误.海藻酸钠的作用是包埋,提供营养成分的是添加在海藻酸钠中的蔗糖等物质,B项错误,C项正确.包埋胚状体的凝胶珠能够透气,有利于人工种子的呼吸和萌发,D项错误.答案 C5.下图为培育转基因山羊生产人β酪蛋白的流程图.下列叙述正确的是A.过程①所用的人β酪蛋白基因可从人cDNA文库中获得B.过程②可选用囊胚期或原肠胚期的胚胎进行移植C.过程③可使用胚胎分割技术扩大转基因山羊群体D.过程④人β酪蛋白基因只能在细胞核内进行转录、翻译解析A项,目的基因的获取方法包括:从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和化学方法人工合成.从人cDNA文库中获得属于从基因文库中获取的方法.B项,胚胎移植应选用发育良好的桑椹胚或囊胚.C项,胚胎分割技术的操作对象一般是发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚,分割后可进行胚胎移植,②过程后已经完成胚胎分割、胚胎移植,借助胚胎移植技术可产生遗传物质完全相同的后代.图示过程③的操作对象是转基因山羊个体,可通过克隆技术达到扩大转基因山羊群体的目的.D项,翻译不能在细胞核内进行.答案 A6.如图是“无废弃物农业”农村生态工程示意图,下列说法错误的是A.该生态系统的良性循环与信息的传递无关B.该生态系统实现了能量的多级利用,提高了能量利用率C.该生态工程的建设主要遵循物质循环再生原理D.该生态工程具有少消耗、多效益等特点解析生态系统的正常进行离不开信息传递,如作物的生长、繁殖等;该生态农业作物秸秆饲养牲畜,实现了能量的多级利用,提高了能量利用率;牲畜粪便、人粪尿、作物秸秆在土壤中被分解者分解后,被植物充分吸收,遵循了物质循环再生原理;该生态系统体现了少消耗、多效益等特点.答案 A二、非选择题(共54分)7.(14分)(江苏)下表是几种限制酶识别序列及其切割位点,图1、图2中标注了相关限制酶的酶切位点,其中切割位点相同的酶不重复标注.请回答下列问题:(1)用图中质粒和目的基因构建重组质粒,应选用__________两种限制酶切割,酶切后的载体和目的基因片段,通过__________酶作用后获得重组质粒.为了扩增重组质粒,需将其转入处于__________态的大肠杆菌.(2)为了筛选出转入了重组质粒的大肠杆菌,应在筛选平板培养基中添加__________,平板上长出的菌落,常用PCR 鉴定,所用的引物组成为图2中__________.(3)若BamH I 酶切的DNA 末端与Bcl I 酶切的DNA 末端连接,连接部位的6个碱基对序列为__________,对于该部位,这两种酶__________(填“都能”、“都不能”或“只有一种能”)切开.(4)若用Sau3A Ⅰ切图1质粒最多可能获得__________种大小不同的DNA 片段.解析 (1)选择的限制酶应在目的基因两端存在识别位点,但BamH Ⅰ可能使质粒中启动子丢失,因此可能选Bcl Ⅰ和HindⅢ.酶切后的载体和目的基因片段,通过DNA 连接酶作用后获得重组质粒.为了扩增重组质粒,需将其转入处于感受态的大肠杆菌.(2)为了筛选出转入重组质粒的大肠杆菌,根据质粒上的抗性基因,应在筛选平板培养基中添加四环素.PCR 技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合,沿相反的方向合成子链.(3)根据BamH I 和Bcl I 的酶切点,BamHI 酶切的DNA 末端与Bcl I 酶切的DNA 末端连接,连接部位的6个碱基对序列为T GATC C A CTAG G ⎝ ⎛⎭⎪⎫G GATC A C CTAG T ,与两种酶的酶切位点均不同.(4)根据BamH I 、Bcl I 和Sau3A I 的酶切位点,Sau3A I 在质粒上有三个酶切位点,完全酶切可得到记为A 、B 、C 三种片段,若部分位点被切开,可得到AB 、AC 、BC 、ABC 四种片段,所以用Sau3A I 切图1质粒最多可能获得7种大小不同的DNA 片段.答案 (1)BclⅠ和Hind Ⅲ 连接 感受(2)四环素 引物甲和引物丙(3)T GATC C A CTAG G ⎝ ⎛⎭⎪⎫G GATC A C CTAG T 都不能 (4)78.(14分)(2015·全国卷Ⅱ)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(P1)不但保留P的功能,而且具有了酶的催化活性.回答下列问题:(1)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)以P基因序列为基础,获得P1基因的途径有修饰__________基因或合成__________基因.所获得的基因表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分子之间的流动,即:__________.(3)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__________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、纯化获得蛋白质,之后还需要对蛋白质的生物__________进行鉴定.解析(1)从题中所述资料可知,将P分子中158位的丝氨酸变成亮氨酸,240位的谷氨酰胺变成苯丙氨酸后,该蛋白质的功能发生了改变,此过程是通过对构成蛋白质的氨基酸的排列顺序进行改造,进而改变了蛋白质的结构,从而改变了蛋白质的功能.(2)在蛋白质工程中,目的基因可以以P基因序列为基础,对生物体内原有P基因进行修饰,也可以通过人工合成法合成新的P1基因.中心法则的内容如下图所示:由图可知,中心法则的全部内容包括:DNA以自身为模板进行的复制,DNA通过转录将遗传信息传递给RNA,最后RNA通过翻译将遗传信息表达成蛋白质;在某些病毒中RNA可自我复制(如烟草花叶病毒等),在某些病毒中能以RNA为模板逆转录合成DNA(如HIV),这是对中心法则的补充.(3)蛋白质工程的基本途径是预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→合成DNA→表达出蛋白质,经过该过程得到的蛋白质,需要对其生物功能进行鉴定,以保证其发挥正常作用.答案(1)氨基酸序列(或结构)(其他合理答案也可)(2)P P1 DNA和RNA(或遗传物质) 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9.(14分)下图表示利用胚胎干细胞(ES细胞)所作的一系列研究,请据图分析回答.(1)上图中的胚胎干细胞(ES细胞)可以从__________和__________中分离获取.(2)过程Ⅰ将胚胎干细胞置于γ射线灭活的鼠胎儿成纤维细胞的饲养层上,并加入动物血清、抗生素等物质,维持细胞不分化的状态.在此过程中,饲养层提供干细胞增殖所需的__________,加入抗生素是为了__________________.该过程对于研究细胞分化和细胞凋亡的机理具有重要意义.(3)过程Ⅳ得到的小鼠畸胎瘤中里面全是软骨、神经管、横纹肌和骨骼等人类组织和器官.实验时,必须去除小鼠的胸腺,使其存在免疫缺陷,该过程研究的意义在于解决__________问题.(4)该研究中,包含的生物技术有________________________________(至少写出两种).(5)过程Ⅱ将带有遗传标记的ES细胞注入早期胚胎的囊胚腔,通过组织化学染色,用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素,这项研究利用了胚胎干细胞具有__________的特点.在哺乳动物早期发育过程中,囊胚的后一个阶段是__________.(6)过程Ⅲ是培育转基因小鼠,将获得的目的基因导入胚胎干细胞之前需构建基因表达载体,将构建好的表达载体导入胚胎干细胞最常用的方法是__________.解析(1)胚胎干细胞(ES细胞)可以从早期胚胎和原始性腺中分离获取.(2)胚胎干细胞培养时所用的饲养层细胞可以供给干细胞增殖所需的营养物质,加入抗生素是为了防止杂菌污染.(3)去除小鼠的胸腺,小鼠不能形成T细胞,不发生细胞免疫,使移植组织细胞不会被排斥.Ⅳ过程研究对于解决临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等问题有重要意义.(4)该研究中包括动物细胞培养、转基因、早期胚胎培养、胚胎移植等生物技术.(5)胚胎干细胞具有发育的全能性,因此可通过组织化学染色,用于研究动物体器官形成的时间、发育过程以及影响因素.在哺乳动物早期发育过程中,囊胚的后一个阶段是原肠胚.(6)将基因表达载体导入动物细胞最常用的方法是显微注射法.答案(1)早期胚胎原始性腺(2)营养物质防止杂菌污染(3)临床上供体器官不足或器官移植后免疫排斥等(4)动物细胞培养、转基因技术、早期胚胎培养、胚胎移植(5)全能性原肠胚(6)显微注射法10.(12分)建设社会主义新农村的关键是构建和谐社会,发展生态农业,走可持续发展之路.下图为某地一生态工程建设模式图,请据图回答有关问题:(1)生态经济:使一个系统产出的污染物,能够成为本系统或另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化.“无废弃物农业”体现了生态工程的__________原理.(2)该生态工程模式的最大优点是__________.该生态工程种植不同的农作物、果树、苗木,饲养牛、猪、鸡等多种畜禽,这体现了生态工程的__________原理.(3)该生态工程中,处于第二营养级的生物除鸡、奶牛、鱼外还有__________(写全才能给分),该生态工程建设中,鱼塘中每一种鱼苗的投放量都不宜超过其__________.解析(1)无废弃物农业体现的是物质循环再生原理.(2)以沼气工程为中心的生态工程,各类植物的秸秆、枝叶用来生产饲料养畜、禽、鱼,人、畜、禽的粪便作为原料生产沼气,最大的优点是充分利用了废弃物中的物质和能量,实现了物质和能量的分级多层次利用,同时又减少了环境污染.生态工程中,适当增加农作物、饲养畜禽等生物种类,使生态系统营养结构复杂,自我调节能力增强,抵抗力稳定性增加,这体现了生态工程的物种多样性原理.(3)读图可知,处于第二营养级的生物除鸡、奶牛、鱼外还有猪、人.鱼塘中养鱼时要考虑环境容纳量,投放的鱼苗量不能太多.答案(1)物质循环再生(2)实现能量和物质的分层次多级利用(或提高物质和能量的利用率),减少环境污染物种多样性(3)猪、人环境容纳量(K值)。
高考生物一轮复习 第12单元 现代生物科技专题 第1讲 基因工程课件
(1)用限制酶Hind Ⅲ、BamHⅠ同时切割目的原因,可得到________个 DNA片段。
(2)用限制酶Hind Ⅲ和BamHⅠ切割Ti质粒,可得到________个DNA片 段。
(3)过程①需要用到________酶。 (4)切割目的基因和质粒的酶与①过程的酶作用的化学键都是________。 (5)如果把目的基因直接注入植株细胞,一般会被植株细胞中的______。 (6)将目的基因导入植物细胞,除采用上图中的方法外,还可采用______ 法和花粉管通道法等。
能自我复制 (2)质粒特点有一个至多个
限制酶切割位点
有特殊的 标记基因
12/9/2021
四、基因工程的应用 1.植物基因工程:主要用于提高农作物的
抗逆能力 。以及改
良 农作物的品质 和利用植物 生产药物 等方面。
2.动物基因工程:主要应用于动物品种改良、建立 生物反应器 、 器官移植 等方面。
3.基因工程药物:来源于转基因的 工程菌 。
12/9/2021
2.DNA连接酶——“分子缝合针” (1)作用:将切下来的 DNA片段拼接成新的DNA分子。 (2)种类ET·4cDoNliAD连NA接连酶接:酶既:能只连能接连黏接性黏末性端末又端能连接
平末端
12/9/2021
3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” (1)种类: 质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
AATTC……G G……CTTAA
为使运载体与目的基因相连,含有目的基因的DNA除可用EcoRI切割外, 还可用另一种限制性核酸内切酶切割,该酶必须具有的特点是_______。
(3)按其来源不同,基因工程中所使用的DNA连接酶有两类,即 ________DNA连接酶和________DNA连接酶。
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第12单元现代生物科技专题时间 / 40分钟1.[2017·盐城二模]基因表达载体的构建是基因工程的核心。
图Z6-1中甲为限制酶Eco RⅠ的识别序列,图乙表示目的基因及限制酶切点,图丙表示目的基因上的DNA片段,图丁表示质粒。
请回答下列问题:图Z6-1(1)若用图甲所示的限制酶Eco RⅠ切割外源DNA,就其特异性而言,切开的是之间相连的化学键。
(2)(多选)图丙为目的基因中的某一片段,下列有关叙述正确的是。
A.若图中的ACT能决定一个氨基酸,则ACT可称为一个密码子B.DNA聚合酶和DNA连接酶都可作用于②处,解旋酶作用于①处C.若只用这个片段中的3个碱基对,排列出的DNA片段有64种D.就游离的磷酸基而言,该片段与重组质粒相比多了2个游离的磷酸基(3)若利用PCR技术增加目的基因的数量,由图乙可知,A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取作为引物(DNA复制子链的延伸方向5'→3')。
该DNA分子在PCR仪中经过4次循环后会产生等长的目的基因片段个。
(4)为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选,提高重组效率,应该选择的限制酶是。
如果用限制酶PstⅠ、Eco RⅠ和HindⅢ同时对质粒进行切割,假设同时只有任意两个位点被切断且每次机会相等,则形成含有完整抗四环素基因的DNA片段有种。
(5)如果大肠杆菌是受体细胞,则其体内应不含基因,以利于筛选出含重组质粒的受体菌。
目的基因能在大肠杆菌细胞内表达出相同的蛋白质,其遗传学基础是。
2.[2017·贵阳一模]中国科学家成功将人肝再生增强因子(hALR)的基因导入羊的乳腺上皮细胞中,再利用核移植技术培育出了转基因克隆羊,其乳汁含有hALR。
请回答下列问题:(1)从人的肝细胞中获取所有mRNA,并以此为模板反转录产生多种片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中,该受体菌群体叫作人的文库,从该文库中获得hALR基因,这样获得的基因与人的肝细胞中的hALR基因相比(填“有”或“没有”)区别。
(2)得到hALR基因后,若要较快地得到大量的hALR基因,一般采用PCR技术扩增。
扩增过程包括目的基因解链为单链、、在酶作用下延伸,如此重复循环。
如图Z6-2中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向,请用箭头在方框内标出另一条引物的位置及扩增方向。
图Z6-2(3)目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的DNA上是否。
(4)人的hALR基因能够在羊乳腺细胞表达出相同的hALR,说明所有生物。
3.[2017·山东济宁一模]干旱会影响农作物产量,科学家们对此进行了研究。
如图Z6-3为用探针检验某一抗旱植物基因型的原理,相关基因用R和r表示。
图Z6-3(1)在利用PCR技术扩增R或r基因的过程中,利用可寻找抗旱基因的位置并进行扩增。
(2)若被检植株发生A现象,不发生B、C现象,则被检植物的基因型为。
(3)用从基因文库中获取目的基因的方法获取抗旱基因时需要用到限制酶,限制酶能够识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的断开。
(4)经检测,抗旱基因已经导入烟草细胞,但未检测出抗旱基因转录出的mRNA,从构建基因表达载体的角度推测,最可能的原因是。
(5)要快速繁殖转基因抗旱烟草植株,目前常用的技术是,该技术的基本过程是将离体的烟草细胞诱导脱分化形成,然后再分化出根和芽并发育成小植株。
该技术在作物新品种的培育方面最主要的两个应用是突变体的利用和。
4.[2017·武昌元月调研]如图Z6-4是利用现代生物技术改良草莓品系的过程,请回答下列有关问题:图Z6-4(1)图中涉及的现代生物技术有、、。
(2)请简述Ⅰ过程的基本方法。
A培育至具有凤梨风味的绿色草莓幼苗的过程, (填“能”或“不能”)体现植物细胞的全能性。
(3)研究人员根据已知的胰岛素基因序列,可采用方法获得胰岛素基因。
(4)转基因技术和细胞工程在改良动植物类型过程中都有广泛应用,但是,胚胎工程只是指对动物的所进行的多种显微操作和处理技术。
5.[2017·湖北部分重点中学二模] 2016年4月6日,世界上首个拥有“三位亲生父母”的健康男婴在墨西哥诞生。
其培育过程采用如图Z6-5所示技术路线。
图Z6-5据图回答下列问题:(1)由于女性的自然周期产生的卵子太少,捐献者在取卵前通常需要注射激素,促使一次有更多的卵泡发育。
(2)重组细胞需培养到MⅡ中期的原因是该时期的卵母细胞才具备,精子还要经过处理。
(3)从受精卵到三亲婴儿的培育需要和等技术。
(4)三亲婴儿的培育技术(填“能”或“不能”)避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代,而(填“能”或“不能”)避免母亲的红绿色盲基因传递给后代。
三亲婴儿的染色体(填比例)来自母亲提供的细胞核。
6.[2017·重庆模拟]类风湿性关节炎是一种自身免疫病,致残性强。
研究表明,该病的病理改变与肿瘤坏死因子-α(TNF-α)密切相关,而一种人鼠嵌合的抗TNF-α单克隆抗体能有效治疗类风湿性关节炎。
如图Z6-6为该单克隆抗体制备过程示意图。
请回答:图Z6-6(1)图中的抗原A是,促融剂常用,HAT培养基的作用是。
(2)医疗上,把单克隆抗体与化学药物或细胞毒素相结合制成“”,借助抗体的定向作用将药物带到病变细胞并将其杀死。
(3)克隆动物是指用方法得到的动物,为提高胚胎的利用率,可用技术获得同卵双胎或多胎。
(4)在克隆技术伦理方面,我国政府的态度是禁止生殖性克隆人, 治疗性克隆。
7.[2017·湖北武汉模拟]如图Z6-7为纯种荷斯坦奶牛的繁殖过程,据图回答下列问题:图Z6-7(1)与图示繁殖过程相比,克隆动物培养过程特有的技术手段是技术,这两种繁殖动物的方式相比,实质性的区别为前者是,后者是(填“无性生殖”或“有性生殖”)。
(2)一般用激素对供体母牛做超数排卵处理。
(3)纯种荷斯坦小奶牛繁殖成功的原因之一是纯种荷斯坦奶牛胚胎可与受体黄牛的子宫建立,但是移入受体的供体胚胎的在孕育过程中不受任何影响。
(4)某研究所决定培养转基因荷斯坦奶牛,科研人员先构建含药用蛋白基因的表达载体,再将其导入受精卵中,然后还要采用DNA分子杂交技术检测。
重难点大题练(六)1.(1)鸟嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸(2)BD (3)B和C 8 (4)PstⅠ、Eco RⅠ 1(5)抗四环素各种生物共用一套密码子[解析] (1)DNA分子的一条多核苷酸链中,两个脱氧核苷酸之间以磷酸基团和五碳糖相连。
由题目可知,Eco RⅠ识别的DNA序列只有G和A,故切开的是鸟嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸之间相连的化学键。
(2)密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基,若题图中的ACT能决定一个氨基酸,则其对应的密码子是UGA,A错误;DNA聚合酶和DNA连接酶都可作用于②磷酸二酯键处,解旋酶作用于①氢键处,B正确;A和T之间有2个氢键,C和G之间有3个氢键,因此若只用这片段中的3个碱基对,可以排列出23种片段,C错误;就游离的磷酸基而言,该片段有2个游离的磷酸基,而重组质粒不含游离的磷酸基,因此该片段与重组质粒相比多了2个游离的磷酸基,D正确。
(3)若利用PCR技术增加目的基因的数量,由题图乙可知,DNA复制只能从5'到3',因此构建前利用PCR技术扩增目的基因时,A、B、C、D四种单链DNA片段中应选取 B和C 作为引物,该DNA分子在PCR仪中经过4次循环后会产生基因片段16个,其中等长的目的基因片段8个。
(4)为了使目的基因和质粒定向连接并且有利于受体细胞的筛选,提高重组效率,抗四环素基因不被破坏,应该选择的限制酶是PstⅠ、Eco RⅠ。
如果用限制酶PstⅠ、Eco RⅠ和HindⅢ同时对质粒进行切割,假设同时只有任意两个位点被切断且每次机会相等,若PstⅠ酶的切割位点用1表示,Eco RⅠ酶的切割位点用2表示,HindⅢ酶的切割位点用3表示,则形成的DNA片段有1→2,2→1,2→3,3→2,1→3,3→1六种片段,其中只有2→1片段含有完整抗四环素基因,即含有完整抗四环素基因的DNA片段只有1种。
(5)如果大肠杆菌是受体细胞,则其体内应不含抗四环素基因,以利于筛选出含重组质粒的受体菌。
目的基因能在大肠杆菌细胞内表达出相同的蛋白质,其遗传学基础是各种生物共用一套密码子。
2.(1)cDNA(或互补DNA) cDNA(或部分DNA) 有(2)引物与单链相应互补序列结合Taq(或热稳定DNA聚合或DNA聚合)(3)插入了目的基因(4)共用一套密码子[解析] (1)以mRNA为模板,通过逆转录方法产生多种cDNA片段,与载体连接后储存在一个受体菌群中,该受体菌群体叫作cDNA(或部分DNA)文库;从部分基因文库中获取的DNA没有启动子、内含子和终止子等,因此这样获得的基因与人的肝细胞中的hALR基因相比有区别。
(2)PCR技术扩增过程包括目的基因解链为单链、引物与单链相应互补序列结合、在热稳定DNA聚合酶作用下延伸,如此重复循环。
由于DNA分子的两条链是反向平行的,且延伸总是从5'到3',若图中箭头表示一条引物结合模板的位置及扩增方向,则另一条引物的位置及扩增方向,如答案图所示。
(3)目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的DNA 上是否插入了目的基因。
(4)由于生物共用一套遗传密码子,因此人的hALR基因能够在羊乳腺细胞表达出相同的hALR。
3.(1)引物(2)RR (3)磷酸二酯键(4)基因表达载体上目的基因首端未加入启动子(5)植物组织培养愈伤组织单倍体育种[解析] (1)用PCR技术扩增R或r基因时,需要用引物寻找抗旱基因的位置。
(2)被检植物发生A现象,不发生B、C现象,即r探针没有形成杂交环,所以被检植物的基因型为RR。
(3)限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,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裂。
(4)经检测,抗旱基因已经导入烟草细胞,但未检测出抗旱基因转录出的mRNA,从构建基因表达载体的角度推测,最可能的原因是基因表达载体上目的基因首端未加入启动子。
(5)植物组织培养技术可快速繁殖抗旱烟草植株,该技术包括脱分化和再分化两个基本过程,即将离体的烟草细胞诱导脱分化形成愈伤组织,然后再分化出根和芽并发育成小植株。
该技术在作物新品种的培育方面最主要的两个应用是突变体的利用和单倍体育种。
4.(1)转基因技术植物体细胞杂交技术植物组织培养技术(2)先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得具有活力的原生质体,然后借助一定的技术手段(物理或化学方法)诱导原生质体融合能(3)化学(4)自然受精(或配子)或早期胚胎[解析] (1)题图中涉及的现代生物技术有转基因技术、植物体细胞杂交技术、植物组织培养技术。