常州二中《基因工程》-1.doc

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1、二轮复习 常州市第二中学高三生物备课组专题一 基因工程一、考点盘点内容等级要求（1）基因工程的诞生A（2）基因工程的原理及技术A（3）基因工程的应用B（4）蛋白质工程A二、知识网络 11DNA重组技术的基本工具12基因工程的基本操作程序13基因工程的应用14蛋白质工程的崛起三、基础回顾及能力拓展1、基因工程的原理问题1：利用基因工程技术，能否对生物的性状进行定向改造？ 这种技术应用了哪种可遗传变异原理？ 问题2：基因工程能对不同种生物的DNA进行操作的原因是 。2、DNA重组的基本工具问题1：限制性核酸内切酶的特点是什么 。右表限制酶SmaI和限制酶XmaI作用的相同点是 ，不同点是 。问题2

2、：甲处是 键，乙处是 键。DNA连接酶作用于 （甲、乙）处。 DNA聚合酶作用于 （甲、乙）处。解旋酶作用于 （甲、乙）处。纠错笔记： 项目 种类 作用底物 作用部位 作用结果 限制酶 DNA分子 磷酸二酯键 形成粘性末端或平末端 DNA连接酶 DNA分子片段 磷酸二酯键 形成重组DNA分子 DNA聚合酶 脱氧核苷酸 磷酸二酯键 形成新的DNA分子 DNA(水解)酶 DNA分子 磷酸二酯键 形成脱氧核苷酸 DNA解旋酶 DNA分子 碱基对间的氢键 形成单链DNA分子 问题3：在用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时，需要对质粒改造，构建新的限制酶切位点。 已知EcoRI限制酶的识别序列为 ，切

3、割位点在G与A之间。怎样把左图中的酶切位点改造成 ?构建需要的限制酶切位点的过程：首先用 酶处理质粒；然后用DNA聚合酶等处理质粒；再运用 酶处理质粒，从而形成新的限制酶切位点。3、DNA基因工程的基本操作程序问题1：怎样获取目的基因？目的基因的获取方法问题2：PCR流程图引物1引物2PCR技术中，如何使DNA解旋？ 需用 酶，该酶有何特点？ 所需的引物是否碱基互补配对？ 在第 轮循环产物中开始出现两条脱氧核苷酸链等长的DNA片段。问题3：下图表示某基因工程中基因表达载体的构建，其中酶1、酶2、酶3、酶4表示四种限制酶，酶1的识别序列和切割位点是：GAATTC，酶2的识别序列和切割位点是：AG

4、CT，酶3的识别序列和切割位点是：CCCGGG，酶4的识别序列和切割位点是：CTGCAG。（1）A端用酶 切割，B端用酶 切割，C端用酶 切割，D端用酶 切割。（2） 端和 端的粘性末端是一样的。（3）在重组质粒中，AC连接部分能否被酶1识别并切割？ （4）在重组质粒中，BD连接部分能否被酶2识别并切割？ 能否被酶3识别并切割？ （5）两段DNA片段能够拼接的结构基础 除此之外，黏性末端只有 ，端口才能遵循碱基互补原则被DNA连接酶缝合； 而平末端则没有这个要求。问题4：基因工程中基因表达载体除需具有目的基因外，还有复制原点、 、 、标记基因。如利用转基因奶牛乳腺生物反应器生产人的生长激素时，

5、需要在生长激素编码序列前插入 的启动子。且由生长激素基因表达产物无法推知启动子碱基序列，原因是 研究还发现复制原点处的碱基序列特点通常含A、T碱基较多，其意义是 。问题5：将目的基因导入植物细胞，最常用的方法 导入动物细胞，最常用的方法 导入细菌细胞，最常用的方法 注意提示： (1)以植物细胞作为受体细胞可采用体细胞，经植物组织培养获得转基因植物，原理是植物细胞的全能性。 (2)要获得转基因动物一般只能以动物受精卵作为受体细胞，因为动物体细胞不能表达全能性。动物基因工程主要是为了改善畜产品的品质或生物乳房发生器生产药物，而不是为了产生体型巨大的个体。(3)原核细胞作为受体细胞不能对分泌蛋白(如

6、人胰岛素等)进行加工，可以考虑以酵母菌等作为受体细胞。 问题6：一般通过标记基因筛选含有目的基因的受体细胞：据图回答：（1）在导入过程中可能会出现三种情况：即将重组质粒导入受体细胞、将质粒A导入受体细胞、没有任何质粒进入细胞；如何去除没有导入质粒的大肠杆菌？ 。原理是 。（2）如果把已经导入普通质粒A或重组质粒的大肠杆菌，放在含有四环素的培养基上培养，将发生的现象是 ，原理是 。（3）下图表示运用影印培养法(使在一系列培养皿的相同位置上能出现相同菌落的一种接种培养方法)检测基因表达载体是否导入大肠杆菌。培养基除了含有细菌生长繁殖必需的成分外，培养基A和培养基B分别还含有 、 。从检测筛选的结果

7、分析，含有目的基因的是 菌落中的细菌。还可以通过以下方法检测和筛选： 检测目的基因是否插入了受体细胞染色体组中，方法是 。检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是 。检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是 。检测转基因生物是否表达出特殊性状，方法是 。4、基因工程与遗传规律问题1：在植物基因工程中，Ti质粒的T-DNA可以把目的基因插入到染色体中的DNA上，目的基因在植物基因组中整合的位点是随机的。现利用Ti质粒把卡那霉素抗性基因导入烟草细胞并获得两株具有抗性的植株。植株1与野生型(无抗性)杂交获得的子代植株中50具有抗性，50无抗性；植株2与野生型杂交获得的子代植株中，75具有抗性，25无抗性

8、。下列有关的叙述中，错误的是A有抗性与无抗性这对相对性状中，抗性是显性性状 B植株2细胞中导入的两个抗性基因位于同源染色体上 C在培育抗性植株过程中需要运用植物组织培养技术 D这对相对性状的遗传符合孟德尔的遗传规律变式练习：将携带抗除草剂基因的重组Ti质粒导入二倍体油菜细胞，抗除草剂基因插入到染色体的DNA中，并且在基因组中整合的位点是随机的。经培养、筛选获得株有抗除草剂特性的两株转基因植株A和B。（1）将A植株与无抗性植株杂交，子代抗性与无抗性的比例为1:1，则A植株自交后代中抗性占 。（2）将B植株与无抗性植株杂交，子代抗性与无抗性的比例为3:1，则B植株自交后代中抗性占 。问题2: 拟南

9、芥是遗传学研究的模式植物，某突变体可用于验证相关的基因的功能。野生型拟南芥的种皮为深褐色（TT），某突变体的种皮为黄色（tt）。假设将油菜基因连接到拟南芥染色体并替换其中一个t基因，则该转基因拟南芥自交后代中，种皮的表现型及比例是 。 专题二 细胞工程一、考点盘点内容等级要求（1）植物的组织培养B（2）动物的细胞培养与体细胞克隆A（3）细胞融合与单克隆抗体A二、知识网络1.植物组织培养流程图2动物细胞培养流程图3单克隆抗体制备流程图三、基础回顾及能力拓展1、植物细胞的全能性问题1：什么是植物细胞的全能性？问题2：植物体细胞在什么情况下才能表现出全能性？2、植物组织培养技术问题1：在植物组织培养

10、的过程中，需要在培养基中加入一些植物激素，如细胞分裂素、生长素。当细胞分裂素/生长素的比例1时，能 ；1时，能诱导 的生成；1时，能诱导 的生成。问题2：植物组织培养时注意的问题： 实验用具、操作过程严格 避光培养， 见光培养 试管苗培养中先生 培养，后生 培养问题3：植物体上所有的器官、组织、细胞，都可以作为植物组织培养的材料吗？问题4：为什么在植物组织培养中容易产生突变体，进而培育成新品种？3、植物体细胞杂交技术问题1： 该方法获得的杂种植株属于哪一种变异？ 番茄是2倍体，马铃薯是四倍体，番茄马铃薯杂种植株细胞中有 个染色体组。问题2：该过程培育新品种的过程中，遗传物质的传递是否遵循孟德尔

11、的遗传定律？4、动物细胞培养问题1：在动物细胞的培养过程中，原代培养的细胞，遗传物质是否发生改变？ 传代培养10代的细胞，遗传物质是否发生改变？ 传代培养1050代的细胞，遗传物质是否发生改变？ 传代培养50代以后的细胞，遗传物质是否发生改变？ 问题2：动物细胞培养的条件是什么？5、动物体细胞核移植技术和克隆动物问题1：动物体细胞核移植技术属于哪一种变异？问题2：该过程是有性生殖还是无性生殖？6、动物细胞融合问题1：动物细胞融合最重要的用途是什么？问题2：生产单克隆抗体时，一般不直接利用一个效应B(浆)细胞，主要原因是 常用的与植物细胞融合相同的诱导剂是 ，不同的是 培养时培养液中还需通入气体

12、物质，其中通入CO2的目的是 在单克隆抗体的制备过程中，有两次筛选，筛选的目的是分别是什么？体内培养与体外培养相比，其优点是 专题三 胚胎工程一、考点盘点内容等级要求（1）动物胚胎发育的基本过程A（2）胚胎工程的理论基础A（3）胚胎干细胞的移植A（4）胚胎工程的应用B二、知识网络三、基础回顾及能力拓展问题1：分清两个标志受精的标志和受精完成的标志：受精标志： 。受精完成的标志： 。问题2：成熟的精子并不代表具有受精能力，必须 后才具备受精能力。动物排出的卵子并未成熟且成熟程度因动物种类不同而异，但只有达到 期时，才具备与精子受精的能力。问题3：防治多精入卵的屏障是什么？ 问题4：哺乳动物受精作

13、用的场所是 ，胚胎发育的场所在 问题5：早期胚胎发育的过程：问题6：胚胎移植过程中两次使用激素：第一次常用 激素对受、供体进行同期发情处理，目的是 ；第二次用 激素对供体做超数排卵处理。问题7：胚胎移植的是什么时期的胚胎？ 问题8：胚胎分割移植时，分割的是什么时期的胚胎？专题四 生物技术的安全性和伦理问题一、考点盘点内容等级要求（1）转基因生物的安全性问题A（2）生物武器对人类的威胁A（3）生物技术中的伦理问题A二、基础回顾1、转基因生物的安全性问题（1）食物安全问题出现滞后效应；出现新的过敏原；营养成分改变；侵犯宗教信仰者或素食者的权益。（2）生物安全问题成为新杂草；成为“入侵的外来物种”，

14、威胁其他生物生存；重组出对人类或其他生物有害的病原体；通过基因重组产生“超级杂草”。（3）环境安全问题打破自然物种的原有界限，破坏生态系统稳定性。重组微生物降解某些化合物过程中可能产生污染环境的中间产物。重组DNA与微生物杂交，产生有害的病原微生物。转基因植物的花粉中含有的有毒蛋白或过敏蛋白可通过蜜蜂进入蜂蜜中，最后进入其他动物和人体内。 (4)措施 保障公众对所购食品是否来源于转基因生物拥有知情权 。 国家应建立相应的评估及预警机制。 2、生物武器 3、生物技术中的伦理问题（1）克隆人技术违反人类伦理道德。冲击现有婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念。人为地制造在心理上和社会地位上都不健全

15、的人。（2）设计试管婴儿把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重。抛弃或杀死配型不合适的多余胚胎，无异于“谋杀”。（3）基因检测对个人隐私权提出挑战。制造基因歧视。专题五 生态工程 一、考点盘点内容等级要求（1） 生态工程的原理A（2）生态工程的实例及应用B二、知识网络1、生态工程的原理基本原理理论基础意义实例物质循环再生原理物 质 循 环可避免环境污染及对系统稳定和发展的影响无废弃物农业物种多样性原理生 态 系 统 的 稳 定 性生物多样性程度高可增强系统的抵抗力稳定性“三北”防护林建设中的单纯林问题；珊瑚礁生态系的生物多样性问题协调与平衡原理生物与环境的协调与平衡生物数量不超过环境承

16、载力可避免系统的失衡与破坏、生物种类要适应环境太湖富营养化问题整体性原理社会、经济、自然复合系统统一协调各种关系可保障系统的平衡与稳定林业建设中自然系统与社会、经济系统的关系问题系统学与工程学原理系统结构决定功能原理：分布式优于集中式和环式改善和优化系统的结构以改善其功能桑基鱼塘系统整体性原理：整体大于部分保持系统高生产力珊瑚礁藻类和珊瑚虫的关系2、生态工程的实例实例问题原理对策案例农村综合发展型生态工程实现物质的多级循环利用，在资源有限的条件下能较多的产出，以解决人多地少的矛盾物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理建立综合发展型生态工程核心：沼气工程优点：农林牧副渔全面发展；开发可更新

17、资源，减少环境污染窦店村以沼气工程为中心的生态工程小流域综合治理生态工程小流域的水土流失整体性原理、协调与平衡原理 “综合”表现在同时考虑到生态效益和经济效益不同气候带、不同自然条件和不同经济发展水平的地区，生态工程模式应各具特色甘肃陇南地区“九子登科”模式大区域生态系统恢复工程土地荒漠化协调与平衡原理、整体性原理协调与平衡原理、整体性原理、物种多样性原理退耕还林还草、植树造林等考虑树种生态适应性问题，种植适宜品种考虑树种多样性，保证防护林体系稳定不同地区应根据当地情况采取不同策略“三北”防护林退耕还林还草工程湿地生态恢复工程湿地缩小和破坏 主要措施：退耕还林 主要困难：解决迁出湖区居民的生计

18、问题江西鄱阳湖的生态恢复工程矿区废弃地的生态恢复工程矿区生态环境问题系统学和工程学原理种植耐旱的灌木、草和树确定合理载牧量改良表土赤峰市元宝山矿区生态恢复工程城市生态工程环境污染协调与平衡原理、整体性原理等 城市绿化、污水净化、废弃物处理合理布局等 污水及垃圾处理、城市绿化 三、典型案例分析1.在我国北方地区，由于冬天气温很低，会导致农作物不能生长，家畜生长缓慢，甚至停止，沼气池不能正常产气；而农民要解决蔬菜的不间断生产问题。很显然，大量使用造价昂贵、并用燃料加热的玻璃温室是不符合我国国情的。 “四位一体”生态工程，它较好地解决了上述问题。“四位”指沼气池、猪禽舍、厕所及日光温室四部分，是庭院

19、经济与生态农业相结合的一种生产模式。它的运行原理为： 日光温室的增温效应可使蔬菜等作物在冬天也能正常生长；同时也使猪禽免受严寒而快速生长；温室内的植物为动物提供氧气，同时吸收二氧化碳；人、猪、禽的粪尿及蔬菜废弃物和秸秆等物质投入沼气池产气，同时温室的高温也提高了沼气在冬天的产气稳定性；沼液和沼渣又是蔬菜的良好肥料，有助于减少蔬菜的病虫害，提高蔬菜的产量和质量。“四位一体”生态工程有哪些生态效益?使用清洁、高效的沼气，减少对薪柴的砍伐量，有利于植被保护和水土保持; 人、畜粪便的无害化处理，改善农村卫生条件; 沼渣、沼液的合理利用，提高了土壤肥力，从 而减少化肥用量; 减少农药用量，有利于环境保护

20、.（沼气池中存在的生物主要是厌氧微生物，如产甲烷杆菌等，多数属于原核生物，其细胞中都存在的细胞器只有核糖体。）2、城市绿化污水净化和废弃物处理等综合治理生态系统抵抗力稳定性大小决定于生态系统中生物种类、营养结构的复杂程度。生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力越大，抵抗力稳定性越强。所以设计生态系统时，根据系统中生物种群间相互依存和相互制约的关系，科学地增加生物种类，从而提高生态系统的抵抗力稳定性。充分利用各种不同种类的分解者，为其创造良好的生存条件，如O2等。3、评价一个生态系统可从以下几个方面进行：食物链设置是否合理，生态系统的各种成分能否充分利用； 物质、能量的多级利用；

21、减少农药化肥使用量，减少环境污染；最大限度地使能量流向对人类最有益的部分。）四、经典例题回顾1.（08广东卷16）.要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是 A.通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源 B.使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产 C.发展生态农业，实现物质和能量的多级利用 D.大力开垦湿地，扩大粮食种植面积解析：A 淀粉不可能为再生能源 B用化学农药防治病虫害，破坏生态平衡，不会实现人与自然的和谐发展 D湿地应该大力保护。故选择C.答案：C2. (南通市09届高三第二次考试)人工湿地污水处理系统逐渐受到重视。人工湿地是将污水、污泥有控制地投放到人工建造的湿地上，主要利用土壤

22、、人工介质、植物、微生物的协同作用对污水、污泥进行处理的一种技术。为提高人工湿地净化功能，下列相关措施不合理的是A.合理搭配植物建立优化的植物群落中学高考资源网B.尽量使用本地物种以减少外来物种的入侵中学高考资源网C.选择合适的人工介质，有利于好氧微生物的分解作用中学高考资源网D.增大引入湿地的污水的总量以提高湿地净化效率 解析：D增加引入湿地的污水的总量会加大对环境的污染。不会提高湿地净化效率答案：D 3、一青年农民利用自己学习的生态学知识在自家庭院里搞了一个小型生态农业, 使0.25亩的庭院创收达几万元。其物质循环和能量流动如右图所示, 对该系统叙述正确的有（）A该系统中, 人的因素非常关键, 其中生产者是葡萄B该系统体现了物质、能量多级利用和高效转化C该系统内蘑菇、甲烷菌等为分解者D猪在其中为三级消费者解析：考查生态农业的知识，猪应该为第二营养级。答案：ABC16