1.植物組織培養(yǎng)是指存在無(wú)菌和人工控制的條件下將離體的植物器官、組織或細(xì)胞,培養(yǎng)在人工配制的培養(yǎng)基上,給予一定的培養(yǎng),誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織,芽叢,最終形成完整的植株的過程。它是植物細(xì)胞工程的主要技術(shù)。(1)植物組織培養(yǎng)的原理:理論基礎(chǔ): 。細(xì)胞分化:在個(gè)體發(fā)育中,相同細(xì)胞的后代在 出現(xiàn)穩(wěn)定性差異的過程。愈傷組織:細(xì)胞 是高度液泡化的呈無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。脫分化:又叫做 ,是由 產(chǎn)生愈傷組織的過程。再分化:愈傷組織繼續(xù)培養(yǎng),重新分化成 等器官的過程。外植體:用于離體培養(yǎng)的 片段。必要條件: 和其他適宜的環(huán)境條件。(2)基本過程:離體的植物組織、器官或細(xì)胞——→脫分化 ——→再分化 —→試管苗。(3)植物激素在組織培養(yǎng)過程中起著非常關(guān)鍵的作用,當(dāng)生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素用量的比值相對(duì)較高時(shí),有利于 、抑制 ,該比值低時(shí),有利于 、抑制 ,該比值適中時(shí),促進(jìn) 的形成。
2.細(xì)胞工程是生物工程的基礎(chǔ)技術(shù),在細(xì)胞分裂、分化、生物的發(fā)育遺傳等理論研究以及改良生物、培育新品種等生產(chǎn)實(shí)踐上有重要作用。(1)動(dòng)物細(xì)胞工程常用的技術(shù)手段: 、 、 等。 (2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程:取動(dòng)物組織塊→分散組織細(xì)胞(用 處理)→配制細(xì)胞懸液→ →傳代培養(yǎng)。 (3)在動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過程中有 和 現(xiàn)象。(4)動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)是將動(dòng)物一個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞核,移入一個(gè)已經(jīng) 中,使其重組并發(fā)育成一個(gè)新的胚胎,這個(gè)新的胚胎最終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。 (5)動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)中涉及的促融方法有 (化學(xué)方法)、 (生物方法)或 (物理方法)等。 (分別舉一例)(6)雜交瘤細(xì)胞既能 ,又能 ,單克隆抗體相對(duì)于常規(guī)抗體,突出的優(yōu)點(diǎn)是 。 (7)世界上第一只克隆綿羊“多利”的培育成功是動(dòng)物細(xì)胞工程方面的重大成果,證明了動(dòng)物 也具有全能性。其培育過程中要用到的三大細(xì)胞工程技術(shù)依次是 、 和 。
3.生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要是通過實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則,使一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)出的污染物,能夠成為本系統(tǒng)或者另一個(gè)系統(tǒng)的生產(chǎn)原料,從而實(shí)現(xiàn)廢棄物的資源化,而實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)最重要的手段之一就是生態(tài)工程。 請(qǐng)回答下列有關(guān)生態(tài)工程的問題。(1)建設(shè)目的:遵循自然界 的規(guī)律,充分發(fā)揮資源的生產(chǎn)潛力,防止 ,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的同步發(fā)展。(2)特點(diǎn):少消耗、多效益、 的工程體系。(3)生態(tài)工程所遵循的基本原理有 、 、整體性原理、 、 。 (4)一些生態(tài)工程具體實(shí)例所用的生態(tài)學(xué)原理辨析①單一人工林比天然混和林穩(wěn)定性低,易爆發(fā)蟲害—— 。②草原確定合理載畜量,不能過度放牧—— 。③引種考慮適應(yīng)環(huán)境—— 。④林業(yè)生態(tài)工程建設(shè),既考慮種樹又考慮生活問題—— 。(5)整體性原理和系統(tǒng)整體性原理的比較①整體性原理指 三方面協(xié)調(diào)統(tǒng)一,保障整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定與平衡。②系統(tǒng)整體性原理指整體大于部分之和,即1+1>2。目的是保持系統(tǒng)有很高的生產(chǎn)力,具體是指互利共生的生物體現(xiàn)系統(tǒng)整體性原理。請(qǐng)列舉具體實(shí)例: 。
4.(現(xiàn)代生物科技專題)如圖所示為動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過程中,動(dòng)物細(xì)胞增殖情況的變化曲線(圖中B、D兩點(diǎn)表示經(jīng)篩選后繼續(xù)培養(yǎng)),據(jù)圖回答問題。(1)OA段的培養(yǎng)稱為________培養(yǎng),AB段可能發(fā)生了________現(xiàn)象,需要用________酶處理使組織細(xì)胞分散開來。(2)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)和植物組織培養(yǎng)過程中,就細(xì)胞增殖、分化來說,動(dòng)植物細(xì)胞都要進(jìn)行________,不同的是植物細(xì)胞還要進(jìn)行__________________________________________。(3)為制備單克隆抗體,需將________注射到小鼠體內(nèi),以此獲取________細(xì)胞,同時(shí)可選取圖中________點(diǎn)的細(xì)胞與該細(xì)胞融合形成雜交細(xì)胞,所選取的細(xì)胞,其細(xì)胞膜上的________與正常細(xì)胞相比顯著減少。為篩選能夠產(chǎn)生單克隆抗體的雜交細(xì)胞,可用________培養(yǎng)基來達(dá)到目的。
5.胚胎工程是指對(duì)動(dòng)物早期胚胎或配子所進(jìn)行的多種顯微操作和處理技術(shù),如體外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)。(1)受精是指 結(jié)合形成合子的過程,包括受精前的準(zhǔn)備階段和受精階段。 (2)防止多精入卵的兩道屏障是 和 。 (3)卵裂期特點(diǎn)是細(xì)胞分裂方式為 ,細(xì)胞的數(shù)量不斷增加,但胚胎的總體積并不增加,或略有縮小。 (4)早期發(fā)育的胚胎分為 、 和 3個(gè)階段。 (5)哺乳動(dòng)物的體外受精主要包括 、 和受精等主要步驟。 (6)培養(yǎng)哺乳動(dòng)物早期胚胎的培養(yǎng)液成分:無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽、維生素、激素、氨基酸、核苷酸等營(yíng)養(yǎng)成分,以及 等物質(zhì)。 (7)胚胎移植不屬于生殖方式,僅屬于一種技術(shù),可用于有性和無(wú)性生殖產(chǎn)生的胚胎的移植。胚胎移植常在 時(shí)期進(jìn)行。 (8)胚胎移植的意義是可以充分發(fā)揮 的繁殖潛力。 (9)對(duì)囊胚進(jìn)行分割時(shí)要注意將 均等分割。 (10)哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞簡(jiǎn)稱ES或EK細(xì)胞,是由 或 中分離出來的一類細(xì)胞,在形態(tài)上表現(xiàn)為 ;在功能上具有發(fā)育的 。
6.(現(xiàn)代生物科技專題)利用動(dòng)物乳腺生產(chǎn)產(chǎn)品的技術(shù)稱為動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器技術(shù)。青島“嶗山奶山羊乳腺生物反應(yīng)器的研制”項(xiàng)目生產(chǎn)的藥用蛋白具有表達(dá)效率高、成本低、安全性高、易于分離純化的優(yōu)點(diǎn),可產(chǎn)生乙肝表面抗原及抗凝血酶Ⅲ等醫(yī)藥產(chǎn)品,造福人類。據(jù)圖回答下列問題:(1)在基因工程中,A表示________,如果直接從蘇云金芽孢桿菌中獲得抗蟲基因,①過程使用的酶區(qū)別于其他酶的特點(diǎn)是____________,B表示__________________。(2)在研究過程中,研究人員首先從相關(guān)基因組中獲取了目的基因,并采用________技術(shù)對(duì)目的基因進(jìn)行擴(kuò)增,然后將目的基因與質(zhì)粒等載體組合形成了重組載體。在重組載體的構(gòu)建過程中需要的工具酶有________。(3)將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞的過程中,在③過程中一般采用________,在②過程中一般采用________,受體細(xì)胞一般是________。(4)由于轉(zhuǎn)基因表達(dá)產(chǎn)物存在于山羊的乳汁中,檢測(cè)其體內(nèi)是否出現(xiàn)藥用蛋白,在分子水平上的檢測(cè)方法及結(jié)果是什么?____________________________。(5)要確定目的基因(抗蟲基因)導(dǎo)入棉花細(xì)胞后,是否能穩(wěn)定遺傳并表達(dá),需進(jìn)行檢測(cè)和鑒定,請(qǐng)寫出在個(gè)體水平上的鑒定過程:_____________________。
7.(現(xiàn)代生物科技專題)科學(xué)家將人的生長(zhǎng)激素基因與pBR322質(zhì)粒進(jìn)行重組,得到的重組質(zhì)粒導(dǎo)入牛的受精卵,使其發(fā)育為轉(zhuǎn)基因牛,再通過細(xì)胞工程培育為轉(zhuǎn)基因克隆牛。pBR322質(zhì)粒含有兩個(gè)抗生素抗性基因和5個(gè)限制酶切點(diǎn)(如圖2)。將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌,并成功地在大腸桿菌中得以表達(dá)。請(qǐng)據(jù)圖回答問題。(1)圖1中顯示的人的生長(zhǎng)激素基因是通過人工合成的,圖中①過程需要的酶是________。該過程所依據(jù)的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則是________________(用字母和箭頭表示)。(2)圖1中的mRNA是從人體的哪些細(xì)胞中獲取的?________________________。(3)重組質(zhì)粒形成與否需要鑒定和篩選,方法是將重組質(zhì)粒的DNA分子導(dǎo)入大腸桿菌,通過含抗生素的培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng),觀察大腸桿菌的生長(zhǎng)、繁殖情況進(jìn)行判斷,如圖3所示:①如果受體菌在培養(yǎng)基A上能生長(zhǎng)、繁殖形成菌落,而不能在培養(yǎng)基B上生長(zhǎng)、繁殖,則使用限制酶a的切點(diǎn)是圖2中的________,即目的基因插入了________中。②如果受體菌在培養(yǎng)基A上不能生長(zhǎng)、繁殖形成菌落,而在培養(yǎng)基B上能生長(zhǎng)、繁殖,則使用限制酶a的切點(diǎn)是圖2中的________,即目的基因插入了________中。③如果受體菌在培養(yǎng)基A和培養(yǎng)基B上都能生長(zhǎng)、繁殖形成菌落,則使用限制酶a的切點(diǎn)是圖2中的________。
8.血清白蛋白臨床上需求量大,通常從人血液中提取。如果應(yīng)用基因工程和克隆技術(shù),將人的血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入奶牛受精卵細(xì)胞中,利用牛的乳汁生產(chǎn)血清白蛋白就成為可能。大致過程如下:
請(qǐng)回答下列問題:(1)培育“乳腺反應(yīng)器”動(dòng)物的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是獲得人體血清白蛋白基因。獲得人體血清白蛋白基因的常用方法是從人的細(xì)胞獲得血清白蛋白基因轉(zhuǎn)錄生成的 ,然后在 酶的催化作用下合成血清白蛋白基因,再經(jīng)過 技術(shù)獲得大量血清白蛋白基因。(2)重組表達(dá)載體構(gòu)建是基因工程的核心,一個(gè)重組表達(dá)載體的組成,除了目的基因外,還必須有 以及標(biāo)記基因等部分。在此過程中除了使用工具酶外,還需使用的工具是 。(3)若要獲得遺傳物質(zhì)完全相同的兩個(gè)新個(gè)體,可對(duì)發(fā)育到桑椹期或囊胚期階段的早期胚胎進(jìn)行 處理,經(jīng)過“最后一道工序” ,植入到受體母牛體內(nèi)。(4)由于轉(zhuǎn)基因表達(dá)產(chǎn)物存在于奶牛的乳汁中,檢測(cè)其體內(nèi)是否出現(xiàn)藥用蛋白,在分子水平上的檢測(cè)方法是從轉(zhuǎn)基因生物中提取蛋白質(zhì),用 ,表明目的基因已形成蛋白質(zhì)產(chǎn)品。
9.基因工程的手段是通過體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù), 賦予生物以新的遺傳特性。基因工程的目的是按照人們的愿望,進(jìn)行嚴(yán)格地設(shè)計(jì)創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品。(1) DNA重組技術(shù)的基本工具有 , 和 。 (2) 限制性核酸內(nèi)切酶主要從原核生物中提取,具有專一性, 使特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的 斷裂。 (3) 載體的種類有 、 和 等。(4) 基因工程的基本操作程序:目的基因的獲取→ →將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞→ 。(5) 獲取目的基因的方法有從 , 和 。(6) 基因表達(dá)載體包括 等。(7) 導(dǎo)入植物細(xì)胞方法有 。導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)胞的方法是 ,常用的受體細(xì)胞是受精卵。(8) 蛋白質(zhì)工程是通過 對(duì)現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造,或制造一種新的蛋白質(zhì)。(9)基因身份證是把個(gè)人的 檢測(cè)出來,記錄在磁卡上,做成個(gè)人基因身份證。 (10)生物武器的種類包括 ,以及經(jīng)過 的致病菌。專題復(fù)習(xí)檢測(cè)一 現(xiàn)代生物科技專題答案
1、(1)細(xì)胞的全能性 形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理功能 排列疏松而無(wú)規(guī)則 去分化 高度分化的植物組織或細(xì)胞 植物器官或組織 細(xì)胞離體、一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素(2)愈傷組織 胚狀體或叢芽 (3)根的分化 芽的形成 芽的分化 根的形成 愈傷組織
2、(1)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)胞核移植技術(shù)、動(dòng)物細(xì)胞融合 (2)胰蛋白酶或膠原蛋白酶 原代培養(yǎng) (3)貼壁生長(zhǎng) 接觸抑制(4)去掉細(xì)胞核的卵母細(xì)胞 (5)聚乙二醇 滅活的病毒 電激(6)無(wú)限增殖 產(chǎn)生某種特異性抗體 化學(xué)性質(zhì)單一,特異性強(qiáng),靈敏度高,可大量制備(7) 細(xì)胞核 核移植 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng) 胚胎移植
3、(1)物質(zhì)循環(huán) 環(huán)境污染(2)可持續(xù)(3)物質(zhì)循環(huán)再生原理、物種多樣性原理、協(xié)調(diào)與平衡原理 系統(tǒng)學(xué)和工程學(xué)原理(4)①物種多樣性原理 ②平衡原理 ③協(xié)調(diào)原理 ④整體性原理(5)①社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、自然 ②珊瑚礁
4、答案 (1)原代 接觸抑制 胰蛋白 (2)增殖(或分裂) 脫分化和再分化 (3)抗原 漿 D 糖蛋白 選擇
5、(1)精子與卵子 (2)透明帶反應(yīng) 卵黃膜封閉作用 (3)有絲分裂 (4)桑椹胚 囊胚 原腸胚 (5)卵母細(xì)胞的采集 精子的獲取 (6)血清 (7)桑椹胚或囊胚 (8)雌性優(yōu)良個(gè)體 (9)內(nèi)細(xì)胞團(tuán) (10)早期胚胎 原始性腺 體積小,細(xì)胞核大,核仁明顯 全能性
6、 (1)目的基因 一種限制酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列,并在特定的位點(diǎn)切割DNA分子 重組DNA (2)PCR 限制酶、DNA連接酶 (3)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法 顯微注射法 受精卵 (4)從轉(zhuǎn)基因山羊的乳汁中提取蛋白質(zhì),用相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交。如果出現(xiàn)雜交帶,表明乳汁中出現(xiàn)了藥用蛋白;如果不出現(xiàn)雜交帶,表明乳汁中未出現(xiàn)藥用蛋白 (5)讓害蟲吞食轉(zhuǎn)基因棉花的葉子,觀察害蟲的存活情況,以確定其是否具有抗蟲性狀
7、答案 (1)逆轉(zhuǎn)錄酶 A→T、U→A、G→C、C→G (2)垂體細(xì)胞 (3)①切點(diǎn)3或切點(diǎn)4或切點(diǎn)5 抗四環(huán)素基因 ②切點(diǎn)1 抗氨?青霉素基因 ③切點(diǎn)2
8.(15分)(1)mRNA(2分) 逆轉(zhuǎn)錄(2分) PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))(2分) (2)啟動(dòng)子(1分) 終止子(1分) 載體(1分)(3)胚胎分割(2分) 胚胎移植(2分)(4)相應(yīng)的抗體進(jìn)行抗原—抗體雜交,若有雜交帶出現(xiàn)(2分)
9、(1)限制性核酸內(nèi)切酶 DNA連接酶 載體 (2)磷酸二酯鍵 (3)質(zhì)粒 λ噬菌體的衍生物 動(dòng)植物病毒 (4)基因表達(dá)載體的構(gòu)建 目的基因的檢測(cè)與鑒定 (5)基因文庫(kù)中獲取 利用PCR技術(shù)獲取 人工合成法 (6)目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因(7)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法 顯微注射法 (8)基因修飾或基因合成(9)致病基因和易感基因 (10)致病菌、病毒、生化毒劑 基因重組
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