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专题检测卷(十一)
人体的内环境与稳态
(45分钟100分)
一、选择题(共10小题,每小题5分,共50分)
1.正常情况下,当人体局部组织活动增加时,代谢产物增加,此时该组织中的
( )
A.组织液增加,淋巴增加
B.组织液减少,淋巴增加
C.组织液增加,淋巴减少
D.组织液减少,淋巴减少
2.(2013·成都模拟)Graves病是患者所产生的某种抗体与Y激素受体结合,使甲状腺细胞持续激发,产生高水平X激素所致。研究发现寡核苷酸UDP能够减弱Graves病症状。下列有关说法错误的是( )
A.X激素是甲状腺激素,Y激素是促甲状腺激素
B.患者代谢减弱,产热减少,兴奋性低
C.Graves病是自身免疫病,系统性红斑狼疮也属于此类疾病
D.UDP能减弱Graves病症状可能与UDP抑制浆细胞分泌该种抗体有关
3.(2013·成都模拟)下图表示机体内生命活动调节的途径。下列说法正确是
( )
A.若A表示人体处于应激状态,人体通过途径①⑥④的调节方式属于体液调节
B.若A表示血糖浓度过低,人体可通过途径①②③④进行调节来维持血糖恒定
C.若A表示寒冷环境,人体可通过途径①②③④、①⑥④和①⑦来维持体温恒定
D.若A表示血浆渗透压升高,人体可通过①②使垂体合成抗利尿激素量增加
4.(2013·新课标全国卷Ⅱ)关于免疫细胞的叙述,错误的是( )
A.淋巴细胞包括B细胞、T细胞和吞噬细胞
B.血液和淋巴液中都含有T细胞和B细胞
C.吞噬细胞和B细胞都属于免疫细胞
D.浆细胞通过胞吐作用分泌抗体
5.(2013·成都模拟)分析图中肝细胞与甲、乙、丙三种
细胞外液的物质交换关系,下列叙述正确的是( )
A.如果甲中蛋白质含量偏低,将会出现组织水肿
B.乙中的葡萄糖通过甲进入肝细胞再被彻底氧化分解共需穿过3层磷脂双分子层
C.甲、乙、丙维持内环境稳态的调节机制是神经—体液调节
D.NaHCO3可与乙中的乳酸反应,使乙pH稳定在7.35～7.45
6.如图曲线表示用不同激素处理五组健康小鼠后,其血液中葡萄糖含量的变化。每种激素在不同组别的剂量均相同。激素C为压力激素,与情绪波动有关。下列判断不正确的有( )
A.激素处理前几小时,为使小鼠的血糖水平维持在常规水平,应该提供食物给小鼠
B.胰高血糖素和肾上腺素表现出了协同作用
C.肾上腺素比胰高血糖素引起的效应较为渐进、幅度较大、效应较持久
D.糖尿病人应避免情绪激动,否则胰高血糖素、肾上腺素和压力激素分泌量大量增加,三者共同作用会提高血糖浓度,有害健康
7.(能力挑战题)(2013·雅安模拟)下列选项中,不符合下图调节机制的是
( )
A.排尿反射中,膀胱逼尿肌持续收缩,使尿排空
B.血糖浓度上升后,胰高血糖素的分泌减少
C.食虫鸟数量增加,森林中害虫数量随之减少
D.甲状腺激素分泌增多,促甲状腺激素的分泌减少
8.(2013·临沂模拟)下图为特异性免疫发生的过程图解,有关叙述不正确的是
( )
A.通过基因疗法改造血友病女患者的①,其儿子仍患血友病
B.抗原再次侵入机体时只作用于⑤发生特异性免疫反应
C.先天性胸腺发育不良的个体仍具有一定免疫功能
D.细胞⑥有分泌功能,HIV主要攻击细胞③
9.下图是禽流感病毒H7N9侵入人体后发生免疫反应的图解,图中A、B为有关的物质。下列分析正确的是( )
A.禽流感病毒H7N9侵入机体后,T细胞细胞周期变短
B.效应T细胞与靶细胞密切接触依赖B物质,B物质的化学本质是脂质
C.T细胞成熟于骨髓,它在人体免疫应答中具有识别、呈递抗原及增殖分化的功能
D.A物质为抗体,最终将禽流感病毒H7N9清除
10.(2013·重庆高考)少数人注射青霉素后出现胸闷、气急和呼吸困难等过敏(超敏)反应症状,严重者发生休克。以下有关叙述,正确的是( )
A.青霉素过敏反应的主要原因是机体免疫防御功能低下
B.青霉素引起的病理性免疫反应,具有特异性和记忆性
C.机体初次接触青霉素后,活化的浆细胞分泌淋巴因子
D.已免疫的机体再次接触青霉素后会发生自身免疫反应
二、非选择题(共2小题,共50分)
11.(25分)(2013·广东高考)下丘脑体温调节中枢的冷敏神经元和热敏神经元放电频率因体温变化而相应改变如图,正常情况下C、W曲线交于点S,此点对应的温度为正常体温。
(1)由图可知,当体温低于正常值时,冷敏神经元的放电频率热敏神经元的放电频率,此时人体感觉到冷,随即通过调节,增加、减少,使体温回升至正常。
(2)人体感染流感病毒后点S右移,出现发热,若体温持续偏高会导致内环境稳态,需要采取降温措施。
(3)人体初次感染流感病毒后,免疫系统随即启动,裂解被病毒入侵的宿主细胞和清除血液中的病毒。请用文字和箭头描述此免疫过程。
12.(25分)(2013·东城模拟)血糖的平衡对于保证机体各种组织和器官的能量供应具有重要的意义,胰岛素是维持血糖平衡的重要激素。下图表示胰岛素分泌的调节过程及胰岛素作用机理。
请分析回答:
(1)当血糖浓度上升时,葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋,最终由传出神经末梢释放,与胰岛B细胞膜上相应的受体结合,引起胰岛素分泌增多;由图可知,胰岛B细胞分泌胰岛素还受到的影响。以上说明胰岛素分泌的调节方式属于调节。
(2)据图分析,胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后,一方面增加细胞内葡萄糖转运蛋白的合成,促进进入细胞;另一方面促进细胞内
的合成。
(3)糖尿病病因之一是患者血液中存在异常抗体(图中抗体1、抗体2)。图中因抗体引起的糖尿病可以通过注射胰岛素来治疗,这种抗体的致病原因是由于此种抗体与结合,导致胰岛B细
胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,引起胰岛素分泌量减少,血糖浓度升高。从免疫学的角度分析,这两种异常抗体引起的糖尿病都属于病。
答案解析
1.【解析】选A。当人体局部组织活动增加,代谢产物增加时,就使组织液渗透压增大,使生成组织液的有效滤过压增大,促进组织液的生成增加。由于淋巴是组织液渗透到毛细淋巴管内形成的,且单向汇入血液循环,所以随组织液的增加,淋巴的生成量也增加。
【知识总结】导致内环境组织液增多(组织水肿)的原因归纳
2.【解析】选B。从图中分泌的激素来看,X激素是甲状腺激素,Y激素是促甲状腺激素;甲状腺激素分泌过多,细胞代谢增强,机体产热增多,兴奋性提高;浆细胞产生的抗体与机体细胞上的受体结合,导致Y激素不能与相应的受体结合,属于自身免疫病;UDP可能抑制浆细胞产生该种抗体,使Graves病症状减弱。
3.【解析】选C。若A表示人体处于应激状态,人体通过途径①⑥④的调节方式属于神经—体液调节,A选项错误。血糖浓度过低,下丘脑通过途径①⑥④由神经支配内分泌器官调节胰岛素和胰高血糖素的合成来维持血糖恒定,B选项错误。
寒冷刺激通过神经系统引起甲状腺激素分泌,甲状腺激素能加速体内物质氧化分解,促进产热,这一调节途径是①⑥④;寒冷刺激会出现骨骼肌的不自主战栗,引起骨骼肌战栗的神经传导途径是皮肤冷觉感受器→传入神经→体温调节中枢→传出神经→骨骼肌,其途径是①⑦;下丘脑可分泌促甲状腺激素释放激素作用于垂体细胞使之释放促甲状腺激素,通过血液运输作用于甲状腺,使之释放甲状腺激素,这一调节途径是①②③④,C选项正确。人体细胞外液渗透压上升时,刺激下丘脑渗透压感受器,下丘脑分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血液中,该激素可促进肾小管和集合管对水分的吸收,从而使细胞外液的渗透压下降,这一途径是①②③④,D选项错误。
4.【解析】选A。本题主要考查免疫细胞的种类、分布等。淋巴细胞包括B细胞、T细胞等,吞噬细胞为免疫细胞,A错误;淋巴细胞位于淋巴液、血液和淋巴结中,B 正确;免疫细胞包括淋巴细胞和吞噬细胞等,C正确;抗体为蛋白质,浆细胞通过胞吐作用分泌抗体,D正确。
【知识总结】参与免疫反应的细胞
5.【解析】选D。图中甲为组织液,乙为血浆,丙为淋巴。组织液中蛋白质含量偏高,组织液浓度会增加,渗透压升高,组织液的吸水能力增强,渗出毛细血管壁进入组织液的水分增多,引起组织水肿,A选项错误;3层磷脂双分子层就是3层生物膜,血浆中的葡萄糖通过毛细血管壁是一层细胞两层膜,进入肝细胞需穿过1层细胞膜,进入肝细胞内的葡萄糖分子在被彻底氧化分解时,首先在细胞质基质中进行糖酵解,被分解成2分子丙酮酸,丙酮酸再进入线粒体内参与三羧酸循环被彻底氧化分解,丙酮酸再进入线粒体内穿过2层细胞膜,共需穿过5层细胞膜,B选项错误;内环境的维持是神经—体液—免疫共同调节的结果,C选项错误;乳酸在细胞内细胞质基质中通过无氧呼吸产生并进入血浆,与血浆中的NaHCO3反应,使血浆中pH稳定在7.35～7.45,D选项正确。
6.【解析】选A。实验前应使小鼠的血糖维持相对稳定,不能提供食物(会增加血糖);协同作用是两种或多种物质协同起作用,其效果比每种物质单独起作用的效果之和大得多,根据组2、3、4的实验结果,可知胰高血糖素和肾上腺素表现出了协同作用;根据组2、3的实验结果比较可知肾上腺素比胰高血糖素引起的效应较为渐进、幅度较大、效应较持久;组5的实验结果与其他实验比较,可知糖尿病患者应避免情绪激动,否则胰高血糖素、肾上腺素和压力激素分泌量大量增加,三者共同作用会提高血糖浓度,有害健康。
7.【解析】选A。题图显示的过程为负反馈调节过程,乙为系统工作的效果。B、
C、D三项属于负反馈调节,而A项属于正反馈调节。
8.【解析】选B。基因疗法改造血友病女患者的骨髓造血干细胞,但生殖细胞的遗传物质没有改变,其儿子仍患血友病;先天性胸腺发育不良的个体仍保留部分体液免疫功能;细胞⑥是浆细胞,能够分泌抗体,HIV主要攻击T细胞,会导致细胞免疫和大部分体液免疫反应功能丧失;抗原再次侵入机体时,记忆细胞发生更强烈的免疫反应,其他的免疫细胞同时发挥相应的免疫反应。
9.【解析】选A。禽流感病毒H7N9侵入机体后,引起了T细胞增殖分化为效应T 细胞,因此T细胞细胞周期缩短;B物质的化学本质是具有识别作用的糖蛋白;T 细胞成熟于胸腺;A物质为淋巴因子。
10.【解析】选B。本题以常见的青霉素过敏为背景,综合考查人体免疫相关知识。过敏反应是已产生免疫的机体,在再次接受相同抗原时发生的组织损伤或功能紊乱,是机体免疫系统过于敏感所致,A项错误;青霉素引起的过敏反应会产生相应的记忆细胞,具有特异性和记忆性,B项正确;浆细胞只能分泌抗体,不能产生淋巴因子,淋巴因子是由T细胞分泌的,C项错误;已免疫的机体再次接触青霉素引起过敏反应,而不是自身免疫反应,D项错误。
11.【解题指南】解答本题时需关注以下两点:
(1)体温调节的方式:神经与体液调节。寒冷条件下机体通过增加产热量、减少散热量来维持体温。
(2)病毒感染机体后,一般先通过体液免疫阻止病毒的扩散,病毒进入细胞后靠细胞免疫将病毒释放,再借助体液免疫产生的抗体将其消灭。
【解析】(1)由图可知当体温低于正常值时,即点S的左侧,冷敏神经元的放电频率高于热敏神经元。一方面通过神经调节,增加热敏神经元的放电频率,减少冷
敏神经元的放电频率,使体温恢复正常;另一方面通过体液调节,肾上腺素和甲状腺激素的分泌也增加,加快细胞代谢,使产热量增加。
(2)人体感染流感病毒后点S右移,出现发热、体温升高的现象,体温的升高势必使人体内酶活性降低,进而导致内环境稳态失调。
(3)当流感病毒(抗原)突破第一、二道防线后,吞噬细胞将摄取处理的抗原呈递给T细胞,刺激T细胞分泌淋巴因子,淋巴因子与少量相应的流感病毒共同作用于B细胞,此时B细胞增殖、分化形成相应的浆细胞和记忆B细胞,浆细胞分泌与相应流感病毒特异性结合的抗体,抗体和相应的流感病毒发生特异性结合形成沉淀,最终被吞噬细胞吞噬。同时,吞噬细胞摄取、处理并将处理的抗原呈递给T细胞,T细胞在接受病毒的刺激后,迅速增殖、分化成相应的效应T细胞和记忆T细胞,效应T细胞接触相应的流感病毒入侵的宿主细胞后使宿主细胞裂解,释放出入侵的流感病毒,流感病毒与抗体进一步结合后被吞噬细胞吞噬并被清除。
答案:(1)高于神经与体液产热量散热量
(2)失调
(3)
12.【解析】(1)当血糖含量上升时,兴奋通过反射弧到达效应器胰岛B细胞并释放神经递质使胰岛B细胞兴奋引起胰岛素分泌增多。分析图中提供的信息可知,胰岛B细胞分泌胰岛素除受神经调节的控制外,还受到血糖浓度以及胰高血糖素
的影响,说明胰岛素的分泌调节方式属于神经-体液调节。
(2)据图分析,胰岛素与受体细胞膜上的受体结合后,一方面促进细胞内葡萄糖转运蛋白的合成,从而促进葡萄糖主动运输进入受体细胞降低血糖,另一方面促进葡萄糖在组织细胞内转化成糖原和非糖类物质蛋白质、脂肪等,促进血糖浓度降低。
(3)分析图中两种抗体的作用:异常抗体1与胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体结合后,胰岛B细胞对葡萄糖浓度上升的敏感度降低,较高的血糖浓度不能引起胰岛素的正常分泌从而导致糖尿病,这种类型的糖尿病可通过注射胰岛素治疗;抗体2的作用是与受体细胞(组织细胞)膜上的受体结合,胰岛素虽然正常分泌,但不能被组织细胞正常接受,引起组织细胞对葡萄糖的代谢异常,导致血糖浓度升高,这种类型的糖尿病不能通过注射胰岛素来治疗。两种类型的糖尿病都是因为自身免疫系统功能过高,产生了不正常的抗体,影响自身组织细胞的正常代谢,属于自身免疫病。
答案:(1)神经递质血糖浓度、胰高血糖素含量
神经-体液
(2)葡萄糖蛋白质、脂肪、糖原
(3)1 胰岛B细胞膜上的葡萄糖受体自身免疫
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专题四生物技术的安全性和伦理问题 一、对转基因生物安全性的争论 1、对转基因生物安全性问题存在争论的原因是： （1）由于科学发展水平的限制，目前科学家对、以及的了解相当有限。 （2）被转移的基因虽然都是的基因，但不少却是异种生物的基因。 （3）外源基因插入宿主基因组的部位往往是的，在转基因生物中会出现一些人们意想不到的后果。 2、转基因生物引发人们在、和三个方面发生了激烈的争论。 (1）转基因生物与食物安全 ①反方观点：反对、出现滞后效应、出现新的、营养成分。 ②正方观点：有、科学家负责的态度、无实例无证据。 (2)转基因生物与生物安全：转基因生物释放到环境中，可能会 对构成潜在的风险和威胁。①反方观点：扩散到种植区外，变成野生种类，破坏生态平衡； 有可能成为，威胁生态系统中其他生 物的生存；可能通过而进入杂草，成为 超级杂草；有可能与某些细菌或病毒杂交，从而 重组出对人类或其他生物有害的病原体。 ②正方观点：生命力有限、存在、距离有限、花粉存活时间有限。 (3)转基因生物与环境安全：转基因生物可能会对和造成破坏。 ①反方观点：会打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原 微生物、某些______________或______________ 会通过____________的传递进入其他动物或人体 内。 ②正方观点：不会改变生物原有的分类地位；可以减少 _________________；保护农田土壤环境。 3、理性看待转基因技术 ①正确的做法应该是，而不能。 ②制定政策和法规，如我国制定的《基因工程安全管理办法》、为维护消费者对转基因产品的 和而颁布的《农业转基因生物标识管理
高中生物选修三专题一试 题 篇一：高中生物选修三专题一基因工程知识点 专题一基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需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离纯化出来的。（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。
黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coliDNA连接酶来源于大肠杆菌，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 （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。 ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有
专题二微生物的培养与应用 课题一微生物的实验室培养 ·培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微生物培养的物质基础。 ·培养基按照物理性质可分为液体培养基半固体培养基和固体培养基。在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。 ·按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。 ·按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。 ·培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。 ·碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。异养微生物只能利用有机碳源。单质碳不能作为碳源。 ·氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。只有固氮微生物才能利用N2。 ·培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件 ·无菌技术·获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面： ①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。 ②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。 ③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。 ④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
植物细胞工程和动物细胞工程默写 1、细胞工程是在或的操作 2、细胞工程按操作对象分为和 3、植物细胞工程通常采用的技术手段是：和 4、植物组织培养的理论基础是： 5、理论上每一个活细胞都应该具有。因为 6、受精卵的全能性最高，受精卵生殖细胞体细胞 7、为什么体内细胞没有表现出全能性，而是分化成为不同的组织、器官？ 8、植物组织培养的外界条件：， 内在原理是： 9、植物组织培养的过程：经过形成 经由过程形成，最后移栽发育成。 10、是指已分化细胞经诱导，失去其特有的结构和功能而变为未分 化细胞的过程。 11、是指由外植体长出来高度液泡化、无定形状态薄壁细胞组成 的排列疏松无规则的组织。 12、植物体细胞杂交的意义（优势）：。 13、去除细胞壁的常用方法：（纤维素酶、果胶酶等） 14、人工诱导原生质体融合方法：物理法：等； 化学法： 15、融合完成的标志是： 16、植物体细胞杂交过程包括：和。 17、植物体细胞杂交的原理是：和
18、人工种子的特点是： 19、作物脱毒(1)材料: (2)脱毒苗: 20、单倍体育种：(1)方法: (2)优 点: ; 21、动物细胞工程常用的技术手段：(基础)、、 、 22、动物细胞培养的原理是：。 23、用处理，一段 时间后获得单个细胞。 24、细胞贴壁： 25、细胞的接触抑制： 26、原代培养：，培养的第1代细胞与传10代 以内的细胞称为原代细胞培养。 将原代细胞从培养瓶中取出，用处理后配制成，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为 27、目前使用的或冷冻保存的正常细胞通常为 28、细胞株：原代细胞一般传至10代左右细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡， 少数细胞存活到40~50代，这种传代细胞为细胞株。 细胞系：细胞株传代至50代后又出现细胞生长停滞状态，只有部分细胞由于遗传物质的改变，使其在培养条件下可以无限制传代，这种传代 细胞为细胞系。 细胞株和细胞系的区别：细胞系的遗传物质改变，具有癌细胞的特点，失 去接触抑制，容易传代培养。 29、动物细胞培养的条件：1. 2. 3. （培养 液的Ph为7.2-7.4）4.
专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过________________________，赋予生物以 _____________________，创造出______________________________________。基因工程是在____________上进行设计和施工的，又叫做__________________。 1. （1 （2 （3 2. (1)两种DNA ②区别：E· (2)与DNA 酸二酯键。 3. （1 （2 _____________________的双链___________DNA （3）其它载体： _________________________________ (二)基因工程的基本操作程序 第一步：__________________________ 1.目的基因是指： ______________________________________________________ 。 2.目的基因可采取_______________-获得，也可以用_____________________。人工合成目的基因的常用方 法有________________和_________________。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：_____________________ 将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是________________，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是 _______________。此方法的受体细胞多是 ____________。将目的基因导入微生物细胞：★原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少， 最常用的原核细胞是 ____________，其转化方法是：先用 ________处理细
专题2细胞工程单元检测 一、选择题 1.下图为植物组织培养得基本过程,则制作人工种子,及生产治疗烫伤、割伤得药物——紫草素,应分别选用编号就是得 ( ) A.④② B．③② C.③④ D.④③ ２．某同学在学习“细胞工程”时,列表比较了动植物细胞工程得有关内容， ?A 3.试管婴儿、试管苗、克隆羊三者均属于生物工程技术得杰出成果，下面对其 生物学原理及技术得叙述正确得就是() ?A.都属于无性生殖，能保持母本性状B．都就是细胞工程得技术范围 ?Ｃ.都充分体现了体细胞得全能性 D.都不会发生基因重组与变异 4.两个亲本得基因型分别为AＡｂb与ａaBB,这两对基因按自由组合定律遗传,要培育出基因型为aabb得新品种,最简捷得方法就是?( ） A.单倍体育种B．杂交育种Ｃ.人工诱变育种 D.细胞工程育种5．下列关于细胞工程得叙述中，错误得就是（） A、植物细胞融合必须先制备原生质体 B、试管婴儿技术包括人工授精与胚胎移植两方面 C、经细胞核移植培育出得新个体只具有一个亲本得遗传性状 D、用于培养得植物器官或组织属于外植体 6.下面关于植物细胞工程得叙述,正确得就是 () ?A、叶肉细胞脱分化后可形成无定形状态得薄壁细胞 B.叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织 C、融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞膜 D.叶肉细胞离体培养时,可以表现出全能性 7.关于单克隆抗体得不正确叙述就是( ）?A、化学性质单一 B.用有性繁殖获得 C．特异性强 D.可用于治病、防病 ８．下列关于细胞工程得有关叙述,不正确得就是( ） ?A.利用花药离体培养得到单倍体植株,从紫草得愈伤组织中提取紫草素,利用细胞工程培育“番茄-马铃薯”杂种植株,都利用了植物组织培养技术,而利
高中生物选修3基础知识复习提纲(最新详细) 专题1 基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需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离纯化出来的。 （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T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：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。 3.“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,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：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：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2.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_。 3.PCR技术扩增目的基因 （1）原理：DNA双链复制 （2）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。 第二步：基因表达载体的构建 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质。（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的尾端。 （3）标记基因的作用：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。 第三步：将目的基因导入受体细胞_ 1.转化的概念：是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。 2.常用的转化方法： 将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。 将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。 将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：先用 Ca2+ 处理细胞，使其成为感受态细胞，再将 重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。 3.重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。 第四步：目的基因的检测和表达 1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子杂交技术。 2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。 3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原－ 抗体杂交。 4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。 （三）基因工程的应用 1.植物基因工程：抗虫、抗病、抗逆转基因植物，利用转基因改良植物的品质。 2.动物基因工程：提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。 3.基因治疗：把正常的外源基因导入病人体内，使该基因表达产物发挥作用。 （四）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） 转录翻译 专题2 细胞工程 （一）植物细胞工程 1.理论基础（原理）：细胞全能性 全能性表达的难易程度：受精卵＞生殖细胞＞干细胞＞体细胞；植物细胞＞动物细胞 2.植物组织培养技术 （1）过程：离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体 （2）用途：微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。
选修3《现代生物科技专题》知识点总结 1.1 DNA重组技术的基本工具 1、基因工程的概念 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基 因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。 优点：定向地改造生物的遗传性状； 实现基因在不同物种之间的转移，迅速培育出生物新品种 2、基因拼接的理论基础： （1）大多数生物的遗传物质是DNA （2）DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 （3）双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 3、外源基因在受体内表达的理论基础： （1）基因是控制生物性状的独立遗传单位。 （2）遗传信息的传递都遵循中心法则。 （3）生物界共用一套遗传密码。 （一）基因工程的基本工具 1?“分子手术刀”一一限制性核酸内切酶（限制酶） （1）来源：主要是原核生物 （2）功能：能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列，有特定的切割位点（专一性）。 （3）作用部位：磷酸二酯键 （3）结果：形成两种末端：黏性末端和平末端。 注意：用同种限制酶分别切割目的基因和载体，从而形成相同的黏性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来 2?“分子缝合针” 一一DNA连接酶 ①作用：恢复磷酸二酯键。 ②种类：E?coliDNA连接酶：来源于大肠杆菌，连接黏性末端；
T4DNA连接酶：来源于噬菌体，连接黏性末端和平末端。 3. “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。 ④对受体细胞无害 (2)常用的载体：细菌的质粒、入噬菌体的衍生物、动植物病毒(天然质粒不能直接使用) 1.2 基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1. 目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2. 方法：①从基因文库中获取目的基因 (方法：根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA 基因翻译产物蛋白质等特性。) ②利用PCR技术扩增目的基因(适用于已知目的基因的一段核苷酸序列) ③通过化学方法人工合成(适用于目的基因较小，或已知目的基因核苷酸序列) 3. 基因组文库与cDNA文库的区别 4. PCR技术扩增目的基因 (1)PCR的含义：全称多聚酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。 (2)目的：快速获取大量的目的基因 (3)原理：DNA M制 (4)使用的前提：已知目的基因的一段核苷酸序列 (5)条件：模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 (6)过程：第一步：变性，加热至90?95C DNA解链为单链，断裂氢键； 第二步：退火，冷却到55?60C,引物与两条单链DNA结合，形成局部双链DNA
镇巴中学2008—2009学年度第二学期第一次月考 高二生物试卷 （选修三专题一和专题二两部分，考试时间：90分钟） 一．选择题：（每小题只有一个选项最符合题意。请将正确答案的代号填入卷后的答题卡内。共40题。1.5×40=60分。） 1．下列关于基因工程的叙述，正确的是：（） A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因 B．细菌质粒是基因工程常用的运载体 C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA D．为育成抗除草剂的作物新品种，导入抗除草剂基因时只能以受精卵为受体2．与“限制性内切酶”作用部位完全相同的酶是：（） A．反转录酶 B．DNA连接酶 C．RNA聚合酶 D．解旋酶 3．限制性内切酶的作用实际上就是把DNA上某些化学键打断，一种能对GAATTC 专一识别的限制酶，打断的化学键是：（） A．G与A之间的键 B．G与C之间的键 C．A与T之间的键 D．磷酸与脱氧核糖之间的键4．除下列哪一项外，转基因工程的运载体必须具备的条件是：（） A．能在宿主细胞中复制并保存 B．具有多个限制酶切点，以便与外源基因连接C．具有标记基因，便于进行筛选 D．是环状形态的DNA分子 5．下列关于染色体和质粒的叙述，正确的是：（） A．染色体只存在于真核生物细胞中，质粒只存在于原核生物细胞中 B．在基因工程中染色体和质粒均可以作为运载体 C．染色体和质粒均与生物的遗传有关 D．染色体和质粒的化学本质相同 6．苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞是否已表达，其检测方法是：（）A．是否有抗生素抗性 B．是否能检测到标记基因 C．是否有相应的性状 D．是否能分离到目的基因 7．如果科学家通过转基因工程，成功地把一名女性血友病患者的造血细胞进行改造，使其凝血功能恢复正常。那么，她后来所生的儿子中：（） A．全部正常 B．一半正常 C．全部有病 D．不能确定
选修三专题 4 生物技术的安全性和伦理问题 时间：01—23 编号：43 课标点击： 1.转基因生物的安全性（Ⅰ） 2.生物武器对人类的威胁（Ⅰ） 3.生物技术中的伦理问题（Ⅰ）知识梳理： 一、转基因生物的安全性 1、转基因生物存在安全性的原因 （1）目前对基因的结构、调控机制及基因间的相互作用了解有限。 （2）目的基因往往是异种生物的基因。 （3）外源基因往往是随机插入宿主细胞基因组的。 2、理性看待转基因生物 （1）转基因生物的优缺点 优点：①解决粮食短缺问题；②减少农药使用，减少环境污染；③增加食物营养，提高附加值； ④增加食物种类，提升食物品质；⑤提高生产效率，带动带动产业发展。 缺点：①可能产生新病毒或新过敏原；②可能产生抗除草剂的杂草；③可能使疾病的传播跨越 物种障碍；④可能会损害生物多样性；⑤可能干扰生态系统的多样性。 （2）对待转基因生物的正确态度是趋利避害，不能因噎废食。 二、生物技术中的伦理问题 1、克隆人（1）分类 类型 项目 治疗性克隆生殖性克隆 区别 目的治疗人类疾病用于生育，产生新个体水平细胞水平个体水平 联系都性无性繁殖，产生新个体，新组织，遗传信息相同。 （2）态度 中国政府的态度是禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。 2、试管婴儿与设计试管婴儿 （1）试管婴儿是利用体外受精和胚胎移植等技术繁殖个体，其主要目的是解决不孕夫妇的生育问题。 （2）设计试管婴儿与试管婴儿相比需要在胚胎移植前对胚胎进行遗传学诊断，以筛选符合特殊 要求的胚胎，进而生出特定类型的婴儿。 3、基因检测 （1）概念：指通过基因芯片对被检测者细胞中的DNA分子进行检测，分析邮被检测者所含的各种致病基因和疾病易感基因的情况的一种技术。 （2）争论焦点 ①基因检测能否达到预防疾病的目的。②是否引起基因歧视及其他危害。 三、生物武器 1、种类 种类例证 病菌炭疽杆菌 病毒天花病毒、动物痘病毒 生化毒剂肉毒杆菌毒素 经基因重组的致病菌通过转基因技术改造的蜡状杆菌、重组流感病毒 2、特点 （1）传染性强。（2）污染面广，危害时间长。直接喷洒的生物气溶胶，可随风飘到较远的地区，杀伤范围可达数百至数千平方千米。在适宜条件下，生物战剂存活时间较长，不易被发现。 （3）难以防治。（4）具有一定的潜伏期。（5）受自然条件影响大。 3、局限性 （1）生物武器主要指病原微生物，所以它们的生存、繁殖、死亡易受环境条件的影响。 （2）受地形、风向等多种条件影响。（3）生物武器使用不易控制，使用不当可危害本方安全。 选修三专题 5 生态工程
生物选修3 知识点 （区别不同工程和不同操作水平） 专题1 基因工程 概念：按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA 重组和转基因技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 基本原理：让目的基因在受体细胞内稳定且高效的表达 理论基础：DNA 是生物遗传物质的发现，DNA 双螺旋结构，遗传信息传递方式 核心：构建重组DNA 分子 （1）基本工具（技术基础） Cf 工具&工具酶 1.限制性核酸内切酶 （1）来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的 （不切割自身 DNA 的原因：原核生物中无该限制酶的识别序列或其已被修饰）（2）功能：识别和切割 DNA 分子内一小段特殊的脱氧核苷酸序列（偶数碱基对回文序列）特异性表现：识别特定片段、切割该片段中的特定位点、形成一种末端 Cf —G↓GATCC— & —↓GATC— （3）结果：DNA 片段末端形成末端碱基互补的黏性末端或平末端 ①用切割（质粒） ②根据目的基因的位置或剪辑序列来确定限制酶的种类 ③切割后的片段要画全 2.DNA 连接酶 （1）功能：连接具有末端碱基互补的 2 个 DNA 片段，形成重组 DNA 分子 Cf DNA 聚合酶：只能将单个脱氧核苷酸逐个添加到已有的脱氧核苷酸链之后， 需模板 DNA，连接磷酸二酯键 3.载体 （1）条件：①能在受体细胞中稳定保存并大量复制，基本不影响受体细胞正常生命活动 ②一至多个限制酶酶切位点（必须在所需标记基因外），供外源 DNA 片段插入 ③标记基因，便于筛选含有重组 DNA 分子的受体细胞 ——往往需要根据需求改造天然载体 （2）功能：①作为运载工具将目的基因转移到受体细胞内 ——载体选质粒的原因：具有环状结构，能够携带目的基因 ②利用它在受体细胞内对目的基因进行大量复制和转录/表达 （3）质粒（最常用的载体） 一种能够自主复制，在细菌(或酵母菌)中独立于染色体之外存在的双链环状 DNA 分子（4）其它载体：噬菌体、动植物病毒 (二)基因工程的基本操作程序 第一步：获取目的基因 1.目的基因：人们所需要的编码蛋白质的结构基因 2.方法 (1)序列已知 ①化学合成法——较长 DNA 单链合成过程中容易出现碱基缺失 如反转录法（e.g 获取 mRNA 逆转录成 cDNA 再用 DNA 聚合酶生成双链） ②聚合酶链式反应(PCR)扩增Polymerase Chain Reaction
专题一基因工程基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需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离纯化出来的。 （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。 黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口，是平整的，这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌，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 （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。 ④对受体细胞无害。 （2）最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 （3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒
专题二微生物的培养与应用课题一微生物的实验室培养
四、制作牛肉膏蛋白胨固体培养基 （1）方法步骤：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板。（2）倒平板操作的步骤：
2.涂布平板操作的讨论 课题二土壤中分解尿素的细菌的分离与计数
二、统计菌落数目 （1）直接计数法：常用显微镜直接技术法，一般适用于纯培养悬浮液中各种单细胞菌体的计数。 （2）间接计数法：常用稀释平板计数法，平板培养基上长出一个菌落就代表原待测样品中一个微生物个体。 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统 计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活细菌。为了保证结果准确，一般设置3～5个平板，选择菌落数在30～300的平板进行计数，并取平均值。统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，因此， 统计结果一般用菌落数而不是活菌数来表示。 采用此方法的注意事项：1.一般选取菌落数在30~300之间的平板进行计数 三、设置对照 设置对照的主要目的是排除实验组中非测试因素对实验结果的影响，提高实验结果的可信度。对照实验是指除了被测试的条件以外，其他条件都相同的实验，其作用是比照试验组，排除任何其他可能原因的干扰，证明确实是所测试的条件引起相应的结果。 四、实验设计 实验设计包括实验方案，所需仪器、材料、用具和药品，具体的实施步骤以及时间安排等的综合考虑 四、疑难解答 （1）如何从平板上的菌落数推测出每克样品中的菌落数？ 每克样品中的菌落数=（C/V）*M 其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（ml），M代表稀释倍数 注：统计某一稀释度下平板上的菌落数，最好能统计3个平板，计算出平板菌落数的平均 值
模块测试试题（2）：P109—115 本试卷分第1卷（选择题）和第Ⅱ卷（选择题）两部分，1-100，考试用时90分钟。 第1卷（选择题，共60分） 一、选择题（每小题2分，共60分；每小题只有一个选项最符合题意）1．下图为四种限制酶Bam HⅠ、Eco RⅠ、HindⅢ以及BglⅡ的辩识序列。箭头表示每一种限制酶的特定切割部位，其中哪两种限制酶所切割出来的DNA片段末端可以互补？其正确的末端互补序列是【 D 】 A．BamHⅠ和EcoRⅠ；末端互补序列—AATT— B．BamHⅠ和HindⅢ；末端互补序列—GATC— C． EcoRⅠ和HindⅢ；末端互补序列—AATT— D．BamHⅠ和BglⅡ；末端互补序列—GATC— 2．下面图中a、b、c、d代表的结构正确的是【 D 】 A．a—质粒RNA B．b—限制性外切酶 C．c—RNA聚合酶 D．d—外源基因 3．下列关于基因文库的叙述，错误的是【 C 】 A．基因文库是以不同片段的DNA在受体菌中保存的 B．一种生物的基因组文库含有本物种生物的全部基因 C．cDNA文库中包含某物种生物的全部基因 D．基因组文库包含的基因多，cDNA文库包含的基因少
4．将目的基因导入植物细胞的方法不包括【 B 】 A．基因枪法 B．显微注射技术 C．农杆菌转化法 D．花粉管通道法 5．目的基因能否在真核细胞中稳定遗传的关键是目的基因是否【 D 】A．进入受体细胞 B．进入细胞核 C．插入线粒体的DNA D．插入染色体的DNA 6．科学家将人的α—抗胰蛋白酶基因导入羊的受精卵，培育出了转基因羊，该羊基因羊能分泌含α—抗胰蛋白酶的奶。以下有关叙述不正确的是【 D 】 A．这一过程涉及DNA的复制、转录和翻译 B．可用显微注射技术将重组DNA分子导入羊受精卵 C．该转基因羊可以称为乳房生物反应器 D．该转基因羊中α—抗胰蛋白酶基因只存在于乳腺细胞 7．基因工程培育的“工程菌”通过发酵工程生产的产品，不包括【 C 】A．白细胞介素—2 B．干扰素 C．聚乙二醇 D．重组乙肝疫苗 8．以下关于蛋白质工程的说法，正确的是【 A 】 A．蛋白质工程以基因工程为基础 B．蛋白质过程就是用蛋白酶对蛋白质进行改造的过程 C．蛋白质过程就是酶过程的延伸 D．蛋白质工程只能生产天然的蛋白质 9．下列关于植物体细胞杂交与动物细胞过程中所用技术与原理的匹配，不相符的一项是【 B 】 A．纤维素酶、果胶酶处理和胰蛋白酶→酶的专一性 B．植物组织培养和动物细胞培养→细胞的全能性 C．原生质体融合和动物细胞融合→生物膜的流动性 D．紫草细胞培养和杂交瘤细胞的培育→细胞分裂 10．下图显示“白菜—甘蓝”杂种植株的培育过程，下列对此描述正确的是【 D 】 A．白菜和甘蓝植物体细胞杂交的工程实质上是细胞质融合的工程
专题一基因工程 基因工程的概念 基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术， 赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需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离纯化出来的。 （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。 黏性末端：当限制酶从识别序列的中心轴线两侧切开时，被限制酶切开的DNA两条 单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 平末端：当限制酶从识别序列的中心轴线处切开时，切开的DNA两条单链的切口， 是平整的，这样的切口叫平末端。 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 (1)两种DNA连接酶（E·coli DNA连接酶和T4-DNA连接酶）的比较： ①相同点：都缝合磷酸二酯键。 ②区别：E·coli DNA连接酶来源于大肠杆菌，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 DNA连接酶DNA聚合酶不同点连接的DNA双链单链 模板不要模板要模板 连接的对象2个DNA片段单个脱氧核苷酸加到已存在的单链DNA片段
选修3 专题1 基因工程 DNA重组技术的基本工具 1、基因工程的概念 又叫做基因拼接技术或DNA重组技术。通俗地说，就是按照人们的意愿，把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向改造生物的遗传性状。 优点：定向地改造生物的遗传性状； 实现基因在不同物种之间的转移，迅速培育出生物新品种 2、基因拼接的理论基础： (1)大多数生物的遗传物质是DNA。 【 (2)DNA的基本组成单位都是四种脱氧核苷酸。 (3)双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。 3、外源基因在受体内表达的理论基础： (1)基因是控制生物性状的独立遗传单位。 (2)遗传信息的传递都遵循中心法则。 (3)生物界共用一套遗传密码。 （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：主要是原核生物 & （2）功能：能够识别双链DNA分子的特定的核苷酸序列，有特定的切割位点（专一性）。 （3）作用部位：磷酸二酯键 （3）结果：形成两种末端：黏性末端和平末端。 注意：用同种限制酶分别切割目的基因和载体，从而形成相同的黏性末端，然后用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来 2.“分子缝合针”——DNA连接酶 ①作用：恢复磷酸二酯键。 ②种类：E·coliDNA连接酶：来源于大肠杆菌，连接黏性末端； T4DNA连接酶：来源于噬菌体，连接黏性末端和平末端。 3.“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。
④对受体细胞无害 （2）常用的载体：细菌的质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒（天然质粒不能直接使用） 基因工程的基本操作程序 第一步：目的基因的获取 1.目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。 2.方法：①从基因文库中获取目的基因 （方法：根据基因的核苷酸序列、基因的功能在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA、基因翻译产物蛋白质等特性。） ②利用PCR技术扩增目的基因（适用于已知目的基因的一段核苷酸序列） ( ③通过化学方法人工合成（适用于目的基因较小，或已知目的基因核苷酸序列） 3.基因组文库与cDNA文库的区别 技术扩增目的基因 （1）PCR的含义：全称多聚酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。（2）目的：快速获取大量的目的基因 （3）原理：DNA复制 （4）使用的前提：已知目的基因的一段核苷酸序列 （5）条件：模板DNA、引物、热稳定DNA聚合酶、四种脱氧核苷酸 （6）过程：第一步：变性，加热至90～95℃DNA解链为单链，断裂氢键； — 第二步：退火，冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合，形成局部双链DNA； 第三步：延伸，加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶（Taq酶）从引物起始进行互补链的合成。 （7）特点：指数(2n)形式扩增 第二步：基因表达载体的构建(核心) 1.目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 2.组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因 （1）启动子：位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位 （2）终止子：位于基因的尾端，使转录停止。
5 ＤＮＡ和蛋白质技术 5.1 ＤＮＡ的粗提取与鉴定 1.提取生物大分子的基本思路是选用一定的物理或化学方法分离具有不同物理或化学性质的生物大分子。DNA的粗提取就是利用DNA与RNA、蛋 白质和脂质等在物理和化学性质方面的差异，提取DNA，去除其 他成分。 2.DNA粗提取的原理：1）DNA和蛋白质等其它成分在不同浓度的 NaCl溶液中的溶解度不同。所以一般选用2mol/L的NaCl溶液充分溶解DNA,使杂质沉淀，再缓慢注入蒸馏水使NaCl溶液浓度接近0.14mol/L，使DNA析出。2）DNA 不溶于酒精溶液，而细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。所以可用体积分数为95%,预冷的酒精溶液来提纯DNA。 3.提取DNA还可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。1）酶具有专一性，蛋白酶只水解蛋白质而不会对DNA产生影响。2）温度值为60～80℃时，会使蛋白质变性沉淀，而DNA不会变性。3）植物细胞提取DNA时，常用洗涤剂瓦解细胞膜，但对DNA没有影响。 4.在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈现蓝色，可以检测DNA的存在。 5.选用DNA含量相对高的生物组织提取DNA，成功的可能性更大。哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和细胞器，不适宜用来提取DNA，但适宜用来提取血红蛋白。 6.实验设计过程：1）实验材料的选取：本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因。一是因为其DNA含量丰富，材料易得；二是鸡血细胞极易吸水胀破，而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要匀浆和离心，对设备要求较高，操作繁琐，历时较长。2）破碎细胞，获取含DNA的滤液：往鸡血细胞中加一定量的蒸馏水，同时用玻棒搅拌，使细胞吸水胀破释放DNA，过滤取DNA滤液。3）去除滤液中的杂质：往DNA滤液中加入2mol/L的NaCl溶液，过滤除去不溶的杂质。再加蒸馏水调节NaCl溶液浓度接近0.14mol/L，析出DNA，过滤去除溶液中的杂质。 4）DNA的提纯：将析出的DNA用2mol/L的NaCl溶液溶解过滤取滤液，加入与滤液体积相等的、预冷的体积分数为95%的酒精溶液，静置2-3分钟，析出白色丝状物即为粗提取的DNA。 5）DNA的鉴定：白色丝状物溶于5mL2mol/L的NaCl溶液，加入4mL二苯胺，沸水浴5分钟后观察到DNA溶液呈蓝色。 7.注意事项：在鸡血中要加入柠檬酸钠防止凝固；玻璃容器会吸附DNA，所以提 取过程使用塑料烧杯；使用尼龙布过滤；加入酒精和用玻棒搅拌时，动作要轻缓（细胞破裂快速搅拌），沿同一方向搅拌，以免加剧DNA分子的断裂，导致DNA分子不能形成絮状沉淀。二苯胺试剂要现用现配等。 5.2多聚酶链式反应扩增DNA片段 1. PCR又叫多聚酶链式反应，是一种体外迅速扩张DNA片段的技术，其复制过程与细胞内DNA的复制类似。需要：1）解旋酶（打开DNA双链）；2）DNA母链（提供DNA复制的模板）；3）四种脱氧核苷酸（合成子链的原料）；4）DNA聚合酶（催化合成DNA子链）5）引物（使DNA聚合酶能够从引物的3，端开始连接脱氧核苷酸）。 2.为了明确地表示DNA的方向，通常将DNA的羟基（-OH）末端称为3，端，而磷酸基团的末端称为5，端。DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3，端延伸DNA链，因此DNA复制需要引物。当引物与DNA母链通过碱基互补配对结合后，DNA聚合酶就能从引物的3，端开始延伸DNA链，因此DNA的合成方向总是从子链的5，端向3，端延伸。 __________________________________________________
课题：蛋白质工程的崛起 课型：新授课课时：1 【学习目标】1.简述蛋白质工程的原理。 2.尝试运用逆向思维分析和解决问题。 3.通过对前沿科技的学习，激发学生的学习兴趣。 【学习重点】蛋白质工程的原理。 【难点预测】蛋白质工程的原理。 【自主预习1】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中的相应位置用横线标注。) 一、蛋白质工程崛起的缘由 1、基因工程的实质：将一种生物的_____________转移到另一种生物的体内，后者生 产它不能产生的______________，进而表现出新性状。 2、蛋白质工程的目的:生产符合人们生活所需要的并非自然界已存在的________。 【课内探究1】（结合已学知识，思考以下问题。将不能完成的问题用红笔画出来，并在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。） 1、蛋白质工程与基因工程在制造的蛋白质种类上的区别？ 【自主预习2】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中相应的位置用横线标注。) 二、蛋白质工程的基本原理 1.目标：根据人们对__________功能的特定需求，对_____________进行分子设计。 2.原理：____________________。 3.过程：预期蛋白质功能设计__________________ 推测应有氨 基酸序列找到相应的______________序列(基因) 表达。 4.蛋白质工程是指以的关系作为基础,通过 ，对现有蛋白质进行改造，或者制造一种，以满足人类的生产和生活需求。 【课内探究2】（结合已学知识，思考以下问题。将不能完成的问题用红笔画出来，并在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。） 1、蛋白质工程的实质及本质上的改造对象分别是什么？ 2、蛋白质工程的基本操作思路与基因工程有何不同？ 3、蛋白质工程的基本操作步骤？【我的疑惑1】 (将自己不理解 的问题用红色 笔写下来) 【学后反思1】 (回顾已学内容 并将重点问题 整理在学案上) 【我的疑惑2】 (将自己不理解 的问题用红色 笔写下来) 【学后反思2】 (回顾已学内容 并将重点问题 整理在学案上) 4、某多肽链的一段氨基酸序列是：…—甲硫氨酸—色氨酸—苯丙氨酸—色氨酸—… (氨基酸及对应的密码子为：甲硫氨酸AUG，色氨酸UGG，苯丙氨酸UUU、UUC)。怎 样得出决定这一段肽链的脱氧核苷酸序列？请把相应的碱基序列写出来。 【自主预习3】(阅读教材，将空白处内容填写上，并在书中相应的位置用横线标注。) 三、蛋白质工程的进展和前景 1.例如科学家通过对___________的改造，已使其成为速效性药品；用蛋白质工程方 法制成的电子元件局有_____________、______________和____________的特点， 因此具有极为广阔的发展前景。 2.蛋白质工程是一项难度很大的工程，目前成功的例子不多，主要因为蛋白质发挥功 能必需依赖于_______________，而这种_______________十分复杂，而目前科学家 对大多数蛋白质的________________了解还不够。 【课内探究3】（结合已学知识，思考以下问题。将不能完成的问题用红笔画出来，并 在小组内讨论交流，将交流的结果整理在学案上。） 1、绝大多数酶都是蛋白质，酶工程是蛋白质工程吗？ 【课堂反馈】 1、蛋白质工程的实质是 ( ) A.改变氨基酸结构 B.改造蛋白质结构 C.改变肽链结构 D.改造基因结构 2、干扰素经过改造可长期储存，从蛋白质水平上应改变的是 ( ) A.光氨酸 B.精氨酸 C.谷氨酸 D.半光氨酸 3、蛋白质工程制造的蛋白质是 ( ) A.天然蛋白质 B.稀有蛋白质 C.自然界中不存在的蛋白质 D.血红蛋白质 4、蛋白质工程的基础是 ( ) A.基因工程 B.细胞工程 C.酶工程 D.发酵工程 【归纳总结】 【学后反思3】 (回顾已学内容 并将重点问题 整理在学案上) 设计分子设计