高考生物一轮复习微讲座课件第十一单元 现代生物科技专

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第41讲 生态工程
考点一
考点二
解析：(1)生态工程的主要任务是对已被破坏的生态系统进行修复， 对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产 力，与传统的工程相比，生态工程具有少消耗、多效益、可持续等特点。 (2)生态工程所遵循的基本原理主要有物质循环再生、协调与平衡、整 体性、系统学和工程学原理和物种多样性等原理。人畜粪便用于农作物 的生产主要符合物质循环再生原理，降低了生产成本；连年种植单一品 种造成病虫害增加主要违反了物种多样性原理。(3)在湿地生态恢复工 程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠 自然演替等机制恢复其生态功能。(4)生态系统中的所有生物共同组成 了群落；“猪—沼—果”生态农业模式能实现能量的多级利用，提高了 农产品的产量。
(4)据生态工程中的物种多样性这一原理，有人认为生态农业建设 中，食物链和营养级越长越多越好。请你结合所学的有关生态工程原理， 分析该结论是否正确并说明理由：_______________________________ _____________________________________________(合理即可)。
(3)生态工程所遵循的基本原理有整体性、协调与平衡、________ 和________等原理。
(4)一般来说，生态工程的主要任务是对______________进行修复， 对造成环境污染和破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产 力。
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第41讲 生态工程
考点一
考点二
解析： 污水流经厌氧沉淀池、曝气池和兼氧池逐步净化的过程中， 微生物通过无氧呼吸、有氧呼吸将有机物分解。该植物池中的水生植物、 昆虫、鱼类、蛙类和底泥中的微生物共同组成了一个生物群落，植物属 于生产者、第一营养级，该生态系统中所有生物获得的能量最终来源于 生产者所固定的太阳能。生态工程所遵循的基本原理有物质循环再生、 物种多样性、协调与平衡、整体性、系统学和工程学原理等。实施生态 工程的主要任务是对已被破坏的生态环境进行修复，对造成环境污染和 破坏的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。

游离的脱氧核苷 DNA分子
酸 DNA分子 脱氧核苷酸长链 核糖核苷酸 单链RNA分子
[题组精练] 1．图1表示含有目的基因D的DNA片段长度(bp即碱基对)和部 分碱基序列，图2表示一种质粒的结构和部分碱基序列。现有 Msp Ⅰ、BamH Ⅰ、Mbo Ⅰ、Sma Ⅰ4种限制性核酸内切酶， 它们识别的碱基序列和酶切位点分别为C↓CGG、G↓GATCC、 ↓GATC、CCC↓GGG。请回答下列问题。
2．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。
1 327 bp、661 bp 4种类型的片段。(4)根据基因D和质粒的核 苷酸序列可知，可选用BamH Ⅰ和Mbo Ⅰ进行切割，但Mbo Ⅰ会破坏掉两种抗生素抗性基因，因此只能用BamH Ⅰ进行切 割。 答案：(1)脱氧核糖、磷酸、脱氧核糖 (2)平 537 bp、790 bp、661 bp (3)4 (4)BamH Ⅰ 抗生素B 同种限制酶切割形成的末端相同，部 分目的基因D与质粒反向连接
注意：(1)基因工程中有3种工具，但工具酶只有2种。 (2)限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别特定的碱基序 列，并在特定的位点上进行切割；限制酶不切割自身DNA的 原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修 饰。 (3)限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶等相关酶的分析比较

答案:(3)空间(垂直;垂直结构和水平) (4)虾、鱼 捕食和竞争
课堂小结
[构建知识网络]
[强化思维表达]
1.一个目的 生态工程建设的目的是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。 2.五个原理 物质循环再生原理的基础是物质循环;物种多样性原理的基础是生态系统的稳 定性;协调与平衡原理的基础是生物与环境的协调和平衡;整体性原理的基础是 社会—经济—自然构成复合系统;系统学和工程学原理的基础是分布式结构优 于集中式和环式结构(系统的结构决定功能原理)和总体功能大于各部分之和 (系统整体性原理)。
系统整体性
思考探究
培养ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学思维
1.分析下面的材料,说出各生态工程依据的主要原理是什么?
材料1 实施沼气工程,是我国政府为改善农村环境和发展农村经济大力推广的一种生态 工程。 材料2 地衣中的真菌和蓝藻互利共生,当把它们分开时,两者都不能正常生长。 材料3 居住在林区的农民,“靠山吃山”是他们生活的根本。当进行林业工程建设时,一 方面号召农民种树,另一方面考虑林区农民的生活问题,使改善生态和发展经济结合起来, 才能真正做到造林护林。 材料4 草原确定合理载畜量,不能过度放牧;引种考虑使用环境。 材料5 单一人工林比天然混合林稳定性低,易暴发虫害。 提示:物质循环再生原理、系统整体性原理、整体性原理、协调与平衡原理、物种多样性 原理。
微生物是否符合要求,可采用的检测方法是
。
解析:(3)生态工程追求生态、经济、社会效益的统一,即在进行生态工程建设 时,不但要考虑到自然系统的规律,更重要的是,还要考虑经济和社会等系统的 影响力,这体现了生态工程的整体性原理。 (4)很多微生物只能分解某一种有机物,如果想培育出能分解生活污水中多种 有机物的“超级微生物”,理论上可以采用基因工程技术对现有微生物进行改 造,该技术的核心是基因表达载体的构建。如果在个体水平上检测改造的微生 物是否符合要求,可采用的检测方法是用含不同种有机物的培养基分别培养改 造后的微生物,观察其分解能力。

第十一单元 现代生物科技专题
第36讲
基因工程
1．基因工程的诞生(Ⅰ)。2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)。3.基因工
程的应用(Ⅱ)。4.蛋白质工程(Ⅰ)。5.实验：DNA的粗提取和鉴定。
栏
目 导 航
考点一 考点二 考点三 基因工程的工具 基因工程的基本操作程序 基因工程的应用及蛋白质工程
考点一
基因工程的工具
1．限制酶
原核生物 中。 (1)存在：主要在____________ 识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列 ，并使每一条链中特定 (2)作用： ________________________________________
磷酸二酯键 断开。 部位的两个核苷酸之间的______________
黏性末端 在识别序列中心轴线两侧切开→______________ 3形成末端类型 平末端 在识别序列中心轴线处切开→____________
2．DNA连接酶 (1) 作用：将双链 DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸间 的磷酸二酯键。 (2)种类 种类 来源 特点 E·coliDNA连接酶
基因插入在终止子的下游，二者的目的基因均不能被转录(其他合理答案也可) 。 ______________________________________________________________________
(3)DNA 连 接 酶 是 将 两 个 DNA 片 段 连 接 起 来 的 酶 ， 常 见 的 有 T4DNA连接酶 E· coliDNA连接酶 _____________________ 和 __________________ ，其中既能连接黏性末端又能连接
2．载体上标记基因的作用

1.试管婴儿和设计试管婴儿的区别？ 提示：设计试管婴儿移植前进行遗传学诊断。 2．我国对克隆的态度。 提示：禁止生殖性克隆人。 不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验，不反对治疗性克隆。
解析 本题综合考查人们对现代生物技术的安全性与伦理问题的讨论。将目的基因导入另一生物体内 后，可能会产生新的有害成分，所以需严格选择目的基因，A 项正确；生殖性克隆人违反了人类现有伦理 道德，中国政府的态度是禁止生殖性克隆人实验，但不反对治疗性克隆，B 项正确；将试管婴儿技术用于 设计婴儿性别等是对设计婴儿技术的滥用，是反对设计试管婴儿的原因之一，C 项正确；干扰素是一种对 病毒具有特异性杀伤作用的物质，不能用作生物武器，D 项错误。
2.烈性传染病及其病原体 传染病是由病原体引起的，能在人与人之间或人与动物之间传播疾病。其病原体主要包括病毒、细菌、 真菌和昆虫等。请阅读下列资料。
[资料 1]'炭疽是一种急性传染病，传染途径包括皮肤接触、肠道及呼吸传染，患者可能引起败血症， 常导致急性出血性脑膜炎而突然休克，如不及时治疗，病人将不治而亡(右图)。因为炭疽杆菌几乎是一种 永不“死亡”的病菌，所以它很容易被以信件、包裹和其他邮件等方式传播。
①可能出现新的过敏原或重组形成新病毒
②大大减少农药的使用量，减少环境污染 ②可能产生抗除草剂的杂草
③增加食物营养，提高附加值
③可能使疾病的传播跨越物种障碍
④增加食物种类，提升食物品质
④可能会损害生物多样性
⑤提高生产效率，带动相关产业发展
⑤可能会对人类生活环境造成二次污染
2.对待转基因生物的正确态度
具备原受精卵及被转入 具备双亲的
的目的基因两方的遗传 遗传性状
特异性
相同 三者均涉及早期胚胎培养、胚胎移植等技术，且移植所

所示。请据图指出两种激素的不同浓度比与形成芽、根、愈伤组织的
关系:
①当植物激素X与植物激素Y的浓度比等于1时,未分化细胞群经分裂形
成
;
②当植物激素X与植物激素Y的浓度比
时,未分化细胞群分
化形成芽;
③当植物激素X与植物激素Y的浓度比
时,未分化细胞群分
化形成根。
(5)图中将杂种细胞培育成杂种植株用到了植物的组织培养技术,请列
第40讲 细胞工程
考情分析 备考导航
考纲解读
最新考纲
核心内容
植物的组织培养(Ⅱ) 动物的细胞培养与体
细胞克隆(Ⅰ) 细胞融合与单克隆抗
体(Ⅱ)
1.植物组织培养和植 物体细胞杂交 2.动物细胞培养和核 移植技术 3.细胞融合和单克隆 抗体制备技术
全国卷五年考题统计
2014全国Ⅰ卷T40; 2013全国Ⅱ卷T40
题组例练
分类例练 提炼方法
1.如图是植物体细胞杂交过程示意图,如果A、B植物均为二倍体,据图分析 回答:
(1)图中所示过程的原理有:
。
(2)图中的①过程是
。
(3)植物体细胞融合成功的标志是
(细胞器)有关。
(4)③和④过程分别是
和
个染色体组。
,其产生与细胞内 的过程。则该杂种植株有
解析: (1)植物体细胞杂交过程中有原生质体A和原生质体B的融合过程,其 原理是细胞膜具有流动性;将杂种细胞培育成新的个体,其原理是植物细胞 具有全能性。(2)图中的①过程是去除植物细胞壁,制备原生质体。(3)植 物体细胞融合成功的标志是形成新的细胞壁,植物细胞壁的形成与高尔基 体有关。(4)杂种细胞通过脱分化形成愈伤组织,再经再分化形成杂种植株。 图中杂种植株是由两个二倍体的细胞融合成的杂种细胞培育成的新个体, 含有四个染色体组。

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3．辨析胚胎移植和胚胎分割移植 (1)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序，移植的胚胎必须在原 肠胚之前，不能直接移植受精卵。 (2)两次检查：①收集胚胎检查；②移植后是否妊娠检查。 (3)冲卵含义：冲出早期胚胎，不是冲出卵子。 (4)胚胎移植的供体和受体必须是同种生物。 (5)同期发情处理用雌性激素，超数排卵处理用促性腺激素。 (6)试管动物的性别和性状由父本、母本决定，而克隆动物的性 别和性状与核供体相同。 (7)胚胎的产生过程一般是有性生殖，但胚胎分割是无性生殖。
第十一单元 现代生物科技专题 微专题十|现代生物科技专题的易错总结
12/9/2021
1．基因工程中的几个易错易混点 (1)限制性核酸内切酶使双链 DNA 特定部位的磷酸二酯键断 开，解旋酶使双链 DNA 的氢键断开。 (2)DNA 连接酶与 DNA 聚合酶都能催化形成磷酸二酯键， 前者催化连接 DNA 片段，后者催化单个的脱氧核苷酸聚合 形成 DNA；RNA 聚合酶催化单个的核糖核苷酸聚合形成 RNA。DNA 复制时用解旋酶打开氢键获得模板链，PCR 技 术扩增 DNA 时，利用高温使氢键断裂得到模板链。
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答案：(1)(Anti 基因的)启动子 (2)翻译 (3)基因表达载体 的构建 (4)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶) 5%CO2 (5)有丝分 裂 (6)动物体细胞核移植技术 早期胚胎培养技术(或动物 细胞培养技术) 胚胎移植技术
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3．应用生物工程技术可以获得人们需要的生物新品种或新 产品。请据图回答问题：
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2．人们发现小型猪的器官可用来替代人体器官进行移植， 但小型猪器官表面抗原仍可引起免疫排斥反应。如图为科学 家将小型猪器官表面抗原基因(Anti)“反向处理”(Anti 基 因的模板链和 reAnti 基因的模板链碱基序列互补)，并人工 合成 reAnti 基因，转入猪成纤维细胞，做成转基因克隆猪 的培育过程示意图。请回答下列问题：

3．动物细胞融 应用
基础，生物生长的细胞学基础，
合与单克隆抗
克隆动物的原理
体(Ⅱ)
微考点•大突破
核心考点 深度解析
考点一 植物细胞工程 1．细胞工程的概念
2．细胞的全能性 (1)含义：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。 (2)物质基础：细胞内含有本物种全部的_遗__传 ___信__息__。 (3)植物细胞全能性表达的条件：具有完整的细胞结构；处于___离__体_____ 状态；提供一定的营___养__、__激__素_和其他适宜外界条件。
②单倍体育种通过花药离体培养获得单倍体植株后，用秋水仙素处理，使 染色体加倍后即可得到能稳定遗传的优良品种，因此可以极大地缩短育种年 限；在植物组织培养过程中，细胞不断分裂，而细胞在分裂间期会进行 DNA 复制，此时突变率较高。③所谓人工种子，就是以植物组织培养得到的胚状体、 不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的种子，可在适宜条件 下萌发长成幼苗。
解析 (1)①植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力(如抗除草 剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等)。②利用转基因动物生产药物时，科学 家将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子、终止子、复制原点等调控组件重 组在一起，以使目的基因在受体内能顺利复制并表达，通过转基因动物分泌的 乳汁可获得所需药品，因此，称这样的转基因动物为乳腺生物反应器(或乳房 生物反应器)。③利用基因工程治疗遗传病时，最有效的方法是基因治疗，这 样可以改变患者的遗传组成，从根本上治疗某些遗传病。(2)①植物组织培养 技术是一种无性繁殖技术，它可以保持优良品种的遗传特性。对于无性繁殖的 作物而言，病毒在其体内逐年积累，就会导致产量降低，品质变差。但植物分 生区附近(如茎尖)的病毒极少，甚至无病毒。所以，选取植物的分生区(如茎尖) 进行组织培养可获得脱毒植株。

回答下列问题： (1)愈伤组织是由离体的茎段经________过程形成的，此时愈伤 组织细胞________(填“具有”或“不具有”)细胞的全能性。
(2)对愈伤组织进行了两次处理，处理 1 中 γ 射线照射的目的是 ________________，用 γ 射线不直接处理茎段而是处理愈伤组 织，原因是_______________________________________； 处理 2 中添加的物质 X 为________。 (3)植物组织培养技术也被广泛应用于其他作物的育种中。在培 育白菜—甘蓝、三倍体无子西瓜、农杆菌转化法获得的抗虫棉 中，必须用到植物组织培养技术的是_______________。
第十一单元 现代生物科技专题
考纲点击 1.植物的组织培养(Ⅱ) 2.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ) 3.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)
植物的组织培养与植物体细胞杂交 1．细胞工程的概念
2．细胞的全能性
(1)含义：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。 (2)物质基础：细胞内含有本物种全部的 遗传信息 。
②固体培养基：大多由无机营养成分、有机营养成分、激素、
琼脂四部分组成。
③光照： 脱分化 阶段不需要光照。
④激素调控：培养基中
生长素和细胞分裂素 的比例
调控组织培养进程。
(选修 3 P36“小知识”改编)固体培养基中的无机营养成分包 括______________；有机营养成分包括______________等物质。 答案：水分、无机盐 小分子糖类、氨基酸
考向 3 植物细胞工程的应用 4．(2018·湖北武汉调研)应用植物组织培养技术，不仅可实现 种苗的快速繁殖、培育无病毒植株，也可加快作物及苗木育种。 下面是培育柑橘耐盐植株的实验流程： 茎 段 ―→ 愈伤组织 处理2处：理后1在：培先―养―用基→γ射中线加照入射物质X 挑 选 生 长

答案 C
2．为了增加菊花花色类型，研究者从其他植物中克隆出花色基因 C(图 甲)，拟将其与质粒(图乙)重组，再借助农杆菌导入菊花中。
下列操作与实验目的不符的是 ( ) A．用限制性核酸内切酶 EcoRⅠ和连接酶构建重组质粒 B．用含 C 基因的农杆菌侵染菊花愈伤组织，将 C 基因导入细胞 C．在培养基中添加卡那霉素，筛选被转化的菊花细胞 D．用分子杂交方法检测 C 基因是否整合到菊花染色体上
2．为了防止载体或目的基因的黏性末端自己连接即所谓“环化”可用不 同的限制酶分别处理目的基因和载体，使目的基因两侧及载体上具有两个不 同的黏性末端。
诊断辨析 (1)限制酶只能用于切割目的基因。( × ) (2)切割质粒的限制性核酸内切酶均能特异性地识别 6 个核苷酸序列。 (× ) (3)DNA 连接酶能将两碱基间通过氢键连接起来。( × ) (4)E·coli DNA 连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。( × ) (5)限制酶也可以识别和切割 RNA。( × ) (6)限制性核酸内切酶、DNA 连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具 酶。( × ) (7)载体质粒通常采用抗生素合成基因作为筛选标记基因。( × )
第十一单元 现代生物科技专题
第01讲 基因工程
微考点•大突破 微考场•大揭秘
最新考纲
高频考点
核心素养
1.基因工程的诞生
生命观念——结构决
(Ⅰ)
定功能：基因的结构
2．基因工程的原理 1.基因工程 与功能
及技术(含 PCR 技 术)(Ⅱ)
的工具与操 作程序及应 科学思维——建立模
型：基因工程的操作
3．基因工程的应用 用
流程
(Ⅱ)
2．蛋白质工 科学探究——解决问
4．蛋白质工程(Ⅰ) 程的操作