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巩固练习:
1.在遗传研究中,常用信使RNA进行基因的克隆(即形成许多完全相同的DNA),这种快速克隆基因的步骤依次是( )
①DNA复制 ②转录 ③逆转录 ④翻译
A、③②① B·③① C、②①④ D、③①④
2、蛋白质工程中目前已成功的是( )
A·对胰岛素进行改造,生产速效型药品 B.蛋白质工程应用于微电子方面
C.体外耐保存的干扰素 D.用蛋白质工程生产高产赖氨酸玉米
3、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是( )
A、单倍体育种 B、杂交育种 C·基因工程育种 D、多倍体育种
4、科学家通过基因工程的方法,能使马铃薯块茎含有人奶主要蛋白,以下有关该基因工程的叙述,错误的是( )
A·采用反转录的方法得到的目的基因有内含子
B、基因非编码区对于目的基因在块茎中的表达是不可缺少的
C、马铃薯的叶肉细胞可作为受体细胞
D、用同一种限制酶,分别处理质粒和含目的基因的DNA,可产生黏性末端而形成重组DNA分子
5、科学家在基因工程技术中常采用细菌、酵母菌等微生物作为受体细胞,主要原因是( )
A·繁殖速度快 B、结构简单、操作方便 C、遗传物质含量少 D、性状稳定、变异少
6、运用现代生物技术的育种方法,将抗菜青虫的Bt基因转移到优质油菜中,培育出转基因抗虫的油菜品种,这一品种在生长过程中能产生特异的杀虫蛋白,对菜青虫有显著抗性,能大大减轻菜青虫对油菜的危害,提高油菜产量,减少农药使用,保护农业生态环境。根据以上信息,下列叙述正确的是( )
A、Bt基因的化学成分是蛋白质 B、Bt基因中有菜青虫的遗传物质
C·转基因抗虫油菜能产生杀虫蛋白是由于具有Bt基因
D、转基因抗虫油菜产生的杀虫蛋白是无机物
7、在1990年,医生对一位因缺乏腺苷脱氨酶基因而患先天性体液免疫缺陷病的美国女孩进行治疗。采用的方法是首先将患者的白细胞取出作体外培养,然后用某种病毒将正常腺苷脱氨酶基因转入人工培养的白细胞中,再将这些转基因白细胞回输到患者的体内,经过多次治疗,患者的免疫功能趋于正常。
⑴该病治疗运用了基因工程技术,在这个实例中运载体是 ,目的基因是 ,目的基因的受体细胞是 。
⑵将转基因白细胞多次回输到患者体内后,免疫能力趋于正常是由于产生了 ,产生这种物质的两个基本步骤是 和 。
⑶人的腺苷脱氨酶基因与胰岛素基因相比,其主要差别是 ;与大肠杆菌基因相比,其主要特点是 。
⑷该病的治疗方法属于基因工程运用中的 。这种治疗方法的原理是 。
⑴某种病毒; 腺苷脱氨酶基因; 白细胞
⑵腺苷脱氨酶(抗体); 转录; 翻译
⑶脱氧核苷酸排列顺序不同(遗传信息不同或碱基排列顺序不同); 编码区是间隔的,不连续的
⑷基因治疗; 把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞内从而达到治疗的目的
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蛋白质工程(protein engineering)是根据蛋白质的结构和生物活力之间的关系,利用基因工程的手段,按照人类需要定向地改造天然蛋白质或设计制造新的蛋白质。
蛋白质工程与基因工程密不可分。基因工程是通过基因操作把外源基因转入适当的生物体内,并在其中进行表达,它的产品还是该基因编码的天然存在的蛋白质。蛋白质工程则更进一步根据分子设计的方案,通过对天然蛋白质的基因进行改造,来实现对其所编码的蛋白质的改造,它的产品已不再是天然的蛋白质,而是经过改造的,具有人类需要的优点的蛋白质。天然蛋白质都是通过漫长的进化过程自然选择而来的,而蛋白质工程对天然蛋白质的改造则是加快了的进化过程,能够更快、更有效地为人类的需要服务。
传统的常规诱变及筛选技术虽然能够创造一个突变基因,产生一个突变蛋白,但这种诱变方法是随机的,很少能导致靶基因或靶蛋白发生改变;在蛋白质水平上的化学修饰虽然能够改变天然蛋白,但其工艺十分繁杂,甚至不能进行,而且由于基因没有改变,不能再产生所修饰的蛋白质。蛋白质工程则不存在这些问题,所以当人们需要某种具有一定特性的蛋白质时,可以通过蛋白质工程,在基因水平上定做一个非天然变异蛋白质。也就是说,蛋白质工程制造的蛋白质的特点是:天然不存在的(人工设计制作)、经特异性改造的和在基因水平上改变的。
蛋白质工程的研究内容包括:通过改变蛋白质的活性部位,提高其生物功效;通过改变蛋白质的组成和空间结构,提高其在极端条件下的稳定性,如酸、碱、酶稳定性;通过改变蛋白质的遗传信息,提高其独立工作能力,不再需要辅助因子;通过改变蛋白质的特性,使其便于分离纯化,如融合蛋白b-半乳糖苷酶(抗体);通过改变蛋白质的调控位点,使其与抑制剂脱离,解除反馈抑制作用等。 研究中通常采用的方法有:在蛋白质分子中引入二硫键以提高蛋白质的稳定性;减少半胱氨酸残基数目以避免错误折叠的可能性;置换天冬酰胺、谷氨酰胺或其他氨基酸,以修饰酶的催化特异性或增加酶的活性等。这些研究首先要对该蛋白质的精细结构和功能关系有深入的了解,具备必要的催化化学和结构化学的知识,然后才能运用基因工程的原理和技术,开展蛋白质工程的探索实验。
例题巩固:
1、依右图有关基因工程的工具酶功能的叙
述,不正确的是 ( )
A·切断a处的酶为限制核酸性内切酶
B·连接a处的酶为DNA连接酶
C·切断b处的酶为解旋酶
D.切断b处的为限制性内切酶
2、不属于目的基因与运载体结合过程的是( )
A·用一定的限制酶切割质粒露出黏性末端 B·用同种限制酶切割目的基因露出黏性末端
C·将切下的目的基因的片段插入到质粒切口处 D.将重组DNA导入到受体细胞进行扩增
【基础检测】
3、利用基因工程生产蛋白质药物,经历了三个发展阶段。第一阶段,将人的基因转入细菌细胞;第二阶段,将人的基因转入小鼠等动物的细胞。前两个阶段都是进行细胞培养,提取药物。第三阶段,将人的基因转入活的动物体,饲养这些动物,从乳汁或尿液中提取药物。
⑴将人的基因转入异种生物的细胞或个体内,能够产生药物蛋白的原理是基因能控制
。
⑵人的基因能和异种生物的基因拼接在一起,是因为它们的分子都具有双螺旋结构,都是由四种 构成,基因中碱基配对的规律都是 。
⑶人的基因在异种生物细胞中表达成蛋白质时,需要经过 和翻译两个步骤。在翻译中需要的模板是 ,原料是氨基酸,直接能源是ATP,搬运工兼装配工是 ,将氨基酸的肽键连接成蛋白质的场所是 ,“翻译”可理解为将由 个“字母”组成的核酸“语言”翻译成由 个“字母”组成的蛋白质“语言”,从整体来看
在翻译中充任着“译员”。
【基础巩固】
4、糖尿病是一种常见病,且发病率有逐年增加的趋势,以致发达国家把它列为第3号“杀手”。请回答下列问题:
⑴目前,对糖尿病的治疗,大多采用激素疗法,所用激素为 ,由 ___细胞合成并分泌。
⑵目前检测尿糖常用的试剂为 ,糖尿遇该试剂加热后呈 色沉淀。
⑶所用激素过去主要是从动物的内脏中提取,数量有限,现大多采用基因工程的方法生产(如图所示)。
①d为 。
②获得f,必须先用 切割b和d,使它们产生相同的黏性末端,再加入适量的 方可形成。
③b的名称是 ,其化学本质为 。
【学后反思】
1、采用基因工程的方法培育抗虫棉,下列导入目的基因的做法正确的是( )
①将毒蛋白注射到棉受精卵中 ②将编码毒蛋白的DNA序列注射到棉受精卵中 ③将编码毒蛋白的DNA序列与质粒重组,导入细菌,用该细菌感染棉的体细胞,再进行组织培养 ④将编码毒蛋白的DNA序列与细菌质粒重组,注射到棉的子房并进入受精卵。
A·①② B·②③ C·③④ D·①④
2、下列关于基因工程操作步骤的叙述,错误的是( )
A·用“鸟枪法”提取目的基因的过程需发生碱基互补配对
B·两种DNA黏性末端的黏合完全是通过碱基互补配对实现的
C·目的基因导入受体细胞过程不发生碱基互补配对
D·目的基因表达过程要发生碱基互补配对
3、采用基因工程技术将人凝血因子基因导入山羊受精卵,培育出了转基因羊。但是,人凝血因子只存在于该转基因羊的乳汁中。以下有关叙述正确的是( )
A·人体细胞中凝血因子基因编码区的碱基对数目,等于凝血因子氨基酸数目的3倍。
B·可用显微注射技术将含有人凝血因子基因的重组DNA分子导入羊的受精卵。
C·在该转基因羊中,人凝血因子基因存在于乳腺细胞,而不存在于其他体细胞中。
D·人凝血因子基因开始转录后,DNA连接酶以DNA分子的一条链为模板合成mRNA。
4、我国科学家运用基因工程技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因导入棉花细胞并成功表达,培育出了抗虫棉。下列叙述不正确的是( )
A·基因非编码区对于抗虫基因在棉花细胞中的表达不可缺少
B·重组DNA分子中增加一个碱基对,一定导致毒蛋白的毒性丧失
C·抗虫棉的抗虫基因可通过花粉传递至近缘物种,从而造成基因污染
D·转基因棉花是否具有抗虫特性是通过检测棉花对抗生素抗性来确定的
5、在基因工程中,把选出的目的基因(共1000个脱氧核苷酸对,其中A有460个)放在DNA扩增仪中扩增4代,那么,在扩增仪中应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是( )
A·540个 B·8100个 C·17200个 D·7560个
6、基因工程中,用 “鸟枪法”获得的真核细胞的基因中因含有不能表达的DNA片段而不能直接用于基因的扩增与表达。因此在获取真核细胞的基因时,一般用人工合成基因的方法,下图便是一条重要的途径。下列叙述正确的是( )
A·过程①前后两种物质的种类是一一对应的
B·过程②前后两种物质的种类是一一对应的
C·过程①和过程②前后两种物质的种类是一一对应的
D·过程①和过程②前后两种物质的种类都不是一一对应的
5、1997年,科学家将动物体内的能够合成胰岛素的基因与大肠杆菌的DNA分子重组,并且在大肠杆菌中表达成功。请据图回答问题。
⑴此图表示的是采取 合成基因的方法获取 基因的过程。
⑵图中①DNA是以 为模板,形成单链DNA,
在酶的作用下合成双链DNA,从而获得了所需要的目的基因。
⑶图中③代表 ,它往往含
基因,以便对目的基因进行检测。
⑷图中④表示 ,
为使此过程顺利进行,一般需将大肠杆菌用 处理,以
增大其细胞壁 。
⑸图中⑤表示 随大肠杆菌的繁殖而进行增殖,
此目的基因在大肠杆菌内表壳的标志是 。
6、近十年来,PCR技术成为分子生物学实验室的一种常规手段,其原理是利用DNA半保留复制,在试管中进行DNA的人工复制(如右图),在很短的时间内,将DNA扩增几百万倍甚至几十亿倍,使实验室所需的遗传物质不再受限于这些活的生物体。
⑴加热使DNA双链打开,这一步是打开 键,称为 ,在细胞中是在 酶的作用下进行的。
⑵当温度降低时,引物与模板末端结合,在DNA聚合酶的作用下,引物沿模板延伸,最终合成2个DNA分子,此过程中原料是 ,遵循的原则是 。
⑶PCR技术的必需条件,除了模板、原料、ATP、酶以外,至少还有三个条件,即液体环境、适宜的 和 。
⑷通过PCR技术使DNA分子大量复制,若将一个用15N标记的DNA分子放入试管中,以14N标记的脱氧核苷酸为原料,连续复制4次之后,则15N标记的DNA分子占全部DNA分子总数的比例为 。
7、萤火虫能发光是因为萤火虫体内可以荧光素酶催化的一系列反应所产生的现象。如果荧光素酶存在于植物体内,也可使植物发光。一直以来荧光素酶的唯一来源是从萤火虫腹部提取的,但加利福利亚大学的一组科学家成功地通过转基因工程实现了将荧光素酶基因导入到大肠杆菌体内,并在大肠杆菌体内产生了荧光素酶。请你根据已有的知识回答下列问题。
⑴在此转基因工程中,目的基因是 ,提取目的基因通过有两种方法,提取该目的基因的方法最可能的途径是 。
⑵在该过程中需要多种酶的参与,其中包括 。
⑶将此目的基因导入到大肠杆菌体内需要运载体的帮助。下列各项在选取运载体时必须考虑的是 。
A·能够在宿主细胞内复制并稳定保存 B·具有特定的限制酶切点
C·具有与目的基因相同的碱基片段 D·具有某些标记基因
⑷下列可作为受体细胞的生物有 。
A·土壤农杆菌 B·结核杆菌 C·噬菌体 D·枯草杆菌
⑸在此转基因工程中,是由质粒承担运载体的。在将体外重组DNA导入大肠杆菌体内之前通常要用 处理大肠杆菌,目的是 。
8、右图为将人的生长素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图,所用运载体为质粒A。已知细菌B细胞内不含质粒A,也不含质粒A上的基因,质粒A导入细菌B后,其上的基因能得到表达。请回答下列问题。
⑴如何将目的基因和质粒相结合形成重组质粒(重组DNA分子)?
。
⑵可以通过如下步骤来鉴别得到的细菌是否导入了质粒A或者重组质粒:将得到的细菌涂布在一个有氨苄青霉素的培养基上,能够生长的就是导入了质粒A或重组质粒,反之则没有。若把通过鉴定证明导入了普通质粒A或者重组质粒的细菌放在含有四环素的培养基上培养,会发生的现象是 ,原因是 。
⑶导入细菌B细胞中的目的基因成功表达的标志是 。
9、下图是利用基因工程技术生产人胰岛素的操作过程示意图,请据图回答:
⑴图中基因工程的基本过程可以概括为“四部曲”,即:
、 、
、 。
⑵能否利用人的皮肤细胞来完成①过程? 。
为什么? 。
⑶过程②必需的酶是 ,过程③需要的条件是 ;过程④需要的酶是 。
⑷在利用A、B获得C的过程中,必须用 限制酶切割A和B,使它们产生
,再加入 ,才可形成C。
⑸为使过程⑧更易进行,可用 (药剂)处理D。
我的反思:
1、能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是( )
A·单倍体育种 B·杂交育种 C.基因工程育种 D·多倍体育种
2、干扰素是一种糖蛋白,是人体淋巴细胞受到病毒侵染后释放的一种淋巴因子,几乎能抵抗所有病毒引起的感染。如果利用基因工程合成具有生物活性的干扰素,以下可作为受体细胞的是( )
A·大肠杆菌 B·乙肝病毒 C·枯草杆菌 D.酵母菌
3、转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时,间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物,供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是( )
A·维持棉田物种多样性 B. 减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C·使食虫鸟有虫可食 D·维持棉田生态系统中的能量流动
4、右图为某种质粒表达载体简图,小箭头所指分别为限制性内切酶EcoRI、BamHI的酶切位点,ampR为青霉素抗性基因,tctR 为四环素抗性基因,P启动子,T为终止子,ori为复制原点。已知目的基因的两端分别有包括EcoRI、BamHI在内的多种酶的酶切位点。据图回答:
⑴将含有目的基因的DNA与质粒该表达载体分别用 EcoRI酶切,酶切产物用DNA连接酶进行连接后,其中由两个DNA片段之间连接形成的产物有 、 、 三种 。若要从这些连接产物中分离出重组质粒,需要对这些连接产物进行 。
⑵用上述3种连接产物与无任何抗药性的原核宿主细胞进行转化实验。之后将这些宿主细胞接种到含四环素的培养基中,能生长的原核宿主细胞所含有的连接产物是 。
⑶在上述实验中,为了防止目的基因和基因和质粒表达载体在酶切后产生的末端发生任意连接,酶切时应选用的酶是 。
5、干扰素是临床上使用最普遍、最为成熟的基因工程产品,干扰素是能够抑制多种病毒复制的高效蛋白质。科学家利用基因工程技术从人的T淋巴细胞中提取干扰素基因转人羊的DNA中,培育出羊乳腺生物发生器,使羊乳汁中含有人体干扰素。右图为获得转基因羊的基本步骤。请据图回答:
⑴图中获取干扰素基因所用的“分子手术刀”是 ,将人体干扰素基因“插入”到病毒DNA上所用的“分子针线”是 ,在此过程中,病毒是 。
⑵请在右框中画出某DNA片段被切割形成猫性末端的过程示意图。
⑶干扰素基因控制合成干扰素要经过 和 两个步骤,该基因在病毒体内
(能,不能)表达。
继哺乳动物乳腺生物反应器研发成功后,膀胱生物反应器的研究也取得了一定进展。最近,科学家培育出一种转基因小鼠,其膀胱上皮细胞可以合成人的生长激素并分泌到尿液中。请回答:
⑴将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞,常用的方法是 。
⑵进行基因转移时,通常要将外源基因转入 中,原因是 。
⑶通常采用 技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。
⑷在研制膀胱生物反应器时,应使外源基因在小鼠的 细胞中特异表达。
【学后反思】
4、⑴目的基因-载体连接物 载体-载体连接物 目的基因-目的基因连接物 分离纯化
⑵目的基因-载体连接物 载体-载体连接物
⑶EcoRI和BamHI(2分)(只答一个酶不给分)
5、⑴限制性核酸内切酶或限制性内切酶或限制酶(1分)DNA连接酶(1分)运载体或载体(1分)
⑵(2分,写出两个勃性末端各给1分)
⑶转录(1分)翻译(1.分)不能(1分)
6、
⑴显微注射法
⑵受精卵 受精卵的全能性比较高
⑶DNA分子杂交
⑷小鼠膀胱上皮细胞
【典例剖析】:
1、下列属于组织培养的是:
A·花粉培养成单倍体植株? ?B·芽发育成枝条
C·根尖分生区发育成成熟区? ?D·未受精的卵发育成植株
[解析]解答此题需从以下几个方面入手:首先,组织培养是指离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织,再经再分化形成具有根、芽结构的胚状体,然后由胚状体发育成完整植物体的过程。花粉粒能培养成单倍体,是在离体条件下培养形成的。第二,芽发育成枝条、根尖分生区发育成成熟区,是体内分化的器官和组织形成了机体的一部分,未受精的卵发育成植物体,这就是自然情况下单倍体的形成过程,是在母体的调控下完成的。A
2、在细胞工程——原生质体融合育种技术中,其技术的重要一环是将营养细胞的细胞壁除去,通常是采用纤维素酶和果胶酶的酶解破壁法处理。如将去掉了细胞壁的成熟植物细胞置于清水中,细胞将:
A·皱缩 ??B·胀破? ?C·呈球形?? D·保持原状
[解析]成熟植物去壁后,置于清水中,由于细胞内外浓度差较大,又无细胞壁保护,细胞会大量吸水,直至细胞破裂。B
3、不能用于人工诱导原生质体融合的方法是
A·振动 ??B·电刺激? ?C·PEG? ?D·重压
[解析]原生质体是除去细胞壁的植物细胞,它实际上就是植物细胞的原生质部分。当进行植物体细胞杂交时,先用纤维素酶、果胶酶除去细胞壁,分离出具有活力的原生质体,获得原生质体后就可以进行植物体细胞杂交了。植物体细胞杂交的过程实质是不同植物体细胞的原生质体融合的过程。将不同植物体细胞放在一起培养,必须通过一定的技术手段进行人工诱导。诱导方法有物理法和化学法两大类。物理法就是利用离心、振动、电刺激等促使原生质体融合;化学法是用聚乙二醇等试剂作为诱导剂诱导细胞的原生质体融合,聚乙二醇简称为PEG。重压不能促使原生质体的融合。D
4、在离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织的过程中,下列哪一项条件是不需要的
A·消毒灭菌?? B·适宜的温度?? C·充足的光照?? D·适宜的养料和激素
[解析]解答该题需从如下三个方面入手分析:
①由离体的植物器官、组织或细胞形成愈伤组织的过程是植物组织培养过程中的一个阶段。该阶段要进行细胞的增殖和细胞的脱分化,这就必须要有适宜的养料和激素,必须要有适宜的温度,这样,才能保证细胞进行正常的新陈代谢。
②由离体的植物器官、组织形成愈伤组织必须是在无菌条件下,只有在这样的条件下,才能保证培养产生出的细胞是正常细胞,否则培养基内将长出许多霉菌,与离体细胞争夺营养与生存空间,形不成愈伤组织。
③由于此阶段形成的是愈伤组织,并没有形成具有根、茎、叶的植物体,因此不需要光照。C
5、要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,不需要
A·具有完整细胞核的细胞?? B·离体状态 C·导入外源基因? ?D·一定的营养物质和激素
[解析]考查植物组织培养的知识。要将胡萝卜韧皮部细胞培养成完整植株,需要具有完整细胞核的细胞,细胞处于离体状态,培养基中含有一定的营养物质和激素。C
【巩固练习】
一.选择题:
1、下列有关细胞工程的叙述不正确的是(? ???)
A·在细胞整体水平上定向改变遗传物质 B·在细胞器水平上定向改变遗传物质
C·在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质 D·在细胞整体水平上获得细胞产品
2、细胞全能性是指(? ???)
A·生物体内的细胞具有的形成完整个体的特性
B·生物体的细胞具有细胞膜、细胞质和细胞核
C·生物体的细胞能完成各种生理活动的特性 D·生物体的细胞具有形成完整个体的潜能
3、细胞具有全能性的原因是(?????)
A·生物体细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能 B·生物体的每一个细胞都具有全能性
C·生物体的每一个细胞都含有个体发育的全部基因
D·生物体的每一个细胞都是由受精卵发育来的
4、植物细胞表现出全能性的必要条件是( ??)
A·给予适宜的营养和外界条件 B·脱离母体后,给予适宜的营养和外界条件
C·导入其他植物细胞的基因 D·将成熟筛管的细胞核移植到去核的卵细胞内
5、下列细胞的全能性最高的是(? ???)
A·植物的卵细胞? ?B·植物的精子? ?C·被子植物的受精卵? ?D·被子植物的叶肉细胞6、植物组织培养是指(??? )
A·离体的植物器官或细胞培育成愈伤组织 B·愈伤组织培育成植株
C·离体的植物器官、组织或细胞培养成完整植物体 D·愈伤组织形成高度液泡化组织
7、植物组织培养过程的顺序是(? ?)
①离体的植物器官、组织或细胞??②根、芽??③愈伤组织??④脱分化⑤再分化??⑥植物体A·①④③⑤②⑥?? B·①④③②⑤⑥ C·①⑤④③②⑥? ?D·⑥①④③⑤②
8、(多选)下图为植物组织培养过程示意图,则下列叙述正确的是( )
A·植物组织培养依据的生物学原理是细胞的全能性
B·③、④过程是指植物的营养生长和生殖生长阶段
C·将①经脱分化培养成②时,再植上人造种皮即可获得人工种子
D·②、③的再分化过程中,诱导②生根的激素为细胞分裂素和生长素
9、将一粒花粉培育成幼苗,将它的茎尖用秋水仙素处理,长大后该植物正常开花结果。与该植株染色体数目不相同的是(?? ?)
A·根细胞 ???B·叶细胞?? ??C·茎细胞???? D·子房壁细胞
10、愈伤组织是一类(?????)
A·高度液泡化、呈无定型状态的薄壁细胞? ?B·排列紧密的细胞壁
C·具有小泡的薄壁细胞 ??D·性状规则的一群细胞
11、植物组织培养过程中的脱分化是指(? ?)
A·植物体的分生组织通过细胞分裂产生新细胞
B·未成熟的种子经过处理培育出幼苗的过程
C·植物的器官、组织或细胞,通过离体培养产生愈伤组织的过程
D·取植物的枝芽培育成一株新植物的过程
12、用杂合种子尽快获得纯合子植株的方法是( ???)
A·种植→F1→选出不分离者→纯合子? B·种植→秋水仙素处理→纯合子
C·种植→生长素处理→纯合子
D·种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子
13、植物体细胞融合完成的标志是(?? ?)
A·产生新的细胞壁?? ??B·细胞膜发生融合? ?C·细胞质发生融合 ??D·细胞核发生融合
14、与传统的有性杂交法相比,植物体细胞杂交的最大优点是(?????)
A·可使两个亲本的优良性状组合到一起 ??B·可以克服远缘杂交不亲和的障碍
C·可以培育出高产性状明显的新品种? ?D·可以降低生成成本,提高接济效益
15、植物体细胞杂交的过程实质是(?????)
A·细胞质融合的过程? ?B·细胞核融合的过程
C·细胞膜融合的过程??? D·细胞原生质体融合的过程
16、在植物细胞工程中,当原生质体融合成一个细胞后,需要诱导产生细胞壁,参与这一过程的细胞器是(?? ?)
A·叶绿体、高尔基体? ?B·线粒体、高尔基体 C·叶绿体、线粒体?? ?D·线粒体、内质网
17、植物体细胞杂交要先去除细胞壁的原因是(?? )
A·植物体细胞的结构组成中不包括细胞壁?? B·细胞壁使原生质体失去活力
C·细胞壁阻碍了原生质体的融合 ??D·细胞壁不是原生质的组成部分
18、植物体细胞杂交的结果是(????)
A·产生杂种植株 ?B·产生杂种细胞? C·原生质体融合 ?D·形成愈伤组织
19、科学家把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合,培育出的驱蚊草含有香茅醛,能散发出一种特殊的达到驱蚊且对人体无害的效果。下列关于驱蚊草培育的叙述中,错误的是(? ?)
A·驱蚊草的培育属于细胞工程育种,其优点是能克服远源杂交不亲和的障碍
B·驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或离心、振动、电刺激等方法
C·驱蚊草培育过程是植物体细胞杂交,不同于植物组织培养,无愈伤组织和试管苗形成
D·驱蚊草不能通过天竺葵和香茅草杂交而获得是因为不同物种间存在生殖隔离
20、植物体细胞杂交的目的中错误的是( ??)
A·把两个植物体的优良性状集中在杂种植株上? ?B·获得杂种植株
C·克服远源杂交不亲和的障碍? ?D·实现原生质体的融合
21、以下关于原生质的叙述,正确的是( ??)
A·原生质泛指细胞内的基质????? ???B·原生质就是细胞质
C·一个动物细胞就是一团原生质 ??????D·细胞膜、细胞核和细胞壁是原生质
23、下列提法正确的是( ??)
A·原生质专指细胞质???? B·人体内的水都属于原生质
C·细胞核不是原生质???? D·一个动物细胞就是一团原生质
二、非选择题
24、右图为植物体细胞杂交过程示意图,据图回答:
⑴步骤①是去掉 ,使植物细胞成为 ,最常用的方法是 。
⑵步骤②一般常用的化学试剂是 ,目的是 。
⑶在利用杂种细胞培育成为杂种植株的过程中,运用的技术手段是 ,其中步骤④相当于 ,步骤⑤相当于 。
⑷植物体细胞杂交的目的是获得新的杂种植株,使两株植物的性状能够在新的植物体上有所表现,其根本原因是
。
⑸从理论上讲,杂种植株的育性为 。若运用传统有性杂交方法能否实现? ,因此,这项研究对于培养作物新品种方面的重大意义在于 。
⑹植物细胞培养和植物体细胞杂交技术的理论基础是_______?。
⑺利用植物体细胞杂交的方法培育作物新品种的过程中,遗传物质的传递是否遵循孟德尔的遗传规律?为什么?
。
25、基因型为AaBb的水稻(24条染色体)的花药通过无菌操作,接入试管后,在一定条件下培养形成试管苗。
⑴愈伤组织是花粉细胞不断分裂后形成的不规则的细胞团,愈伤组织形成中,必须从培养基中获得 和小分子有机物等营养物质。
⑵要促进花粉细胞分裂生长,培养基中应有 和
两类激素。
⑶愈伤组织分化是指愈伤组织形成芽和茎。这一过程中必须给予光照,其原因是: 。
⑷试管苗的细胞核中含有 个DNA分子。
⑸培养成的试管苗可能出现的基因型有 。如果要获得育种需要的植株,并能繁殖新品种,后面的育种步骤是?????????????。
26、右图是植物组织培养的简略表示。据此回答:
⑴①表示 ,它能被培养成为④的根本原因是 。
⑵②表示 ,它与①相比分化程度 ,全能性 。
⑶若想制作人工种子,应该选用(填编号) 。
⑷若①是花药,则④是 ,继续对其使用 处理可获得 正常植株,该过程称为 。
⑸若①是胡萝卜根尖细胞,则培养成的④的叶片的颜色是 ,这说明根尖细胞 。
⑹若利用此项技术制造治疗烫伤、割伤的药物——紫草素,培养将进行到(填编号) 。
A.食品添加剂 B.无病毒植物 C.人工种子 D.A ,B, C均是
19.用杂合种子尽快获得纯合子植株的方法是( )
A.种植→F1→选出不分离者→纯合子 B.种植→秋水仙素处理→纯合子
C.种植→生长素处理→纯合子
D.种植→花药离体培养→单倍体幼苗→秋水仙素处理→纯合子
20.下列有关细胞工程的叙述不正确的是( )
A. 在细胞整体水平上定向改变遗传物质 B.在细胞器水平上定向改变遗传物质C.在细胞器水平上定向改变细胞核的遗传物质D.在细胞整体水平上获得细胞产品
21.(多选)有关原生质体的下列叙述中,正确的是( )
A.组成原生质体的主要生命物质是蛋白质和核酸
B.原生质体包括细胞膜、液泡膜及两者之间的原生质
C.被脱掉细胞壁的植物裸露细胞是原生质体 D.原生质体只能用于植物细胞工程
22.(多选)下图为植物组织培养过程示意图,则下列叙述正确的是( )
A.植物组织培养依据的生物学原理是细胞的全能性
B.③→④过程是指植物的营养生长和生殖生长阶段
C.将①经脱分化培养成②时,再植上人造种皮即可获得人工种子
D.②→③的再分化过程中,诱导②生根的激素为细胞分裂素和生长素
23.从基因型为Aa的植物某器官中获取组织,显微观察如图:假若图示细胞具有相似的蛋白质种类和含量。
⑴如果对所取细胞进行组织培养,通过细胞分裂形成 ,这个过程叫 。一段时间后,如发现AB细胞所含蛋白质种类数量有明显差异,原因是 ,出现胚状体后,增加培养基中细胞分裂素的含量,则有利于 。
⑵如取AB两个细胞进行杂交,需要的试剂有 , (细胞器)与杂种细胞,最后形成有密切关系,经组织培养形成新个体后,产生花粉的基因型及比例是 。该植物与原植物是否为同一物种,为什么? 。
教学目标
知识目标
1、简述动物细胞培养的过程、条件及应用
2、简述通过动物体细胞核移植技术克隆动物的过程及应用前景
能力目标
运用细胞的基础知识,分析细胞工程的理论基础
情感目标
关注细胞工程研究的发展和应用前景。
教学重点:
1、动物细胞培养的过程及条件
2、用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程。
教学难点:
1、动物细胞培养的过程及条件
2、用动物体细胞核移植技术克隆动物的过程
自主学习
动物细胞工程常用的技术手段有 、 、 、
等,其中 为其他细胞工程技术的基础。
例1、动物细胞工程技术的基础是( )
A.动物细胞融合 B.胚胎移植 C.动物细胞培养 D.核移植
动物细胞培养
1、概念:从动物机体中取出相关的 ,将它分散成 ,然后,放在 中,让这些细胞生长和增殖。
2、过程
思考:组织块用 进行处理。
原代培养:通常将 消化后的初次培养成为原代培养。
细胞贴壁:悬浮液中 很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。
接触抑制:当 生长到表面相互 时,细胞就会 ,这种现象称为细胞的接触抑制。
传代培养:将贴满瓶壁的细胞用 处理,分瓶继续培养的过程。
3、动物细胞培养的条件 。
4、动物细胞培养技术的应用
。
5.植物组织培养和动物细胞培养的区别
植物组织培养
动物细胞培养
原 理
培养基性质
培养基成分
培养结构
培养目的
例2 下列有关动物细胞培养的叙述中正确的是( )
A.动物细胞培育的目的是获得大量的细胞分泌蛋白
B.动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散
C.细胞的癌变发生于原代培养向传代培养的过渡过程中
D.培养至50代后的传代细胞称为细胞株
动物体细胞核移植技术和克隆动物
1.克隆: 指从一个共同的祖先,通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体 。
动物细胞的全能性不能象植物细胞那样会随着动物细胞的 而逐渐 , 逐渐变弱。
例3下列哪—项属于克隆( )
A.将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中
B.将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内
C.将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞
D.将某肿瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系
2.动物细胞核移植
⑴概念:将动物的一个细胞的 ,移入一个已经去掉 中,使其重组并发育成一个新的 ,这个新胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。
动物细胞核移植包括 移植和 移植。其中 移植难度较大。
⑵体细胞核移植的过程
思考:
1、在进行体细胞核移植之前,为何要去掉受体卵母细胞的核?
2、为什么选卵母细胞作核移植的受体细胞?
3.用于核移植的供体细胞一般都选用传代10代以内的细胞,为什么?
4.细胞核移植生产的克隆动物是对体细胞供体动物进行了100%的复制吗?为什么?
例4 世界上第一只克隆绵羊“多利”的培育程序如图所示,请据图回答:
⑴写出图中a、b所指的细胞工程名称:
a ;b
⑵实施细胞工程a时,所需的受体细胞大多采用动物卵母细胞的原因是
⑶“多利”面部的毛色是 。请根据遗传学原理说明判断依据:
⑷继植物组织培养之后,克隆绵羊的培育成功,证明动物细胞核也具有 。
⑸请试举一例,说明克隆绵羊培育成功的实际意义。
3.体细胞核移植技术的应用前景
⑴改良 。 ⑵保护 。
⑶克隆动物作为 ,生产许多 。
⑷异种生物移植的供体,用于 的移植。
⑸深入了解胚胎 及 的过程。⑹追踪研究疾病的 。
4.体细胞核移植技术存在的问题
⑴ 非常低。
⑵绝大多数克隆动物存在 。
⑶对克隆动物 存在争议。
1、单克隆抗体是指( )
A·单个骨髓瘤细胞增殖产生的抗体 B·单个淋巴细胞增殖产生的抗体
C·单个杂交瘤细胞增殖产生的高度单一的抗体 D·单个抗体通过克隆,产生大量抗体
2、细胞合成DNA有D和S两种途径,其中D途径能被氨基嘌呤阻断。人淋巴细胞由这两种DNA的合成途径,但一般不分裂增殖。骨髓瘤细胞尽管没有S途径,但能不断的分裂增殖,将这两种细胞在试管的培养液中混合,加聚乙二醇促融,再加入氨基嘌呤可筛选出某种细胞。在培养液中存在的细胞种类及筛选出的细胞分别是(细胞融合是仅考虑两个细胞的融合)( )
A·三种、杂交瘤细胞 B·五种、骨髓瘤细胞 C·五种、杂交瘤细胞 D·一种、杂交瘤细胞
3、(多选)将小鼠骨髓瘤细胞与一种B淋巴细胞融合,可使融合的细胞经培养产生单克隆抗体,其依据是( )
A·B淋巴细胞可以产生抗体,但不能无限增殖
B·淋巴细胞只有与骨髓瘤细胞融合后才能产生抗体
C·骨髓瘤细胞可以无限增殖,但不能产生抗体
D·骨髓瘤细胞可以产生抗体,但不能无限增殖
4、下列用动物工程技术获取单克隆抗体的实验步骤中,不正确的是
A·将抗原注入小鼠体内,获得能产生抗体的B淋巴细胞
B·用蛋白酶处理B淋巴细胞和小鼠的骨髓瘤细胞
C·用灭活的仙台病毒做诱导剂,促使B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合
D·筛选杂交瘤细胞,并从中选出能产生所需抗体的细胞群,培养后提取单克隆抗体
5、结合单克隆抗体制备的流程回答下列问题。
① 技术是单克隆抗体技术的基础。 ②单克隆抗体与常规的血清抗体相比,最大的优越性是
③动物细胞的融合除了采用植物细胞原生质体融合常用的诱导剂外,还可以采用
④选出的杂交瘤细胞即具备骨髓瘤细胞 的特点,又具备淋巴细胞的 的特点。
⑤淋巴细胞是由骨髓中的 细胞分化发育而来。
⑥杂交瘤细胞从培养基吸收葡萄糖、氨基酸的主要方式是
班级 姓名 .
1、下列关于体外受精技术的说法中,错误的是( )
A.体外受精技术需要的温度大约为37 ℃
B.体外受精是从初级卵母细胞和初级精母细胞开始的
C.体外受精技术已成为一项常规的动物繁殖生物技术
D.体外受精技术可用于研究动物生殖细胞的发生机制
2、对家畜进行卵母细胞采集时,可先用( )处理
A.促性腺激素????? B.促性腺激素释放激素 ?????C.肝素??? ??D.性激素
3、从活体动物的卵巢中直接采卵时,不正确的方法是( )
A.超声波探测仪 ??????B.内窥镜 ?????C.腹腔镜??????? ?D.阴道镜
4、精液保存的方法是( )
A.高温保存????? B. 常温保存???? C. 低温保存????? D. 超低温保存
5、在体外受精前,要对精子进行( )
A.纯化处理?????????? B.获能处理??? ? C.电刺激 ????????D.超声波处理
6、卵母细胞培养到( )期时,就可以与获能精子进行体外受精了
A.MⅠ???????? ??B.MⅡ ??????????C.桑椹期 ????????D.囊胚期
7、精子的顶体由来自细胞质的( )变成
A.线粒体??????? B.中心小体???????? C.高尔基体?????? D.纺锤体
8、(多选)采取精子的方法是( )
A.假阴道法????? B.手握法??????????? C.筒握法???????? D.电刺激法
9、精子和卵子在体外受精后,应将受精卵移入( )
A.受体动物体内??? ???B.培养箱????? ?C.发育培养液?????? D.冷库冷藏
10、(多选)精子体外获能的方法有( )
A.化学法????????? ?B.电刺激法??????? ?C.培养法 ?????????D.冷藏法
11、(多选)体外受精的主要步骤是( )
A.卵母细胞的采集??? ?B.卵细胞的采集????? C.精子的采集?? ?D.受精
12、体外培养哺乳动物胚胎的培养液应用以下哪些成分( )
①无机盐?? ②有机盐?? ③激素?? ④蛋白质?? ⑤葡萄糖? ⑥维生素?? ⑦氨基酸?? ⑧核苷酸??? ⑨脂肪酸??? ⑩血清
A.①②④⑤⑥⑧⑨⑩ B.①③⑤⑥⑦⑧⑩ C.①②③④⑥⑦⑧⑨⑩ D.①②③⑥⑦⑧⑩
13、下列关于促进雌性动物大量排卵的叙述中,正确的是( )
A.给未成年的雌性动物注射大量的相关激素,使其排卵
B.给性成熟的雌性动物注射大量的相关激素,使其超数排卵
C.给未成年的雌性动物注射一定的相关激素,使其排卵
D.给性成熟的雌性动物注射一定的相关激素,使其超数排卵
14、(多选)在( )等问题解决后,胚胎移植象人工授精一样简单
A.卵子体外培养???? B.胚胎冷冻保存?????? C.体外受精???????? D.核移植
15、我国引进良种红安格肉牛后,使其快速繁殖使用的方法有( )
①发酵工程? ②组织培养? ③基因工程? ④克隆 ?⑤细胞工程 ?⑥体外受精和胚胎移植
A.①③?? ???B.②④? ????C.④⑤ ?????D.④⑥
16、中科院动物所和福州大熊猫研究中心合作,通过将大熊猫的细胞核植人去核后的兔子卵细胞中,在世界上最早克隆出一批大熊猫早期胚胎,这表明我国的大熊猫人工繁殖研究再次走在世界前列。下列有? 关克隆大熊猫胚胎的叙述中,错误的是( )
A.在形成早期胚胎的过程中
,依次经历了卵裂、囊胚、原肠胚等几个阶段
B.兔子卵细胞质的作用是激发大熊猫细胞核的全能性
C.克隆出的早期胚胎中,各细胞间具有相同的遗传信息
D.在形成早期胚胎的过程中,尚未出现细胞的分化
17、关于牛体外受精胚胎的工厂化生产的叙述下正确的是( )
A.精子和卵子受精形成受精卵后即可移入母牛子宫
B.采集的卵母细胞应立即与精子共同放入培养液才能形成受精卵
C.成熟卵子与收集来的精子相遇形成的受精卵,需培养到一定阶段才可以移植
D.体外受精胚胎的工厂化生产即胚胎发育和受精过程只需在体外进行
18、(多选)下列关于试管婴儿的说法,正确的是( )
A.是体外受精,胚胎移植的产物??????? ?? B.是一个有性生殖过程
C.精子和卵细胞在体外结合成受精卵????? D.体细胞的核与卵的细胞质融合成受精卵
19、下面是以小鼠为对象进行的研究工作,请分析回答问题。
⑴进行小鼠胚胎工程操作时,首先在光控周期下(光照14h,黑暗10h)饲养成年雌鼠,并注射促进性腺激素,目的是???? ???????? 。然后从雌鼠输卵管中取出卵子,在一定条件下培养成熟;并从雄鼠附睾中取出精子,在一定条件下培养一段时间,目的是??????? ??? 。再在37℃,5%CO2条件下,精卵共同作用4h,冲洗后继续培养。定时在显微镜下观察胚胎的变化,第5天右以看到胚胎发生收缩,细胞间隙扩大,接着胚胎内部出现裂隙,这是胚胎__ _______期开始的标志。
⑵如果体外受精后,在精核与卵核融合之前,用微型吸管除雄核,再用细胞松弛素B处理(作用类似于用秋水仙素处理植物细胞),处理后的受精卵可发育成小鼠。这种方法在动物新品种选育中的显著优点是??????????????????????????????? 。
⑶如果将小鼠甲的体细胞核移入小鼠乙的去核卵细胞中,由重组细胞发育成小鼠丙,则小鼠丙的基因来源于?????????????????????????????????????????????????????? 。
⑷如果将外源基因导入小鼠受精卵,则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠,有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因??????????????????????????????????????????????????。
例题剖析:
【例1】(2003年上海高考题)“试管婴儿”技术属于( )
A·胚胎移植 B·组织培养 C·克隆技术 D·基因工程
【解析】 胚胎移植指有性生殖细胞在体外结合后,形成的胚胎植入母体的过程;组织培养是指离体的细胞、组织或器官在体外培养的过程;克隆技术是通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子、细胞或个体;基因工程指在生物体外,通过对生物的基因进行改造和重新组合,然后导入受体细胞内进行无性繁殖,使重组基因在受体细胞内表达,产生出人类所需要的基因产物。【答案A】
【例2】(2001年上海高考题 多选)胚胎移植技术目前主要应用于( )
A·解决某些不孕症者的生育问题 B·治疗某些遗传病
C·提高良种家畜的繁殖力 D·提高动物的抗病力
【解析】 胚胎移植技术(用于人类即平常我们所说的试管婴儿),主要是从母体取出卵细胞,在体外进行人工受精、分割、培养,当胚胎发育到一定时期,再将胚胎移植到母体子宫内继续发育成胎儿的技术。胚胎移植技术应用于人类,解决了某些不孕症者的生育问题;应用于家畜,则是为了提高家畜的繁殖能力(一头奶牛正常情况下,一生最多只能繁殖10头小牛,而用胚胎移植技术,一生则能生40头小牛)。该技术不能提高动物的抗病能力,也不能治疗某些遗传病。考查生物新技术及应用,是当今高考的热点问题。 【答案A、C】
【例3】(1998年上海高考题)表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是( )
A·试管动物培养 B·胚胎移植 C·胚胎分割移植 D·受精卵移植
【解析】 表现型不同的母牛,其基因型一定不同,生育出基因型完全相同的子牛,根据题目给出的选项 ,很可能是将胚胎分割移植,该技术可提高牛的产仔率。【答案C】
练习1、为了大力发展我国的肉牛和奶牛养殖业,科学家们在育种途径上进行了大胆探索,并取得了初步成果。
Ⅰ.2002年1月中旬到2月中旬,中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县五里墩陆续降生。克隆牛有3个母亲,A牛提供细胞核即供体细胞,B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞,两种细胞在电脉冲的刺激下融合之后,通过细胞分裂形成早期胚胎,再将这个胚胎植入C牛子宫内。请回答下列问题:
⑴培育出的克隆牛几乎就是_____________牛复制品,这是因为控制牛性状遗传的物质主要存在于____________________中。
⑵克隆牛的培育成功说明了 。
Ⅱ.在克隆技术出现之前,育种工作者已经开始采用胚胎分割移植方法来尽快繁育更多的优质牛。这种育种技术的主要步骤是:将经过人工受精得到的受精卵在试管内培养到8个细胞的胚胎时,进行胚胎分割,均分为4份,再分别移植到多头母牛的子宫内发育、分娩,就能得到多头所需要的小牛。
⑶胚胎分割移植要在受精卵培养到8个细胞的卵裂期时进行,其主要原因是:____________
_____________________________________________________。
⑷通过胚胎分割移植培育出的这些小牛,其性别表现为___________。
A.雌雄的可能性各占50% B.全为雌性或全为雄性 C.全为雌性 D.全为雄性
练习2、胚胎移植的基本程序如下图(以胚胎移植为例),请据图回答:
选择 供体母牛 受体母牛
┄┄┄┄┄┄ 同期发情处理 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄
↓
超数排卵
↓
供体公牛→配种
↓
冲卵
↓
质量检查、培养 → 胚胎移植
↓
妊娠检查
↓
分娩(胚胎移植的犊牛)
⑴对供体母牛、供体公牛的要求是__________。受体母牛必须和供体牛_________。
⑵同期发情处理的方法是__________________________,它可以促进______________的分泌和_____________的生成.
⑶一次给受体移入多胚胎,产生的多个后代,其基因型都相同吗?
为什么? ____________________________________________
参考答案:⑴具优良遗传性状的同种牛、是同一物种 ⑵注射促性腺激素、性激素、卵子 ⑶不一定相同。因为这些胚胎都是由不同的受精卵发育而来的,它们的基因型可能相同,也可能不同
⑴A(供核牛) 细胞核 ⑵体细胞的细胞核几乎具有发育为新个体的全部遗传信息 ⑶此时还未出现细胞分化⑷B
课后思考与探究参考答案:
1.右图是同学们到某良种场进行参观后,看到的胚胎移植繁育良种奶牛的技术流程示意图。请看图思考并讨论以下各题。
⑴用文字完成下面的流程图。
答:① 对供、受体母畜进行选择,并进行同期发情处理;③ 配种或人工授精;④ 收集胚胎;⑥ 胚胎移植;⑦ 对受体母畜进行是否妊娠的检查。
⑵应该怎样选择供体公、母牛和受体母牛?在②中,为什么要用促性腺激素处理供体母牛,在促性腺激素处理供体母牛前,为什么需要对供体和受体母牛进行同期发情处理?
答:供体公、母牛应该是具有人类所需的优良遗传性状的个体,而受体母牛必须具有正常的孕育、生殖后代的能力;需要用促性腺激素处理供体母牛是为了引起超数排卵,这样就可以获得较多的胚胎;在促性腺激素处理供体母牛前,对供体和受体母牛进行同期发情处理,才能使它们的生理条件达到同步或一致,使供体的胚胎移入受体后有相同或相似的生存条件。
⑶在右侧的流程图中,哪一步需要进行冲卵?冲卵是把母畜的卵子冲出来吗?
答:第④步需要进行冲卵,冲卵是指将供体母畜体内的受精卵冲出来,而不是把卵子冲出来。
⑷用胚胎移植繁育良种种畜具有哪些实用意义?
提示:胚胎移植可充分发挥雌性优秀个体的繁殖潜力。具体表现为:缩短了供体本身的繁殖周期,同时通过超数排卵处理和胚胎移植可获得比自然繁殖多十几倍到几十倍的后代。
可在短期大幅度增加优良个体母畜和公畜的后代数量,迅速扩大良种畜群,加速育种和品种改良工作。
经冷冻保存的胚胎可进行国内和国际交换,代替活畜的引种或进出口。
通过胚胎移植可以人为生产双胎或多胎。
可以通过保存胚胎来保存品种资源和濒危动物。
巩固练习:
1、以下哪一项是胚胎工程的最终技术环节( )
A. 胚胎分割 B. 胚胎移植 C. 胚胎培育 D. 体外生产胚胎技术
2、下列有关动物胚胎移植的叙述中,不正确的是( )
生物技术的安全性和伦理问题
A
B
C
转基因生物的安全问题;
√
生物武器对人类的威胁;
√
生物技术中的伦理问题
√
A.从受孕母畜体内取出的受精卵或胚胎均能移植
B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情状态
C.超数排卵技术要使用一定的激素
D.试管婴儿技术只有受精及早期卵裂过程在体外进行
3、在胚胎移植中供体的主要职能是( )
A. 提供优良的供体基因 B. 提供优良遗传特性的胚胎
C. 提供卵细胞 D. 提供精子
4、下列关于胚胎移植的叙述不正确的是( )
A、胚胎移植全部属于无性繁殖 B、供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎
C、大大缩短了供体本身的繁殖周期 D、可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力
5、哺乳动物的早期胚胎形成后,在一定时间内( ),这就为胚胎的收集提供了可能
A. 已经与母体子宫建立组织上的联系 B. 处于游离状态
C. 处于固定状态 D. 已经吸附于子宫内壁上
6、“冲卵”是指( )
A. 把受精卵从子宫冲洗出来 B. 把卵细胞从子宫冲洗出来
C. 把卵细胞冲散,便于收集 D. 把胚胎从子宫冲洗出来
7、以下哪一种胚胎分割的移植效率最高( )
A. 二分胚 B. 四分胚 C. 八分胚 D. 十六分胚
8、进行胚胎胚胎移植时最迟选择哪一时期的胚胎( )
A、卵裂期 B、桑椹胚 C、囊胚 D、原肠胚
9、从供体母畜收集的胚胎,可以直接向受体移植,也可以放入( )中保存。
A. 液氧 B. 干冰 C. 液氮 D. 培养箱
10、对于桑椹胚和囊胚的胚胎,用分割针或分割刀将胚胎切开,吸出其中半个胚,移入预先准备好的( )中,或直接移植给受体。
A.空透明带 B. 滋养层 C. 饲养层 D. 囊胚腔
附件1:律师事务所反盗版维权声明
附件2:独家资源交换签约学校名录(放大查看)
学校名录参见: http://www.zxxk.com/wxt/list.aspx?ClassID=3060
【基础训练】
1、“转基因动物”是指( )
A.含有可利用基因的动物 B. 基因组中插入外源基因的动物
C.本身具有抗体蛋白类的动物 D. 能表达基因信息的动物
2、想要获得既高产又抗病毒、抗寒、抗旱、抗除草剂等多重优点的农作物,以下哪种方法能做到( )
A.细胞融合技术 B.转基因技术 C.组织培养技术 D.人工诱变
3、转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时,间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物,供棉铃虫取食。这种做法的主要的是( )
A.维持棉田物种多样性 B.减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C.使食虫鸟有虫可食 D.维持棉田生态系统中的能量流动
4、关于转基因技术的应用,不正确的是( )
A.可以将抗病虫害、抗除草剂等基因转入农作物使其具有相应的抗性
B. 可以使用DNA重组的微生物,生产稀缺的基因药物
C. 可以通过转基因技术使奶牛变成生物反应器,使它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药材或人类所需要的蛋白质
D. 将不同生物的DNA进行转移和重组,可以创造出新物种
5、科学家运用转基因技术,将苏云金芽孢杆菌的抗虫基因DXT转移到大白菜细胞中,培育出抗虫效果很好的优质大白菜,减少了农药的使用量,减轻了农药对环境的污染。下列说法正确的是( )
A.DXT基因的编码区由内合子和外显子组成 B.DXT基因能在大自菜细胞中正常表达
C.转基因大白菜培育的过程中,可以用灭活的病毒作为运载体
D.转基因大白菜能抵抗各种病害虫
6、如果科学家通过转基因技术,成功改造了某女性血友病患者的造血干细胞,使其凝血功能全部恢复正常,那么预测该女性与正常男性结婚后所生子女的表现型为( )
A.儿子、女儿全部正常 B.儿子、女儿中各一半正常
C.儿子全部患病、女儿全部正常 D.儿子全部正常,女儿全部患病
7、“实质性等同”是指( )
A.转基因农作物中只要某种重要成分没有改变,就可以认为与天然品种“没有差别”
B.转基因农作物和天然品种没有区别
C.转基因农作物和天然品种只有细微区别,可以忽略不计,所以“没有差别”
D.转基因农作物和天然品种虽然有区别,但并没有改变其物种的任何特性,所以“没有差别”
8、在转基因生物或其产品研究过程中,必须遵循科学研究道德,其中不正确的是( )
A.把重组DNA的转移仅限制在遗传上具有特定缺陷的生物上
B.对用大肠杆菌作为转基因受体的菌株,限定必须使用在42℃便会死去的菌株
C.对外源DNA要进行认真选择,避免产生对人体有害的或过敏的蛋白质
D.一旦发现转基因生物出现了安全性问题,要马上停止试验,并销毁重组生物
9、20世纪90年代,北京大学陈章良教授成功地将固氮基因整合到了小麦的DNA分子中。他利用的生物技术是( )
A.转基因技术 B.克隆技术 C.细胞杂交 D.杂交育种
10、全球种植量最多的转基因农作物是( )
A.玉米和棉花 B.油菜和棉花 C.大豆和玉米 D.大豆和油菜
11、(多选)目前,全球种植转基因农作物的国家已经有十几个,种植面积最大的前四个国家是( )
A.中国 B.美国 C.阿根廷 D.日本 E.加拿大 F.荷兰
12、(多选)中国科学院院士、华中农业大学教授张启发曾指出:“农业转基因技术可保障( )
A.农业的可持续发展 B.生物多样性?
C.是创造经济效益的重要途径 D.是解决世界温饱问题的根本途径
【体验高考】
1、(04北京理综)转基因抗虫棉可以有效地用于棉铃虫的防治。在大田中种植转基因抗虫棉的同时,间隔种植少量非转基因的棉花或其他作物,供棉铃虫取食。这种做法的主要目的是:
A. 维持棉田物种多样性 B. 减缓棉铃虫抗性基因频率增加的速度
C. 使食虫鸟有虫可食 D. 维持棉田生态系统中的能量流动
2、目前,市面上有一种叫食人鱼的观赏鱼,原产亚马逊河,其雄性鱼体色鲜艳,个体较小,雌性鱼体色浅黄,个体较大。食人鱼的繁殖速度快,食性复杂,性格极为残暴,猎物一旦被它咬到,溢出血腥,它就会疯狂无比,撕咬猎物直到剩下一堆骨头。请回答:
⑴食人鱼凶猛特性的形成是 的结果。
⑵食人鱼雄鱼体色鲜艳而雌鱼体色浅黄,这在生理学上称为 。
⑶你认为食人鱼一旦进入我国江河湖泊,会对当地的生态环境造成怎样的影响?请分析说明。
【创新设计】
1、阅读以下材料,回答问题:
自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来,转基因鱼研究取得长足进步。如转入生长激素(GH)基因的鱼生长速度快,饵料转化率高。但鱼类易于逃逸、扩散,因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题,需研究转基因鱼对生态系统的压力及外源基因的扩散问题。最近,我国科学家只是将三倍体的转基因鱼投入自然系统。
⑴转基因鱼成功的物质基础是 。
⑵已知人的GH是一个含有191个氨基酸的蛋白质,若将人的GH基因转移到鱼体内,则转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是 。(2分)
⑶转基因鱼通过较高的能量转化效率取得较高的特定生长率,以至生长高于非转基因鱼,蛋白质转换效率也显著高于非转基因鱼。其可能的原因是 。(2分)
⑷鱼类易于逃逸、扩散,因此转基因鱼的生态安全性问题是很值得研究的问题,试分析引起生态安全性问题的原因是 。(2分)
⑸多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的,刘筠等最近培育成功的三倍体“湘云鲫”,其形成过程是 ,试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因是 。(2分)
『答案』
基础训练:
1.B 2.B 3.B 4.D 5.B 6.C 7.A 8.B 9.A 10.C 11.ABCE 12.AD
【体验高考】
1.B 2.⑴自然选择 ⑵第二性征 ⑶生态系统的营养结构发生变化,生物多样性改变(使本地物种的生存受到影响并最终导致本地物种灭绝,使物种单一化)。 生态系统的自动调节能力下降,稳定性(平衡)受到影响。(其他合理答案也可)
创新设计:
1.⑴遗传物质都是DNA ⑵1146 ⑶合成了大量生长激素,生长激素能促进蛋白质合成 ⑷转基因鱼与同种野生鱼杂交,使野生鱼带有转基因,具有生长优势,使其捕食对象大量减少,与其他物种竞争,引起生态危机。 ⑸转基因的二倍体个体加倍为四倍体转基因个体,然后二倍体与四倍体杂交形成三倍体。 三倍体不能繁殖,可以人工控制养殖数量和范围,避免发生杂交,竞争引起生态危机。
答案:
奶 加拿大大豆 玉米 实质性等同 举证排除法 入侵的外来物种 抗除草剂基因 生殖隔离 花粉 中间产物 食物链 农药使用量 趋利弊害 因噎废食
附件1:律师事务所反盗版维权声明
附件2:独家资源交换签约学校名录(放大查看)
学校名录参见: http://www.zxxk.com/wxt/list.aspx?ClassID=3060
1、炭疽杆菌是一种致病微生物,该菌日益引起科学界的关注,2005年美国一生化制药厂试制了一种对炭疽杆菌细胞壁有转化分解作用的酶制品。该制品所分解的物质是( )
A·DNA和RNA B·DNA和蛋白质的化合物
C·葡萄糖组成的大分子 D·糖类与蛋白质的化合物
2、肉毒杆菌会产生肉毒杆菌毒素,只要有0.01 mg的肉毒杆菌毒素就可使人致死。肉毒杆菌毒素分子的作用机理是( )
A·抑制呼吸中枢,使人因缺氧而窒息而死
B·阻断血红蛋白与氧气结合,使人因缺氧引起肌肉麻痹
C·阻滞神经末梢释放乙酰胆碱从而引起肌肉麻痹
D·抑制线粒体进行有氧呼吸,心肌细胞无力收缩,阻碍血液循环
3、以下有关炭疽杆菌的特点,不正确的是( )
A·传染性极强 B·感染者死亡率极高
C·只要有0.01mg就能引发炭疽病 D·造成人的神经失常
4、对于用重组基因技术制造的全新致病菌,以下说法不正确的是( )
A·受感染者会突然发病 B·受感染者无药可医
C·会造成极度恐慌 D·可以用疫苗预防
5、(多选)能充当生物武器的病原体是( )
A·天花病毒 B·霍乱弧菌 C·炭疽杆菌 D·金色葡萄球菌
6、(多选)1998年6月27日,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申了在任何情况下对于生物武器的态度是( )
A·不发展 B·不生产 C·不储存 D·不反对生物武器的技术发展
7、(多选)若转基因技术被滥用,恐怖组织就可以( )
A·把蜡状杆菌通过转基因技术改造成像炭疽杆菌一样的致病菌
B·把炭疽杆菌基因通过转基因技术重组到人体内,使人具有免疫力
C·把流感病毒基因改造,只会使具有某种易感基因的人群感染,而其他人却不易感染
D·将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接在一起
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【例题剖析】
【例1】下列不属于生态工程建设项目的的是(?? ? )
A·对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善 ?B·防止环境污染
C·单纯追求粮食产量??? ? ??D·促进人类社会和自然环境的和谐发展
【解析】根据生态工程的概念可知,防止环境污染,对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善,促进人类社会和自然环境的和谐发展都是生态工程建设的目的。只有C项不正确,单纯追求粮食产量有可能影响整个生态系统的和谐发展。【答案C】
【例2】我国在20世纪80年代兴起的桑基鱼塘生产模式,实现了“原料一产品一原料一产品”的循环生产模式,该模式不属于(? ? )
A·生态经济?????? B·循环经济?? ? C·生态工程????? ? D·生态农业
【解析】本题原理是生态系统中物质循环再生产下产生的生态农业中物质的多级利用,本题强调的是生产模式,生态工程与该模式有一定关系,但不属于同一概念范畴。【答案C】
?【巩固练习】
一、基础训练:
1、我国“三北防护林”,虽然取得了巨大的生态和经济效益,但由于没有完全按照自然生态规律办事,也产生了不少问题。例如,辽宁西部的章古台地区,由于单一种植樟子松树,使松毛虫因为没有天敌而肆虐一时,使很多地方几乎成了不毛之地。这个事实说明了(?? ?? )
A·樟子松树的抗虫能力很差? ? ??B·由于植物种类达单一,导致松毛虫只能侵害樟子松树
C·生物多样性对生态系统的重要性? D·松毛虫的危害性很强,并专一性的侵害樟子松树
2、实现循环经济的最重要的手段之一是(? ? )
A·大力发展“石油农业” ? ?B·生态工程? ?C·清除污染物?? D·禁止产出污染物
3、.单一的人工林比天然混合林的稳定性低,容易遭受害虫危害,这体现了生态工程的什么原理(? )
A·物质循环再生原理 ????B·协调与平衡原理? ?C·物种多样性原理?????D·系统整理性原理
4、在进行林业工程建设时,一方面要号召农民种树,另一方面要考虑贫困地区农民的生活问题,如粮食、烧柴以及收入等问题。以上做法依据的生态工程原理是(? ? )
?A.系统整体性原理 ??B.整体性原理? C.系统结构决定功能原理??? D.以上都不是
5、在我国西部大开发的战略中,“保护天然林”和“退耕还林”是两项重要内容,采取这两项措施的首要目标是(?? ?? )
A·开展生态旅游??? B·发展畜牧业???? C·增加木材产量???? D·改善生态环境
6、下列哪项叙述完全符合生态经济(???? ? )
①建立“原料一产品一原料一产品”的无废料生产体系? ②在资源不增加甚至减少的条件下实现经济增长? ?③在经济产出不变甚至增加的条件下,向环境排放的废弃物大大减少 ④先生产后治理,提高经济效益
A·①② ? ???B·①②③??? ?? C·②③ ?????D·②③④
7、我国西北土地沙化和盐渍化非常严重,原因有多种,其中一个主要原因是超载放牧,导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理(?? ? )?
A·系统整体性原理? B·协调与平衡原理? ? C·物种多样性原理?? ? D·整体性原理
8、实施可持续发展战略,我们不提倡(??? )
A·控制人口????? B·节约资源?????? C·保护环境???? ?D·先污染后治理
9、下列有关物种多样性的叙述错误的是(??? )
A·物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性
B·生物多样性程度高,各类生物的生存机会多
C·生物种类越繁多,引起病虫害的几率越大
D·生物种类繁多,可以在有限的资源条件下,提高系统的生产力
10、协调与平衡原理主要指(?? ? )
A·生物与环境的适应及环境对生物的承载力? B·系统各组分之间要有适当的比例关系
C·自然系统、经济系统、社会系统协调统一 ??D·物质循环和能量流动协调统一
11、下列说法正确的是(??? )
A·系统学和工程学是生态学的一个分支
B·生态工程的整体性原理主要指生物与环境、生物与生物之间是不可分割的
C·生态工程的整体性原理主要指生物与环境、生物与生物之间是不可分割的
D·物种多样性原理要求引种的生物种类越多越好
12、在人类的生产活动中,为了不受大自然的惩罚,必须具备正确的观点是(? ?? )
A·只有讲求生态效益,才能获得稳定的经济效益
B·遵循生态系统自身规律,大力扩展耕地面积
C·保护对人类有益的生物资源,消灭对人类不利的种群
D·优先考虑经济效益,充分开发、、利用自然资源
13、城市生活垃圾要做到分类、回收、利用,实现废物资源化利用。与该做法关系最密切的生态工程原理是( )
A·物种多样性原理? B·整体性原理? ? C·物质循环再生原理?? D·系统学原理
14、在松毛虫肆虐的时候,辽宁西部章古台地区的几十亿株杨树毁于一旦,这是由于违背了(?? )
A·物种多样性原理 ? ?B·协调与平衡原理?? C·整体性原理 ???D·物质循环再生原理
15、对生态农业的原理中能量多级利用的理解正确的是(??? )
A·尽可能设计一条很长的食物链??????????????? ? ?B·使流向人类的能量最多
C·实现“原料一产品一原料一产品”的生产模式??? D·通过生物防治减少能量损失
16、设计良性循环的农业生态系统时应符合的原则是(??? )
A·充分利用自然界的能量和物质资源???? B·使产出和输人的物质达到平衡
C·尽量减少生物种类????????????????? ?D·提高沼气池的转化效率
17、使用农药一般不会引起(??? )
A·土壤污染???? ? B·水体污染???? ??? ?C·农产品污染?? ? D·害虫产生抗药性
18、在物质循环上是高度开放的生态系统是(?? )
A·湿地生态系统??? B·农田生态系统?? C·城市生态系统?????? D·农业生态系统
19、某牧草的留种区,为了预防鸟啄食草籽,用网把留种区罩起来,后来发现,留种区草的叶子几乎被虫吃光了。发生这种现象的根本原因是(? ?? )
A·害虫过度繁殖???? B·干旱缺水引起虫害 C·食物链被破坏???? D·害虫产生变异新类型
20、据报导2000年5月在舟山群岛海域发生的“赤潮”,大批鱼类及海产动物死亡,形成“赤潮”的根本原因是(?? )
A·海水综合治理差?????? B·海洋浮游生物突发性繁殖
C·海水受生活垃圾污染?? D·水土严重流失,大量红壤流入海水
21(多选)、我们的祖先实施的“无废弃物农业”,使我国的土壤维持了几千年的肥力,其实这种模式就是生态工程最早和最生动的模式,这种模式的诀窍在于(????????? )
A·积极种植能够固氮的豆科植物?????????????B·收集一切可能的有机物
C·采集某种特殊植物,将其根茎叶加水一起捣碎榨汁,作为肥料
D·采用堆肥和沤肥等多种方法,把有机物转变为有机肥料
22(多选)、生态工程体系的特点是(????????? )
A·少消耗???????? B·多效益?????????? C·可持续???????? D·多投资
23(多选)、下列属于以生态环境保护为目标而建立的林业生态工程的是(????????? )
A·水土保持生态工程????????? ? ?B·防风固沙生态工程
C·水源涵养生态工程?????????? ? D·城市垃圾处理生态工程
24(多选)、下列各项中属于世界公认的三大环境问题的是(???????? )
A·酸雨?????? ?? B·臭氧层衰竭????? ? C·人口急剧增长? ??? D·温室效应
二、能力提高:
1、生态工程建设的目的就是遵循__________________________的规律,达到_________和______________同步发展,与传统工程相比,生态工程是一类少_______、多_______、可___________的工程体系。生态经济主要是通过实行________________的原则,使一个系统产出的污染物能够成为本系统或者另一个系统的生产原料,从而实现废弃物的资源化,而实现循环经济最重要的手段之一就是____________。
2、某地农民大量焚烧农作物的秸秆,造成环境污染,影响了航班起降。
⑴秸秆的大量焚烧,使当地雨水pH发生变化,变化趋势是_____________________。
⑵秸秆焚烧后所剩的灰分,是植物的__________________,在焚烧过程中,以气体形式散失的是__________________、__________________等。
⑶从生态系统的物质循环分析,焚烧秸秆对农田生态系统的影响是_____________。
⑷该地农民的做法主要破坏了生态工程的哪一原理?_______________________。????
3、某地区的农民充分利用自然条件建立了特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘。如右图,请根据此图回答(9分):
⑴这种人工生态系统最基本的生物因素是______;要使它长期稳定发展,除了有稳定的能量,各类生物还要_______________________________。
⑵建立这一生态系统的目的是使生产者固定的能量_________;其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有_________的特点。
⑶蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过_______的作用又被桑和蔗所利用。蚕粪中的氨经过________的作用,形成_______被植物吸收。
⑷概括地说,生态系统功能的维持取决于它的_______________________。
三、创新设计:
1.阅读以下资料,回答下列问题:
自2000年10月开展“南京莫愁湖物理生态示范实验研究”开始,相继引种了浮水植物、沉水植物共计10余种,在围隔区内已经形成了以沉水植物为优势的水生植物群落。试验区内营养盐的浓度得到有效控制,如试验区内氨氮和总氮仅分别为试验区外的1/13和1/5,有效地改善了水质。
⑴此项生态工程依据的生态学原理有______________________、______________________、___________ ___________、_______________________和____________________________。
⑵生态工程的调控机制是_________________________,主要利用的能源是________。
⑶一些发达国家的生态工程建设主要依据生态系统的__ _____________________,达到了以___________为主,________________为辅的程度。而在我国的生态工程建设中,__________仍起着较大作用,强调按预期目标,因地制宜地调整复合生态系统的结构和功能。
⑷生态工程的主要目的在于______________ __________________________________。
一、基础训练
1.C?2.B?3.C?4.B5.D?6.B7.B8.D9.C?10.A 11.B 12.A 13.C?14.A?15.C 16.D?17.A?18.D 19.C 20.C 21.ABD?22.ABC 23.ABC?24.BCD?
二、能力提高
1.自然界物质循环,经济效益,生态效益,消耗,效益,持续,循环经济,生态工程
2.⑴增大⑵矿质元素,CO2?? 水蒸气?? ⑶加大了物质的输出 ⑷物质循环再生原理。
3.⑴生产者和分解者? 保持相对稳定???⑵流向对人类最有益的方向,食物链短???
⑶分解者, 硝化细菌,亚硝酸盐、硝酸盐
⑷生产者、消费者和分解者之间的物质循环和能量流动在较长时间内保持动态平衡。
三、创新应用
1、⑴物质循环再生原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理、物种多样性原理⑵人为辅助下的自我调节,太阳能⑶自我调节理论,回归自然,人为调控,人为调控⑷建造和调控人工生态系统,使生物与环境之间变得高效和谐。
附件1:律师事务所反盗版维权声明
附件2:独家资源交换签约学校名录(放大查看)
学校名录参见: http: //www.zxxk.com/wxt/list.aspx?ClassID=3060