课件33张PPT。章末整合第一章 基因工程栏目索引本章网络构建规律方法整合本章网络构建返回答案①______________；②______；③________；④_____________；
⑤______；⑥____________；⑦_____；⑧____________。限制性核酸内切载体目的基因基因表达载体受体检测和鉴定药物治疗 规律方法整合方法一 巧辨基因工程的几种酶典例1 下图为DNA分子的某一片段，其中①②③分别表示某种酶的作用部位，则相应的酶依次是( )A.DNA连接酶、限制酶、解旋酶 B.限制酶、解旋酶、DNA连接酶
C.解旋酶、限制酶、DNA连接酶 D.限制酶、DNA连接酶、解旋酶解析答案解析 使碱基对间的氢键断裂的是解旋酶；限制酶将特定部位的相邻两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键断开；连接DNA片段间磷酸二酯键的是DNA连接酶。
答案 C方法链接
在基因操作过程中，除了限制酶以外，还要用一系列的酶类，才能完成全过程。这些酶都有各自特殊的催化功能。下面比较中学教材中介绍的与基因工程有关的几种酶。
1.DNA连接酶与DNA聚合酶
(1)DNA连接酶：游离的DNA片段在DNA连接酶的作用下，在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，即将DNA双链上的两个缺口同时连接，不需要模板，形成完整的DNA分子。(2)DNA聚合酶：以一条DNA链为模板，在DNA聚合酶的作用下，将单个脱氧核苷酸加到已有的核酸片段的3′末端的羟基上形成磷酸二酯键，从而形成与模板链互补的DNA单链。2.限制性核酸内切酶与DNA连接酶
(1)区别(2)关系表达图解3.逆转录酶
又称RNA指导的DNA聚合酶，是以RNA为模板合成DNA的酶。逆转录酶催化的反应叫逆转录。在这个过程中，遗传信息流动的方向是从RNA到DNA，正好与转录过程相反，故称逆转录。4.解旋酶
在DNA的复制过程中，需要解旋酶的作用。解旋酶是一类解开氢键的酶，由水解ATP来供给能量。
由于DNA分子的两条脱氧核苷酸长链之间对应的脱氧核苷酸分子碱基间的氢键是分子间的作用力，故其断裂与重新形成与限制性核酸内切酶、DNA连接酶无关。迁移训练
1.下列关于DNA连接酶的作用的叙述，正确的是( )
A.将单个核苷酸加到某DNA片段末端，形成磷酸二酯键
B.将断开的两个DNA片段的骨架连接起来，重新形成磷酸二酯键
C.连接两条DNA链上碱基之间的氢键
D.只能将双链DNA片段互补的黏性末端连接起来
解析 选项A是DNA聚合酶的作用；DNA连接酶能将双链DNA片段末端连接起来，重新形成磷酸二酯键；D项只涉及了E·coli DNA连接酶的作用。B解析答案方法二 巧记基因工程的基本操作程序
典例2 如图是将人的生长激素基因导入细菌B细胞内制造“工程菌”的示意图。已知细菌B细胞内不含质粒A，也不含质粒A上的基因。判断下列说法正确的是( )A.将重组质粒导入细菌B常用的方法是显微注射法
B.将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素
的培养基上，能生长的只是导入了重组质粒的细菌
C.将完成导入过程后的细菌涂布在含有氨苄青霉素的
培养基上，能生长的就是导入了质粒A的细菌
D.目的基因成功表达的标志是受体细胞能在含有氨苄
青霉素的培养基上生长C答案方法链接迁移训练
2.下列关于基因工程的叙述，错误的是( )
A.目的基因和受体细胞均可来自动、植物或微生物
B.限制性核酸内切酶和DNA连接酶是两类常用的工具酶
C.人胰岛素原基因在大肠杆菌中表达的胰岛素原无生物活性
D.载体上的抗性基因有利于筛选含重组DNA的细胞和促进目的基因的表达解析答案解析 基因工程中目的基因来源于自然界中的含有目的性状的一切生物，可以是动物、植物，也可以是真菌、细菌，还可以是人等；在基因工程中获取目的基因以及将目的基因和载体结合构成基因表达载体必须使用同一种限制酶进行切割，以获得相同的黏性末端，再在DNA连接酶的作用下，将目的基因和载体连接，构成基因表达载体，但是由于大肠杆菌是原核生物，没有内质网、高尔基体等细胞器的加工，合成的胰岛素原不具有胰岛素的功能，即没有生物活性；标记基因有利于重组DNA在细胞内表达的鉴定和筛选，但对于目的基因的表达没有促进作用。
答案 D方法三 巧辨基因工程中几组易混的概念
典例3 下列关于部分基因文库和基因组文库的说法中，不正确的是( )
A.部分基因文库中只含有某种生物的部分基因，基因组文库中含有某种
生物的全部基因
B.如果某种生物的部分基因文库中的某个基因与该生物的基因组文库中
的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同
C.部分基因文库中的基因都没有启动子
D.一种生物的部分基因文库可以有许多种，但基因组文库只有一种解析答案解析 部分基因文库中的DNA来源于mRNA的逆转录过程，所以该DNA(或基因)与该生物体内的原DNA在结构上是有区别的，如不含有启动子、内含子等。故选B。
答案 B方法链接
1.基因文库、基因组文库、部分基因文库
(1)从定义上区分
①基因文库：将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因，称为基因文库。基因文库是指储存有某种生物基因的菌群的总称。
②基因组文库：如果基因文库中含有一种生物的所有基因，这种基因文库叫做基因组文库。
③部分基因文库：指含有一种生物的一部分基因的基因文库，如cDNA文库。
(2)从范围上区别：基因文库包含基因组文库和部分基因文库。基因组文库有某一种生物的全部基因，它的范围要大于部分基因文库。2.启动子、终止子、起始密码子、终止密码子
(1)从定义上区分
①启动子：位于编码区上游紧靠转录起点的位置。它的主要功能是引导RNA聚合酶与基因的正确部位结合。只有在启动子存在时，RNA聚合酶才能准确地从转录起点开始，沿着编码区正常地进行转录。
②终止子：位于编码区下游紧靠转录终点的位置。它的特殊的碱基排列顺序能够阻碍RNA聚合酶的移动，并使其从DNA模板链上脱离下来。③密码子：指信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。信使RNA上四种碱基的组合方式有64种，其中，决定氨基酸的密码子有61种，3种是终止密码子。
④终止密码子：是信使RNA上能够终止蛋白质合成的密码子。
⑤起始密码子：位于信使RNA上，是蛋白质合成开始的信号，有两种：AUG、GUG。(2)从本质上区别
启动子和终止子都是DNA分子中具有调控作用的脱氧核苷酸序列，而起始密码子和终止密码子都位于信使RNA上，分别是翻译的起始位置和终止位置，终止密码子不能决定任何一种氨基酸。
对于相似或相关概念，通过比较分析的方法找出区别与联系，会加深对这些知识的理解与掌握。迁移训练
3.科学家在培育抗虫棉时，经过了许多复杂的过程和不懈的努力，才获得成功。起初把苏云金芽孢杆菌的抗虫基因插入载体质粒中，再导入棉花的受精卵中，结果抗虫基因在棉花体内没有表达。然后在插入抗虫基因的质粒中插入启动子(抗虫基因首端)，导入棉花受精卵，长成的棉花植株还是没有抗虫能力。科学家又在有启动子、抗虫基因的质粒中插入终止子(抗虫基因末端)，导入棉花受精卵，结果长成的植株有了抗虫能力。那么作为目的基因的载体应具备的结构是( )
A.目的基因、启动子 B.目的基因、终止子
C.目的基因、启动子、终止子 D.目的基因、启动子、终止子、标记基因解析答案解析 一个基因表达载体的组成，除了目的基因外，还必须有启动子、终止子以及标记基因等。有了启动子，RNA聚合酶与启动子结合才能驱动基因转录出mRNA。终止子在目的基因的尾端，作用是终止转录。标记基因是为了鉴别受体细胞中是否有目的基因。
答案 D方法四 转基因生物的安全性问题
典例4 器官移植是治疗人类某些疾病的有效方法，如肾衰竭的病人可以通过肾脏移植进行治疗，肝癌可以移植肝脏等，请回答有关器官移植的一些问题：
(1)目前器官移植的最大障碍有两个方面：一是移植免疫；二是器官来源。移植免疫主要是细胞膜上的_________能够被病人的____________系统识别而加以排斥。
(2)国外科学家已经研究用动物的器官作为器官移植的来源，发现猪的内脏器官与人的内脏器官大小、形态等均差不多，研究的重点是改造猪细胞。①猪细胞膜的基本结构和人细胞膜是相同的，但其上面的________和人细胞膜有很大差别。
②改造猪细胞膜主要通过_____________技术进行，具体操作步骤是：第一步：获得目的基因，该目的基因应当是______________，所采用的方法有_________。
第二步：将目的基因与__________结合，最常用的是___________。
第三步：将目的基因导入受体细胞，对于猪来说，应导入其____________细胞。在这项技术中，必须使用的工具酶是___________。(3)由于伦理、生态和免疫方面的原因，这项研究被终止了，请你从生态和免疫的角度，谈谈为什么终止这项很有意义的研究工作(提示：人体中有很多与人共生的微生物)。____________。解析答案解析 对于器官移植来说，最重要的是解决免疫问题，发生免疫反应主要是由细胞膜上的有关蛋白质造成的；从理论上讲可以通过基因工程改造相应的蛋白质；提取目的基因后要让目的基因和载体结合，载体可以用质粒、病毒等，但对于动物来说要用动物病毒，对细菌来说可以用质粒等；然后是把目的基因导入受体细胞，在这里受体细胞应该是受精卵；所用的酶是限制酶和DNA连接酶。人体与猪对不同生物或病原体的免疫能力不同，为了避免无法预料的后果，所以停止了实验。
答案 (1)组织相容性抗原或人类白细胞抗原(HLA) 免疫 解析答案(2)①糖蛋白(或蛋白质) ②基因工程 人细胞膜蛋白质合成基因 从基因文库获取、人工合成法 载体 动物病毒(答质粒不可) 受精卵 限制酶和DNA连接酶
(3)人体中有许多与人类共生的微生物，这些微生物与人体可以组成一个群落，这些微生物对人体不但没有危害，而且对人体的健康具有重要作用；猪体内也有很多与猪共生的微生物。由于自然状态下，人体内与猪体内的环境不同，因此与人共生和与猪共生的微生物就不一样，有可能与猪共生的微生物进入人体后，因人体对这些微生物没有免疫力，造成人生病，甚至会产生灾难性的后果，这种后果目前难以预测。所以在没有研究清楚以前不能将猪器官移植到人身上方法链接
对于转基因生物，公众在食物安全、生物安全和环境安全三个方面产生了争论。食物安全主要是指公众担心转基因生物会产生毒蛋白或新的过敏原；生物安全是指担心转基因生物可能会影响到生物多样性；环境安全是指转基因生物可能对环境造成新的污染和破坏。迁移训练
4.转基因植物可能引起营养成分发生改变的根据是( )
A.部分DNA发生了重组
B.某一基因可以控制合成不同的蛋白质
C.重组DNA控制一种蛋白质的合成
D.有些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，这可能会导致转基
因农作物营养成分的改变
解析 转基因作物转入的某些基因足以使植物体内某些代谢途径发生变化，这可能导致其营养成分的改变。D返回解析答案课件24张PPT。第1课时 基因工程的发展历程和工具第一章 基因工程学习目标1.说出基因工程诞生的理论与实践依据、发展阶段和基因工程的含义及主要实验成果。
2.举例说出限制性核酸内切酶的作用、特点。
3.举例说出DNA连接酶的作用。
4.简述质粒的含义、特性及其在基因工程中的作用。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学一、基因工程的发展历程
1.基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的，正是这些学科的基础理论和相关技术的发展催生了基因工程。阅读教材，填写下表：答案DNA分子双螺旋结构DNA聚合酶答案DNA半保留复制中心法则遗传密码质粒DNA连接酶逆转录酶限制性核酸内切酶基因组2.我国拥有自主知识产权的转基因抗虫棉，就是通过精心设计，用“分子工具”构建成的。培育抗虫棉首先要在体外对含有抗虫基因的DNA分子进行“剪切”和“拼接”，然后导入棉花体细胞内，并使重组DNA在细胞中表达(如图)。答案由上述资料填写下表，理解基因工程的概念。基因(DNA)DNA分子DNA重组转基因3.分析DNA的平面结构，回答问题：答案(1)配对的碱基之间是如何连接的？
什么条件会使该类化学键发生断裂？
答案 碱基配对时，A与T之间形成
两个氢键，G与C之间形成三个氢键。可用解旋酶断裂，也可高温断裂。
(2) 磷酸与脱氧核糖是如何连接的？该化学键的名称是什么？
答案 每个脱氧核糖上连接着2个磷酸，分别在3号、5号碳原子上。磷酸与脱氧核糖之间的化学键为磷酸二酯键。二、基因工程的工具酶
1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)
(1)限制酶主要来源于什么生物？大约有多少种？
答案 主要是从近300种微生物中分离纯化出来的。迄今从微生物中分离出了约4 000种限制酶。
(2)限制酶的功能特点是什么？其作用部位是什么化学键？
答案 特异性很高，能够识别DNA分子上特定的脱氧核苷酸序列，其作用部位是每条链中特定部位的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。答案(3)限制酶所识别的序列有何特点？
答案 大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，也有一些限制酶的识别序列由4、5或8个核苷酸组成。识别序列中一般具有回文序列。
(4)按照限制酶切割方式的不同，可分为 和 两种。前者切割后两个末端均会留下 末端，后者则形成 末端。如图所示：答案错位切平切黏性平口2.“分子针线”——DNA连接酶
(1)DNA连接酶的作用是什么？
答案 将双链DNA片段之间的磷酸二酯键连接起来。
(2)试比较解旋酶、限制酶、DNA连接酶和DNA聚合酶作用的异同。
答案 解旋酶使DNA的氢键断开；限制酶使DNA的磷酸二酯键断开形成黏性末端或平口末端；DNA连接酶使DNA片段
之间重新形成磷酸二酯键；DNA聚合酶则催化
单个的脱氧核苷酸间形成磷酸二酯键聚合成DNA
的一条链。如图所示：限制酶、DNA连接酶和DNA
聚合酶作用于a(磷酸二酯键)，解旋酶作用于b(氢键)。答案三、“分子搬运工”——载体
1.常用的载体有哪些？最常用的载体是什么？
答案 质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。其中最常用的载体是质粒。
2.什么是质粒？质粒属于细胞器吗？
答案 质粒来源于许多细菌和酵母菌等生物，是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状DNA分子。质粒不属于细胞器，原核细胞只有核糖体一种细胞器。答案3.结合课本内容及图示质粒结构，分析质粒作为载体应具备哪些条件？答案答案 (1)含有复制原点且能保证在受体细胞中进行独立复制的复制区；
(3)具有目的基因插入位点。(2)独特的标记基因；4.质粒上存在的标记基因有何用途？
答案 重组质粒上携带的标记基因进入受体细胞后，可通过标记基因进行鉴定和选择。如被含抗生素抗性基因的重组质粒侵入的大肠杆菌，可产生对抗生素的抗性，能够在含有抗生素的培养基上产生菌落，而没有侵入该质粒的大肠杆菌不能存活。答案返回重点难点探究一、DNA分子的“剪切”和“拼接”
如图为DNA分子的切割和连接过程，据图回答下列问题。答案(1)EcoRⅠ是一种_______________酶，
其识别序列是_________，切割位点
是_________________与________________
之间的_________键。切割结果产生的DNA
末端片段形式为________ 。限制性核酸内切GAATTC鸟嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸磷酸二酯黏性末端E·coli DNA鸟嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸磷酸二酯T4DNA连接酶(2)不同来源的DNA片段结合，在这里需要的酶是____________连接酶，此酶的作用是在________________ 和________________之间形成__________键而起缝合作用的。还有一种连接平口末端的连接酶是____________。解析 限制酶能识别特定的脱氧核苷酸序列(碱基序列)，并使两个特定核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，DNA连接酶的作用是将不同来源的DNA片段连接起来。解析答案二、“分子搬运工”——载体
在基因工程中，需要使用限制酶切割目的基因和质粒，便于重组和筛选。已知限制酶Ⅰ的识别序列和切点是—G↓GATCC—，限制酶Ⅱ的识别序列和切点是—↓GATC—。(1)上述质粒用限制酶__切割，目的基因
用限制酶___切割。
(2)将切下的目的基因片段插入质
粒的切口处，还要加入适量的___________。答案ⅠⅡDNA连接酶(3)请指出质粒上至少要有一个标记基因的理由：________________________________________。
(4)不同生物的基因可以拼接的结构基础是_____________________________________。
(5)酶切产物用DNA连接酶连接后，其中由两
个DNA片段之间连接形成的产物有_____________________、__________________、_________________________三种。检测重组质粒(或目的基因)是否导入受体细胞DNA结构基本相同(其他合理答案亦可)目的基因—载体连接物载体—载体连接物目的基因—目的基因连接物返回答案1.下图表示一项重要的生物技术，对图中物质a、b、c、d的描述，正确的是( ) 随堂达标检测12345解析答案A.通常情况下，a与d需要用同一种限制酶进行切割
B.b能识别特定的核苷酸序列，并将A与T之间的氢键切开
C.c连接双链间的A和T，使黏性末端处碱基互补配对
D.b代表的是限制性核酸内切酶，c代表的是RNA聚合酶解析 b是限制性核酸内切酶，能识别特定的脱氧核苷酸序列并使DNA分子的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，而不是使氢键断开；
c是DNA连接酶，能连接两个DNA片段。
答案 A123452.关于限制酶识别序列和切开部位的特点，叙述错误的是( )
A.所识别的序列都可以找到一条中轴线
B.中轴线两侧的双链DNA上的碱基是反向对称重复排列的
C.只识别和切割特定的脱氧核苷酸序列
D.在任何部位都能将DNA切开
解析 一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，并且能在特定的位点上切割DNA分子。解析答案12345D3.质粒之所以能做基因工程的载体，是由于它( )
A.含蛋白质，从而能完成生命活动
B.能够自我复制，且能保持连续性
C.含RNA，能够指导蛋白质的合成
D.具有环状结构，能够携带目的基因
解析 质粒存在于细菌和酵母菌等微生物中，是一种很小的环状DNA分子，其上有标记基因，便于检测。质粒在受体细胞中，能随受体细胞DNA的复制而复制，进行目的基因的扩增和表达。B解析答案1234512345解析答案C4.下列关于DNA连接酶的叙述，不正确的是( )
A.可催化相同黏性末端的DNA片段之间的连接
B.可催化相同平口末端的DNA片段之间的连接
C.可催化两个黏性末端互补碱基氢键的形成
D.可催化DNA分子两条链的脱氧核糖与磷酸之间磷酸二酯键的形成
解析 氢键是分子间作用力，其断裂和形成与DNA连接酶无关。5.下列哪项不是基因工程中经常使用的载体( )
A.细菌质粒 B.λ噬菌体的衍生物
C.动植物病毒 D.细菌拟核区的DNA
解析 细菌拟核区的DNA分子不具备载体的基本条件，不能用作基因工程的载体。返回12345解析答案D课件33张PPT。第一章 基因工程第2课时 基因工程的实施过程学习目标1.简述基因工程的原理。
2.简述获取目的基因的方法。
3.简述构建基因表达载体的过程。
4.简述将目的基因导入受体细胞的过程。
5.简述目的基因的检测与鉴定。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学答案一、基因工程的基本技术操作
基因工程涉及哪些技术操作？
答案 主要包括：获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定等步骤。
二、获取目的基因
阅读教材内容，回答相关问题：
1.什么是目的基因？
答案 主要是指编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。2.获取目的基因的常用方法有哪些？
答案 (1)从基因文库中获取；
(2)利用PCR技术扩增目的基因；
(3)化学方法直接人工合成等。
3.什么是基因文库？如何构建基因文库？
答案 先用酶切等方法将某种生物细胞的整个基因组DNA切割成大小合适的片段，再分别与载体连接起来，导入受体菌的群体并储存起来，这样每个受体菌可能分别含有该种生物的不同基因，这个群体被称为基因文库。答案4.基因文库包括 和 两种，二者有何不同？
答案 基因组文库包含了某种生物全部的基因，部分基因文库只包含了某种生物的部分基因。
5.如何从基因文库中获取某种目的基因呢？
答案 只要根据基因的核苷酸序列、基因的功能、基因在染色体上的位置、基因的转录产物mRNA、基因的表达产物蛋白质等信息，就可以直接从基因文库中获取目的基因。
6.什么是PCR技术？其原理是什么？
答案 PCR是多聚酶链式反应的缩写。这项技术是在体外通过酶促反应有选择地大量扩增目的基因或DNA序列的技术。原理是DNA分子半保留复制。答案基因组文库部分基因文库答案7.分析下面DNA的复制过程示意图，并填空。DNA复制是一个边解旋边复制的过程，以解开的每一段母链为 ，在
等酶的作用下，利用细胞内游离的 为原料，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链，复制结束后，一个DNA分子就形成了两个完全相同的DNA分子。模板DNA聚合酶四种脱氧核苷酸8.结合上述过程，总结利用PCR技术进行DNA复制需要哪些条件？
答案 引物、模板DNA、四种脱氧核苷酸和热稳定DNA聚合酶(TaqDNA聚合酶)，及严格控制的温度条件等。答案9.分析右图PCR技术示意图，并填空。(1)变性：加热至94 ℃，使DNA中的 键断裂，
双链解开。
(2)退火(复性)：冷却至55 ℃， 与单链相应
互补序列结合。
(3)延伸：加热至72 ℃，在 酶的作用
下，沿模板延伸子链，最终合成2条DNA分子。答案氢引物DNA聚合10.若PCR过程中，扩增循环的次数是n，则目的基因的量将被扩增 倍。
11.对于比较小的 ，在弄清 后，通过DNA合成仪直接人工合成。答案2n目的基因脱氧核苷酸序列三、构建基因表达载体
阅读教材，回答相关问题：
1.基因工程的核心是什么？
答案 基因工程的核心是构建基因表达载体。
2.由基因表达载体模式图可以看出，基因表达载体除含有目的基因外，还必须有 、 、 、复制原点等。目的基因插在
和 之间。答案基因表达载体模式图启动子终止子标记基因启动子终止子3.请尝试分析各结构的作用。
答案 (1)启动子：位于目的基因上游的一段核苷酸序列，是RNA聚合酶识别、结合的部位。它驱动基因的转录活动，并引发相应的mRNA合成。
(2)终止子是一段特殊的DNA片段，是载体上终止目的基因转录的核苷酸序列。
(3)标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，以便筛选出含有目的基因的细胞。常用的标记基因主要是抗性基因、某些生化表型基因。答案4.对切割质粒和目的基因的酶有何要求？
答案 用同一种限制酶切割含目的基因的DNA分子和质粒，这样形成的黏性末端相同。
5.终止子与终止密码子有何不同？
答案 终止子是DNA分子上决定转录停止的一段特殊结构的DNA片段；答案终止密码子是指mRNA分子上决定翻译停止的三个相邻碱基。四、导入目的基因
1.阅读教材，比较各类目的基因导入受体细胞的方法，并填写下表。答案农杆菌转化显微注射Ca2＋处理体细胞受精卵原核细胞T--DNADNA显微注射感受态DNA分子2.农杆菌转化法主要适用于哪些生物？
答案 主要适用于双子叶植物和裸子植物。
五、检测和鉴定目的基因
阅读教材相关内容，回答问题。
1.基因的功能是什么？
答案 基因通过复制把遗传信息传递给下一代，并通过转录和翻译，控制蛋白质的合成，从而控制生物的个体性状表现。答案2.目的基因在受体细胞内能够维持稳定和表达其遗传特性，需要逐步进行检测。分析下面示意图，回答问题。答案(1)上图采用 法，目的是
要检测什么？
答案 检测转基因生物的染色体DNA
上是否插入了目的基因。
(2)什么是基因探针？
答案 一段用放射性同位素标记，且与目的基因或特定的靶分子序列互补的核酸序列。如果出现杂交带，就表明目的基因已插入染色体DNA中或已经转录出了mRNA。DNA分子杂交(3)如果要检测目的基因是否转录出了
mRNA分子，还应该从 水平检测
重组体，此时与基因探针杂交的是什
么物质？
答案 从待测转基因生物细胞中提取
的mRNA分子。
答案(4)检测目的基因是否翻译成蛋白质：采用 法。具体做法又如何？
答案 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，若有杂交带出现，表明目的基因已形成蛋白质产品。RNA抗原—抗体杂交3.细胞中合成相应蛋白质，生物体却不一定呈现特定的性状。答案观察图示，判断抗虫棉的接种实验属于 鉴定，通过做抗虫(或抗病)的接种实验，以确定是否具有抗性及抗性的程度。个体水平返回重点难点探究一、利用PCR技术扩增目的基因
样品DNA经PCR技术扩增，可以获取大量DNA分子克隆。在试管中进行DNA的人工复制(如图)。可以在很短的时间内，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活动的生物体。据图回答下列问题：(1)PCR技术的原理是__________________，
图中A过程表示__________。
(2)某样品DNA中共含3 000个碱基对，碱
基数量满足：(A＋T)∶(G＋C)＝1/2，现欲
得到100个与样品相同的DNA，至少需要向试管中加入______个腺嘌呤脱氧核苷酸。
(3)A过程也称为DNA的变性，此过程在温度高达90～95 ℃时才能完成，说明DNA分子具有______性。利用PCR技术获取目的基因的前提是___________________________________。DNA分子半保留复制DNA解旋99 000稳定要有一段已知的目的基因核苷酸序列解析答案(4)由图中信息分析可知，催化C过程的酶
是_________________________________，
它与正常细胞里的酶的区别是_________。解析 PCR技术是利用DNA双链半保留复制的原理，将基因的核苷酸序列不断地加以复制，使其数量呈指数形式增加。其前提是要有一段已知的目的基因核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。扩增的过程是目的基因DNA受热变性后解链为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在耐高温的DNA聚合酶的作用下进行延伸，如此重复循环结合，使目的基因呈指数形式扩增。热稳定DNA聚合酶(或TaqDNA聚合酶)能耐高温二、农杆菌转化法的应用
为扩大可耕地面积，增加粮食产量，沿海滩涂盐碱地的开发利用备受关注。我国科学家应用耐盐碱基因培育出了耐盐碱水稻新品系。请据图回答下列问题：(1)获取真核生物的基因通常采用人工合成法，通过图示中①方法合成的耐盐碱基因中是不含_______________的，如果要将耐盐碱基因和质粒重组，应该在基因两侧的A和B位置除了接上以上两个结构外还需分别加入_______________限制酶识别序列，这样设计的优点有利于质粒和目的基因定向连接。启动子和终止子EcoRⅠ、SmaⅠ答案答案(2)在步骤⑤⑥过程中都需用_____处理两类细菌。
(3)图示中构建基因表达载体完成后为什么没有直接导入农杆菌，而是先将其导入大肠杆菌？
_______________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________。Ca2＋目的是获取大量重组质粒(让目的基因扩增)。常采用大肠杆菌等原核生物
作为受体细胞，因为原核生物繁殖快，多为单细胞，遗传物质相对较少，有利于目的基因的复制与表达答案(4)一般情况下农杆菌不能感染的植物是________植物。利用农杆菌自然条件下感染植物的特点，能实现_________________________。具体原理是在农杆菌的Ti质粒上存在T-DNA片段，它具有可转移至受体细胞并整合到受体细胞_______________上的特点，因此只要将携带外源基因的DNA片段插入到___________________(部位)即可。单子叶将目的基因导入植物细胞T-DNA片段(内部)染色体的DNA答案(5)根据T-DNA这一转移特点，推测该
DNA片段上可能含有控制__________
_______ (酶)合成的基因。
(6)结合农杆菌转化过程，分析该过程
中进行了哪些拼接和导入？
_______________________________________________________________
______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______________________。DNA连接酶、农杆菌转化法中有两次拼接和两次导入。第一次拼接是将目的基因拼接到Ti质粒上T-DNA的中间部位，第二次拼接非人工操作，指被插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞的染色体DNA上；第一次导入是将含目的基因的Ti质粒重新导入农杆菌，第二次导入非人工操作，是指含目的基因的T-DNA进入受体细胞限制酶答案(7)结合目的基因导入细菌和植物的过程，分析目的基因在受体细胞内的存在形式一般有哪几种？答案 目的基因在受体细胞内的存在形式一般有以下两种：三、检测和鉴定目的基因
1.基因探针： 以DNA分子中目的基因的 为探针，用放射性同位素或荧光分子等进行标记，根据 原则，与被检测DNA分子进行 ，看是否形成杂交带。
2. ：用标记的基因探针与转基因生物基因组中的DNA进行碱基互补配对。
3. ：用标记的基因探针与转基因生物细胞中提取的mRNA进行碱基互补配对。
4. ：利用目的基因合成的蛋白质导入动物体内，制备单一抗体，与转基因生物细胞中提取的蛋白质能进行特异性地识别并结合。答案返回一条单链碱基互补配对碱基互补配对DNA分子杂交法分子杂交技术抗原—抗体杂交法1.下列关于基因文库的说法，错误的是( )
A.可分为基因组文库和部分基因文库
B.可以从基因文库中获取基因工程所需的目的基因
C.基因组文库的基因在不同物种之间均可进行基因交流
D.同种生物的部分基因文库基因数量较基因组文库基因数量少
解析 基因组文库只有部分基因能够在不同物种之间进行基因交流。 随堂达标检测1234C解析答案52.下列获取目的基因的方法中需要模板链的是( )
①从基因文库中获取目的基因 ②利用PCR技术扩增目的基因 ③逆转录法 ④通过DNA合成仪利用化学方法人工合成目的基因
A.①②③④ B.①②③
C.②③④ D.②③
解析 PCR技术利用的是DNA双链复制原理，即将双链DNA之间的氢键打开，变成单链DNA，作为聚合反应的模板链。
逆转录法则是以目的基因转录成的信使RNA为模板，在逆转录酶的作用下，先逆转录形成互补的单链DNA，再合成双链的DNA。①④均不需要模板。解析答案1234D53.在基因工程技术中，需要用到CaCl2处理的环节是( )
A.目的基因的提取和导入
B.目的基因与载体结合
C.将目的基因导入受体细胞
D.目的基因的检测与表达
解析 将目的基因导入原核生物受体细胞时，首先用Ca2＋处理细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后在一定条件下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化。C解析答案123454.基因工程中因受体细胞不同，目的基因导入的方法也不同，下列叙述不正确的是( )
A.将目的基因导入棉花细胞内常用花粉管通道法
B.将目的基因导入老鼠细胞内常用显微注射法
C.将目的基因导入大肠杆菌内常用感受态细胞转化法
D.将目的基因导入小麦细胞内常用农杆菌转化法
解析 小麦是单子叶植物，其受伤后不能分泌酚类物质，农杆菌对它没有感染能力。1234D5解析答案5.目的基因导入受体细胞后，是否可以稳定维持和表达其遗传特性，只有通过鉴定和检测才能知道。下列属于目的基因检测和鉴定的是( )
①检测受体细胞是否有目的基因 ②检测受体细胞是否有致病基因
③检测目的基因是否转录出mRNA ④检测目的基因是否翻译成蛋白质
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②④
解析 目的基因的检测包括：检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是用DNA探针与基因组DNA杂交；
检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是分子杂交技术；
最后检测目的基因是否翻译出了蛋白质，方法是进行抗原—抗体杂交。1234解析答案返回C5课件29张PPT。第一章 基因工程第3课时 基因工程的应用学习目标1.举例说出基因工程的应用及取得的丰硕成果。
2.关注基因工程的进展。
3.认同基因工程的应用促进生产力的提高。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学答案一、动、植物基因工程的成果
1.植物基因工程已经获得了迅猛发展
基因工程在培育农牧业新品种方面有着广泛的成果和发展前景，阅读教材相关内容回答下列问题：
(1)植物基因工程技术在农业中的应用主要有哪些？
答案 主要用于提高农作物的抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等方面，还用于改善农作物的品质和利用植物生产药物等方面。
(2)能引起植物生病的微生物有哪些？
答案 主要有病毒、细菌和真菌。(3)农业害虫的主要防治措施是什么？有何缺点？
答案 对农业害虫的防治，大多是依靠化学农药。大量使用化学农药不仅造成严重的环境污染，损害了人类健康，而且大大增加了生产成本。
(4)分析比较抗虫、抗病转基因植物和其他转基因植物，填写表格。答案Bt毒蛋白抗虫棉答案病毒的复制几丁质抗毒素合成渗透压抗冻蛋白2.动物基因工程显示出诱人的应用前景
动物基因工程在提高动物生长速度、改善畜产品品质、利用转基因动物生产药物、利用转基因动物作器官移植供体等很多方面显示了广阔的应用前景，阅读教材相关内容，填写表格。答案外源生长激素启动子乳腺免疫排斥反应3.运用基因工程改良动植物品种，与传统育种相比，有何优点？
答案 最突出的优点是能打破常规育种难以突破的物种界限。
二、基因工程和人类健康关系密切
1.基因工程药物
(1)真、原核细胞在细胞器方面的主要区别是什么？
答案 原核细胞只有核糖体一种细胞器，而真核细胞含有内质网、高尔
基体、线粒体等多种细胞器。
(2)真核细胞的基因导入原核细胞后，合成的蛋白质有什么不同？
答案 由于缺少内质网、高尔基体等细胞器，合成的蛋白质不存在生物活性。答案(3)比较生物反应器与工程菌的实际应用，填写下表。答案相同乳汁差异生物活性细胞2.基因诊断
(1)什么是基因诊断？
答案 又称为DNA诊断，是采用基因检测的方法来判断患者是否出现了基因异常或携带病原体等。
(2)如何利用基因诊断技术检测疾病？
答案 用放射性同位素(如32P)或荧光分子标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交法，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。
(3)利用基因诊断检测疾病有何特点？
答案 准确性高，不受细胞类型和发病年龄的限制，可用于一切遗传病的诊断。答案3.基因治疗
(1)什么是基因治疗？
答案 利用正常基因置换或弥补缺陷基因的治疗方法。
(2)简述基因治疗的基本步骤。
答案 目的基因的转移→目的基因的表达→安全措施的实施。
(3)目前，利用基因治疗的方法治疗 是科学研究中的最大特点。答案返回肿瘤重点难点探究一、转基因植物的培育
科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄，使番茄细胞的耐寒能力大大提高，可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点，下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因)，其中①～④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤，Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图回答下列问题：答案(1)在构建基因表达载体时，可用
一种或者多种限制酶进行切割。
为了避免目的基因和载体在酶切
后产生的末端发生任意连接，在
此实例中，应该选用_____________限制酶，分别对_________________ ___________进行切割，切割后产生的DNA片段分别为_____种。
解析 根据题中示意图可知目的基因和质粒都含有PstⅠ和SmaⅠ酶切位点，可以用PstⅠ和SmaⅠ两种限制酶分别切割目的基因和质粒，目的基因上有3个切点，将形成4个DNA片段，质粒上有2个切点，由于质粒为环状DNA，经限制酶切割后形成2个DNA片段。PstⅠ、SmaⅠ鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒4、2答案(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长，要利用该培养基筛选已导入鱼抗冻蛋白基因的番茄细胞，应使基因表达载体中含有________________________，作为标记基因。
解析 对基因表达载体进行筛选时需要借助质粒上的标记基因即抗氨苄青霉素基因。抗氨苄青霉素基因(或ampr)答案(3)研究人员通常采用农杆菌转化法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用________________技术，在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。
解析 将目的基因导入植物受体细胞时可利用农杆菌转化法或基因枪法，在翻译水平检测是否形成相应蛋白质时，需利用抗原—抗体杂交技术。抗原—抗体杂交答案二、生物反应器的研发
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。请回答下列问题：
(1)将人的生长激素基因导入小鼠受体细胞，常用的方法是____________。
(2)进行基因转移时，通常要将外源基因转入__________________中，原因是___________________________________________________________
_____________。
(3)通常采用_______________________技术检测外源基因是否插入了小鼠的基因组。显微注射法受精卵(或早期胚胎) 受精卵(或早期胚胎细胞)具有全能性，可使外源基因在相应组织细
胞中表达DNA分子杂交(核酸探针)答案(4)在研制膀胱生物反应器时，应使外源基因在小鼠的__________细胞中特异性表达。
(5)相比乳腺生物反应器，膀胱生物反应器有何优点？
______________________________________________________________
______________________________________。解析 在基因工程中，若受体细胞是动物细胞，常采用显微注射法导入目的基因。若要使小鼠膀胱上皮细胞合成人的生长激素，在进行基因转移时，当作受体细胞的通常是受精卵，其原因是受精卵具有全能性，可使外源基因在相应组织细胞中得到表达。检测目的基因是否插入到受体细胞的基因组，通常采用的是DNA分子杂交法。膀胱上皮从乳腺生物反应器中提取蛋白质，受体细胞所在个体必须是雌性，从尿液中提取目的基因的产物则不受此限制三、基因诊断和基因治疗
结合ADA基因缺陷症基因
治疗流程，分析相关图解，
填空并回答问题。ADA基因逆转录病毒T淋巴细胞T淋巴细胞细胞染色体正常ADA基因答案1.在基因治疗过程中，逆转录病毒相当于基因操作工具中的 ___________
。此基因工程中的目的基因和受体细胞分别是什么？
答案 目的基因是腺苷酸脱氨酶(ADA)基因，目的基因的受体细胞是T淋巴细胞。
2.基因治疗是利用基因工程产品治疗人类疾病吗？
答案 基因治疗只是将正常的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，并没有利用基因工程生产的药物。
3.基因治疗是对有缺陷的细胞进行修复吗？
答案 不是。
细胞中的缺陷基因并未修复，而是和正常基因同时存在。答案载体(或基因的运输工具)4.基因治疗把健康的外源基因导入患者的哪些细胞中？
答案 基因治疗并非把健康的外源基因导入患者的所有细胞中，而只是导入某些功能细胞中，且是体细胞。
5.基因治疗可归纳为下图：答案重组DNA分子正常6.对基因诊断与基因治疗的方法进行比较，并填写下表：制作相应探针，利用DNA分子杂交原理，快速、准确检测人类某种疾病把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，可分为体外基因治疗和体内基因治疗两种方法答案返回1.下列转基因植物与所选用的目的基因对应错误的是( )
A.抗虫棉——Bt毒蛋白基因
B.抗病毒转基因烟草——几丁质酶基因
C.抗盐碱和抗旱植物——调节细胞渗透压的基因
D.耐寒的番茄——抗冻基因
解析 抗病毒转基因植物所采用的基因，常使用病毒外壳蛋白基因和病毒的复制酶基因，几丁质酶基因及抗毒素合成基因一般用作抗真菌转基因植物的目的基因，故B错。 随堂达标检测1234B解析答案52.人的糖蛋白必须经过内质网和高尔基体加工合成。通过转基因技术，可以使人的糖蛋白基因得以表达的受体细胞是( )
A.大肠杆菌 B.酵母菌
C.T4噬菌体 D.质粒DNA1234B5答案3.科学家已能运用基因工程技术，让羊合成并由乳腺分泌抗体，下列相关叙述中，正确的是( )
①该技术将导致定向变异 ②DNA连接酶把目的基因与载体黏性末端的碱基对连接起来 ③蛋白质中的氨基酸序列可为合成目的基因提供资料 ④受精卵是理想的受体
A.①②③④ B.①③④
C.②③④ D.①②④解析答案12345解析 基因工程可将控制特定性状的外源基因导入受体细胞，从而定向改造生物的性状，而且操作过程不受亲缘关系远近的制约，即克服远缘杂交不亲和的障碍。在基因工程操作程序中，所用的DNA连接酶连接的不是目的基因与载体黏性末端的碱基对，而是目的基因与载体的DNA两条链的骨架，即核苷酸与磷酸的连接，也就是说，DNA连接酶只能催化断开的DNA双链重新形成磷酸二酯键。由蛋白质中的氨基酸序列可推知相应的mRNA中的核苷酸序列，进而可推测相应基因中核苷酸排列顺序，从而可以用化学合成方法人工合成目的基因。转基因羊的乳腺细胞及全身所有的组织细胞均来自受精卵的有丝分裂，遗传物质都与受精卵完全相同，而受精卵体积较大，操作较容易，也能保障发育成的个体的所有细胞都含有外源基因。12345答案 B4.近年来，基因工程的发展非常迅速，科学家可以用DNA探针和外源基因导入的方法进行遗传病的诊断和治疗，下列做法不正确的是( )
A.用DNA探针检测镰刀型细胞贫血症
B.用DNA探针检测病毒性肝炎
C.用导入外源基因的方法治疗半乳糖血症
D.用基因替换的方法治疗21三体综合征
解析 基因工程是基因水平上的现代生物技术，21三体综合征是染色体异常遗传病，是患者第21号染色体比正常人多了一条，无法从基因水平上治疗。1234D5解析答案5.《人类基因治疗》报道，在美国佛罗里达大学基因治疗中心接受基因治疗的三名遗传性失明患者都重新获得了一定的视力，并且没有严重的副作用。基因治疗是指( )
A.把健康外源基因导入有基因缺陷的细胞中，达到治疗疾病的目的
B.对有缺陷的细胞进行修复，从而使其恢复正常，达到治疗疾病的目的
C.运用人工诱变方法，使有基因缺陷的细胞发生基因突变，从而恢复正常
D.运用基因工程技术，把有缺陷的基因切除，达到治疗疾病的目的1234解析答案返回5解析 基因治疗只是将正常的基因导入病人体内，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，而细胞中的缺陷基因并未修复，和正常基因同时存在，基因治疗也不是切除病变基因或诱发其突变，因而B、C、D的说法都不符合基因治疗的概念。1234返回5答案 A课件25张PPT。第一章 基因工程第4课时 转基因生物的安全性 问题和生物武器的危害性学习目标1.关注转基因生物的安全性问题。
2.举例说出生物武器对人类的威胁。
3.讨论生物技术中的伦理问题。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学答案一、转基因生物的安全性
1.我们应该以怎样的态度对待转基因生物？
答案 (1)我们应该科学地认识、评估和利用转基因生物及其产品。
(2)保障公众在购买相关产品时应享有知情权。
(3)国家应建立相应的评估及预警机制，更加理性地利用转基因生物。2.关于转基因生物的安全性问题的争论有哪些？
答案 (1)转基因植物的食用安全问题：转基因植物合成的某些新蛋白质，引起个别人过敏。
(2)转基因植物对生态系统的影响
①转基因植物的扩散对生物多样性有无影响。
②导入的目的基因是否会扩散漂移到其他物种体内而导致自然界的混乱。
③若大面积种植转基因植物，其残体分解物、根部分泌物等是否会对生态与环境造成大规模的负面效应。
(3)转基因动物的安全性
①转基因动物对人体健康的影响。
②转基因动物对生态系统的影响等。答案二、生物武器的危害性
1.生物武器的种类答案致病菌生化毒剂答案2.生物武器具有哪些特点？
答案 (1)具有强大的感染力和致病力。
(2)转基因生物武器很难对付。基因重的
致病微生物三、基因工程与生物武器研制的关系
1.利用转基因技术，在一些不致病的微生物体内插入 ，或在一些致病的细菌或病毒中插入能对抗普通疫苗或药物的基因，就会培育出新的致病微生物或新的抗药性增强的致病微生物。这些微生物可能被制造成__________、 、 的生物武器。
2. 的完成也为生物武器的研制创造了条件。例如，对不同种群的基因组成特性的阐明，就有可能被用于研制针对某一特定种群的生物武器。致病基因容易储存便于携带毒性更强 人类基因组计划答案返回重点难点探究一、对转基因生物安全性的争论及理性看待转基因技术
阅读以下材料，回答问题：
材料 自1984年第一例转基因鱼在我国诞生以来，转基因鱼研究取得很大进步。如转入外源生长激素(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。(1)转基因鱼成功的物质基础是______________________。
解析 转基因技术就是通过基因拼接，把目的基因拼接到载体上，实质上是DNA之间的连接。
(2)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_____个。
解析 GH是含有191个氨基酸的蛋白质，由于蛋白质、控制蛋白质合成的mRNA上的碱基数目及控制蛋白质合成的DNA上的碱基数目，三者的比值为1∶3∶6，所以转基因鱼增加的脱氧核苷酸数至少是1 146个。遗传物质都是DNA1 146解析答案(3)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_________________________________________________________。转基因鱼体内合成了大量生长激素，生长激素能促进蛋白质合成解析 该转基因鱼转入的是生长激素基因，生长激素能促进生长，主要是促进蛋白质的合成和骨的生长。解析答案(4)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_______________________________________________________________
________________________________________________。解析 转基因鱼由于具有易于逃逸、扩散的特点，当这种鱼扩散到其他环境时，与其他种类的鱼杂交，被转入的基因就有可能转移到其他的鱼体内，造成基因污染；同时，由于该种转基因鱼性情凶猛，使其捕食对象大量减少，与其他物种竞争时，优势明显，所以可能引起生态危机。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，引起生态危机解析答案(5)多倍体鱼类对控制过度繁殖是有效的，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_________________
_______________________________________________________________。解析 三倍体鱼由于不能产生正常的生殖细胞，无法繁殖后代，因此不会造成生态危机。 三倍体鱼不能繁殖后 代，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 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个体解析答案答案二、生物武器的危害性
在汉武帝时代汉匈战争后期，由于汉军攻势猛烈，“匈奴闻汉军来，使巫埋羊牛，于汉军所出诸道及水源上，以阻(诅)汉军”。汉武帝时代的名将霍去病，远征匈奴归国后，年仅二十四岁就暴病而亡了。结合材料，阅读教材，回答下面的问题：
1.你认为这位年轻将领一向体魄壮健，骠勇过人，远征归来后，突患暴病而亡的原因最可能是什么？
答案 感染某种病原菌，患病死亡。从题目信息分析，匈奴以埋牛羊于道路及水源阻止汉军，所用牛羊应为患病而死的牛羊，而死亡牛羊携带着致病微生物，可导致汉军士兵患病以削弱战斗力。答案2.生物武器的作用途径主要有哪四个方面？
答案 (1)吸入。生物战剂污染空气，可以通过呼吸道吸入人体，感染致病。
(2)误食。食用被生物战剂污染的水、食物而得病(如霍乱、痢疾等疾病)。
(3)皮肤接触。生物战剂(如炭疽杆菌等)或带菌物品上的病毒可直接或间接经皮肤、黏膜、伤口进入人体。
(4)昆虫叮咬。人被带有生物战剂的昆虫叮咬后，会使血液感染而致病。答案3.生物武器具有局限性的原因是什么？
答案 受自然条件影响大。生物武器主要指病原微生物，所以它们的生存、繁殖、死亡易受环境条件影响，如适宜温度在37 ℃左右；大多数需要适宜的湿度条件；还受地形、风向等多种条件影响。生物武器的使用不易控制，使用不当可危害本方安全。三、有关生物武器题型的考查
2008年初，美国出现一种新型致病病毒，感染者初期症状像患普通感冒，但在一些人身上很快发展成肺炎，严重时甚至致人死亡。它还具有较强的传染性，在美国的确认人数已达1 000多人，科学家已确认这是一种腺病毒变体，正在寻找对抗它的药物和疫苗。这种新病毒对人类的潜在威胁仍是未知数。(1)美国科研人员若想分析该病毒的核酸属于哪一种类型(RNA或DNA)，应该___________________________。
(2)要想获得研究用的该病毒，能否利用普通培养基培养？为什么？
_____________________________________________________。解析 病毒是营寄生生活的，不能利用普通培养基培养，只能利用活体培养基培养。解析 区分DNA与RNA依据碱基种类及碱基比率，DNA含有特有碱基T，RNA含有特有碱基U，且双链DNA分子中A＝T，G＝C。RNA一般是单链，嘌呤与嘧啶碱基比率一般不相等。分析碱基类型，确定碱基比率否。因为病毒是专营寄生生活的，必须利用活体培养基培养解析答案(3)若该病毒被不法分子用于制造生物武器，在战争中，为预防敌人使用，参战部队应如何采取有效措施？
_______________________________________________。
解析 预防生物武器的最有效措施是接种疫苗，由于该病毒没有疫苗，所以要加快对该病毒的分析研究，尽快生产相应疫苗，并对参战部队战士进行接种。加快研制相应疫苗，并对参战部队战士进行接种返回解析答案1.下列关于转基因生物安全性的叙述中，错误的是( )
A.我国已经对转基因食品和转基因农产品强制实施了产品标识制度
B.国际上大多数国家都在转基因食品标签上警示性注明可能的危害
C.开展风险评估、预警跟踪和风险管理是保障转基因生物安全的前提
D.目前对转基因生物安全性的争论主要集中在食用安全性和环境安全性上
解析 对转基因食品只是要求标注“转基因**”等字样，并没有在转基因食品标签上警示性注明可能的危害，B错误。 随堂达标检测1234B解析答案52.抗逆转基因作物的培育与推广给社会带来的巨大社会效益是( )
①在一定程度上使作物摆脱了土壤和气候条件的限制
②减少了化学农药对环境的污染和人畜的危害
③减少了化肥的制造和使用量，有利于环境保护
④使得作物在不良环境下更好地生长，提高产量
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④解析答案1234512345解析 抗逆转基因作物是指通过基因工程技术使农作物具有抗逆能力(如抗除草剂、抗虫、抗病毒、抗干旱、抗盐碱等)，因此抗逆转基因作物的培育和推广在一定程度上可以使农作物摆脱土壤和气候条件的限制，使得作物在不良环境中更好地生长，提高产量，同时还可以减少农药的使用量，减轻对环境的污染和对人畜的危害。但是抗逆作物不能固氮，不会使土壤中无机盐的含量增加，因此不可能减少化肥的制造量和使用量。
答案 B3.接种过疫苗的人，在遇到同样的生物战剂(用于战争的病原微生物或毒素)时，仍然要再次接种疫苗，原因是( )
A.这些人已丧失免疫力
B.这些人体内没形成记忆细胞
C.原来的接种不成功
D.这些病原微生物突变快，变异性强
解析 生物武器是一些致病微生物，由于这些微生物受到各种因素的影响，极易发生变异，导致已免疫的人需要再次接种疫苗，否则，容易被感染患病。D解析答案123454.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
解析 乙酰胆碱是一种兴奋性递质，通过释放可引起下一个神经元的兴奋。而肉毒杆菌毒素可阻止乙酰胆碱的释放，这样下一神经元不能兴奋从而引起肌肉麻痹。1234C5解析答案5.生物武器的危害有传染性强的特点，针对这一特点，下列哪项不是防治生物武器的有效措施( )
A.提前接种和个人的防护
B.发现病人，立即报告，及时隔离
C.注意切断传播途径
D.只注意环境消毒，不注意动植物灭菌
解析 防护生物武器，既要注意环境消毒，又要注意动植物灭菌，因为动植物也可以成为传染源。1234解析答案返回D5课件24张PPT。第一章 基因工程第5课时 蛋白质工程学习目标1.简述蛋白质工程的概念和基本原理。
2.举例说出蛋白质工程的基本过程。
3.举例说出蛋白质工程的应用和发展。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学答案一、蛋白质工程概述
1.基因工程的基本操作程序主要包括哪几个步骤？
答案 包括四个步骤：获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测和鉴定。
2.获取目的基因的常用方法有哪些？
答案 (1)从基因文库中获取；
(2)利用PCR技术扩增目的基因；
(3)人工合成法。3.请写出中心法则，并判断蛋白质工程中获取目的基因的方法。
答案 (1)中心法则如下：答案(2)获取目的基因的方法是人工合成法。
4.基因工程合成的蛋白质有哪些不足？
答案 在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。5.对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？
答案 应该通过对基因的操作来实现对天然蛋白质的改造，主要原因如下：
(1)任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，但被改造过的蛋白质分子也是无法遗传的。
(2)对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。答案6.根据蛋白质被改造部位的多少，可将蛋白质改造分为大改、中改和小改三种，试区别这三种改造的异同。
答案 大改是指根据氨基酸的性质和特点，设计并制造出自然界中不存在的全新蛋白质。中改是指改变蛋白质分子中某一个多肽链片段或一个特定的结构。小改是指通过基因工程中的定点诱变技术，有目的地改造蛋白质分子中某活性部位的一个或几个氨基酸残基。
7.如何利用PCR技术进行基因定点诱变？
答案 一般先通过PCR技术扩增获得定点突变的基因，再通过基因工程的方法，将突变基因导入受体细胞，经过转录和翻译就可合成所需的蛋白质。答案8.对空间结构不清楚的蛋白质的改造，可采用 来进行改造。
9.由以上知识总结蛋白质工程的概念。
答案 蛋白质工程是指通过物理化学与生物化学等技术了解蛋白质的结构与功能，并借助计算机辅助设计、基因定点诱变和重组DNA技术改造基因，以定向改造天然蛋白质，甚至创造自然界不存在的蛋白质的技术。答案非定点诱变技术二、蛋白质工程的应用
1.蛋白质结构为什么具有多样性？
答案 蛋白质结构的多样性是由构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和空间结构来决定的，其结构多样性的根本原因则是控制蛋白质合成的基因具有多样性。
2.利用蛋白质工程可以将酶中的 和 转变为其他氨基酸，有效提高酶的热稳定性。此外，在蛋白质分子中引入 也可以显著提高蛋白质的热稳定性。答案天冬酰胺谷氨酰胺二硫键答案返回3.在生物工程制药领域，可通过蛋白质工程 或 抗体，使之对某些肿瘤细胞具有特异的识别能力和杀伤力。
4.目前，蛋白质工程成功的例子不多，原因是什么？
答案 结构决定功能，蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，这种高级结构十分复杂。而且目前科学家对大多数蛋白质的高级结构的了解还很不够。人工合成改造重点难点探究一、蛋白质工程的流程
下图为蛋白质工程操作的基本思路，请据图回答下列问题：答案(1)写出图中各数字代表的生物学过程的名称或内容：
①_____；②______；③_____；④________；⑤___________。
(2)代表蛋白质工程操作思路的过程是_______；代表中心法则内容的是________(填写数字)。转录翻译折叠分子设计DNA合成④⑤①②③答案(3)蛋白质工程的前提条件是了解蛋白质的____________的关系，其关键技术是_________。
(4)蛋白质工程的目的是__________________________，通过__________
______实现。
(5)从图中可以看出蛋白质工程的基本途径与中心法则是______的。结构和功能基因工程对蛋白质的结构进行分子设计或改造基因合成相反(6)在蛋白质工程中构建基因表达载体与基因工程完全相同吗？
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
____________________。不一定完全相同。蛋白质工程中的目的基因是人工合成的，不含有非编码区以及内含子的脱氧核苷酸序列。在构建基因表达载体时，需要添加启动子、终止子等必要部分解析答案(7)蛋白质工程与基因工程的结果有何不同？它们之间有什么关系？
___________________________________________________________
___________________________________________________________
___________________________________________________________
_______________________________________________。蛋白质工程生产出自然界从来没有过的蛋白质，而基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质。蛋白质工程就是通过基因重组技术改变或设计合成具有特定生物功能的蛋白质；基因工程技术是蛋白质工程技术的基础，因此蛋白质工程也叫第二代基因工程解析 天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的，而蛋白质工程的基本途径与之相反，即从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。解答此题需要理解中心法则和蛋白质结构的知识。二、蛋白质工程的应用
科学家通过对抗体和胰岛素的改造，使其效果更良好，结合下列材料，完成后面问题：
材料一 鼠—人嵌合抗体形成过程答案(1)分析材料一，并填空。
①改造鼠源杂交瘤抗体，生产鼠—人嵌合抗
体，属于___________(生物工程)的范畴。
②图示过程是根据预期的_____________，
设计____________，最终必须对____进行
操作，此操作中改变的是________。
③经改造的鼠—人嵌合抗体，与鼠源杂交瘤抗体相比较，突出的优点是______________________(从免疫角度考虑)。
④上述过程中对科学家来说难度最大的是_______________________。蛋白质工程嵌合抗体功能嵌合抗体结构基因碱基对对人体的不良反应减少设计嵌合抗体的空间结构 答案材料二 如图是用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程。(2)分析材料二，并填空。
①构建新的蛋白质模型是蛋白质工程的关键，图中构建新的胰岛素模型的主要依据是__________________。
②通过人工合成DNA形成的新基因应与______结合后转移到___________
__________中才能得到准确表达。蛋白质的预期功能大肠杆菌等载体受体细胞③若要利用大肠杆菌生产速效胰岛素，需用到的生物工程有__________、_________和发酵工程。
④图解中从新的胰岛素模型到新的胰岛素基因的基本思路是___________
_______________________________________________________________
___________________________________。 根据新的胰
岛素模型中氨基酸的序列，推测出其基因中的脱氧核苷酸序列，然后利用DNA合成仪来合成出新的胰岛素基因蛋白质工程基因工程答案返回1.某种微生物合成的蛋白酶与人体消化液中的蛋白酶的结构和功能很相似，只是热稳定性较差，进入人体后容易失效。现要将此酶开发成一种片剂，临床治疗消化不良，最佳方案是( )
A.将此酶中的少数氨基酸替换，以改善其功能
B.将此酶与人蛋白酶进行拼接，形成新的蛋白酶
C.重新设计与创造一种全新的蛋白酶
D.减少此酶在片剂中的含量
解析 要想使蛋白酶热稳定性有所提高，就要改变蛋白质的结构，此类问题一般是对蛋白质中的个别氨基酸进行替换。 随堂达标检测1234A解析答案52.蛋白质工程中，要对蛋白质结构进行设计改造，必须通过基因修饰或基因合成来完成，而不直接改造蛋白质的主要原因是( )
A.缺乏改造蛋白质所必需的工具酶
B.改造基因易于操作且改造后能够遗传
C.人类对大多数蛋白质高级结构知之甚少
D.蛋白质中氨基酸的排列顺序千变万化，操作难度大
解析 蛋白质工程是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。蛋白质工程的直接操作对象是基因，并且改造后能够遗传；若直接改造蛋白质，其性状不能遗传。解析答案1234B53.蛋白质工程的基本流程是( )
①蛋白质分子结构设计 ②DNA合成 ③预期蛋白质功能 ④据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列
A.①→②→③→④ B.④→②→①→③
C.③→①→④→② D.③→④→①→②C12345答案4.科学家为提高玉米中赖氨酸含量，计划将天冬氨酸激酶的第352位的苏氨酸变成异亮氨酸，将二氢吡啶二羧酸合成酶中第104 位的氨基酸由天冬氨酸变成异亮氨酸，就可以使玉米叶片和种子中的游离赖氨酸含量分别提高5倍和2倍。下列对蛋白质的改造，操作正确的是( )
A.直接通过分子水平改造蛋白质
B.直接改造相应的mRNA
C.对相应的基因进行操作
D.重新合成新的基因12345解析答案解析 蛋白质工程的目的是对蛋白质进行改造，从而使蛋白质功能可以满足人们需求。而蛋白质功能与其高级结构密切相关，蛋白质高级结构又非常复杂，所以直接对蛋白质改造非常困难，而蛋白质是由基因控制合成的，对基因进行操作就容易得多。另外，改造后的基因可以遗传，如对蛋白质直接改造，即使成功也不能遗传。
答案 C123455.基因工程与蛋白质工程的区别是( )
A.基因工程需对基因进行分子水平操作，蛋白质工程不对基因进行操作
B.基因工程合成的是天然存在的蛋白质，蛋白质工程合成的可以不是天然存在的蛋白质
C.基因工程是分子水平操作，蛋白质工程是细胞水平(或性状水平)的操作
D.基因工程完全不同于蛋白质工程1234解析答案返回5解析 蛋白质工程是在基因工程基础上，延伸出来的第二代基因工程，是从分子水平对蛋白质进行改造设计，直接对相应的基因进行修饰加工甚至人工进行基因合成，从而对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活需求，而基因工程只是将外源基因导入另一生物体内，并使之表达，体现人类所需的性状，或者获取所需的产品，因此，基因工程在原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。
答案 B1234返回5课件24张PPT。第二章 细胞工程第6课时 细胞工程概述学习目标1.了解细胞工程的发展历程。
2.简述细胞工程的基本技术。
3.了解细胞融合的方法。
4.举例说出细胞工程在遗传育种、生产药品、食品方面的应用。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学一、细胞工程的发展
下列4幅图是细胞工程发展中的典型事件。阅读教材，结合材料思考细胞工程的发展历程。答案动物细胞培养植物组织离题体细胞杂交植株促融合因子原生质体克隆体细胞的细胞核去核卵细胞二、细胞工程的基本技术
1.阅读教材，分析细胞工程的概念并填表答案细胞分子细胞细胞器遗传物质细胞产品植物动物植物组织培养细胞融合细胞核移植2.植物组织培养技术
(1)什么是细胞的全能性？一粒玉米种子长成植株能称为全能性吗？
答案 细胞的全能性是指含有本物种全套遗传物质的细胞，都具有发育成为一个新的生物个体的潜能。不能。
(2)比较下列细胞的全能性高低顺序：受精卵、体细胞、生殖细胞。
答案 受精卵＞生殖细胞＞体细胞。
(3)在正常植物体上，为什么体细胞未表现全能性，而是分化为不同的组织、器官？
答案 体细胞未表现全能性的原因：基因的选择性表达。答案(4)分析胡萝卜根组织培养的主要过程，回答相关问题：答案①植物组织培养中常用哪些材料作为外植体？
答案 离体的植物器官、组织、细胞或原生
质体等称为外植体，植物组织培养中常用茎尖、
根尖、幼嫩的叶片、花药(花粉)等作为外植体。
②植物组织培养的培养基一般需要什么样的条件？
答案 植物组织培养中应用的培养基一般含有五类成分：水分、无机盐、碳源、氮源、维生素等。③什么是愈伤组织？
答案 是一团没有特定的形态、结构和功能，并处于旺盛分裂状态的薄壁细胞。
④培养基中激素的种类、含量不同，对植物组织有何影响？
答案 培养基中生长素的含量高于细胞分裂素时，主要诱导根原基的形成，而当细胞分裂素的含量高于生长素时，主要诱导芽原基的形成。答案(5)结合以上分析，总结植物组织培养的概念。
答案 依据细胞全能性原理，在无菌条件下，分离植物的器官、组织、细胞或原生质体，并在培养基上培养，在适宜的条件下使其发育成部分或完整植株的技术。答案3.细胞融合技术
如图为细胞融合技术，结合课本内容，填写下表：答案细胞膜的流动性病毒聚乙二醇电场杂种细胞远缘杂交4.如图为细胞核移植技术，结合课本内容，回答相关问题：(1)在核移植过程中，体细胞提供 ，卵母细胞提供 ，所使用的操作仪器是 。
(2)什么是动物细胞核移植技术？
答案 把一个动物细胞的细胞核移入一个已经去除细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育为一个新的胚胎，最终发育为一个动物个体的技术。答案细胞核细胞质显微操作仪答案返回5.应用细胞工程有何意义？
答案 在细胞工程应用中，有的改变了传统的育种方式、生产方式，有的为人类提供了更加丰富的产品。它不仅在农业、林业生产中被广泛应用，还在医疗领域得到广泛应用，丰富了人类战胜各种疾病的手段。重点难点探究一、植物组织培养技术
如图所示为胡萝卜的韧皮部细胞通过无菌操作接入试管后，在一定的条件下，形成试管苗的培育过程。答案请据图回答下列问题：
(1)要促进细胞分裂生长，培养基中应有营养物质和激素。营养物质包括______ 和小分子有机物，激素包括细胞分裂素和________两类植物激素。无机物生长素答案(2)此过程依据的原理是________________。A和B阶段主要进行的分裂方式是_________，B阶段除了细胞分裂外，还进行细胞_____等。
(3)此过程要无菌操作，主要是指对________进行灭菌消毒。B阶段需要光照，原因是______________________________________________。
(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因__________的结果。细胞的全能性有丝分裂分化培养基芽发育成叶，叶肉细胞中叶绿素的合成需要光照条件选择性表达(4)试管苗的根细胞没有叶绿素，而叶的叶肉细胞具有叶绿素，这是基因__________的结果。解析 植物组织培养是将离体的植物组织、器官或细胞接种到经消毒灭菌的培养基上，培养基含有供组织细胞生长发育所需要的无机物和小分子有机物，还有供调节细胞脱分化和再分化的细胞分裂素和生长素。由外植体发育到试管苗，脱分化阶段细胞进行有丝分裂，再分化阶段愈伤组织经细胞有丝分裂和细胞分化形成试管苗，此阶段需要光照，原因是叶中叶绿素的合成需要光照条件。选择性表达解析答案答案二、植物体细胞杂交技术
“白菜—甘蓝”是科学家用细胞工程的方法培育出来的蔬菜新品种，它具有生长周期短、耐热性强和易于贮藏等优点。如图是“白菜—甘蓝”培育过程示意图，请据图完成下列问题：(1)在上述过程中，获取A和B过程常用的物质为___________________。
(2)在a过程中诱导原生质体融合最常用的诱导剂是________，融合依据的原理是________________。纤维素酶和果胶酶聚乙二醇细胞膜的流动性(3)若用于杂交的白菜和甘蓝的基因型分别为AaBB、ccDd，经a过程可获得哪几种类型的融合细胞？_________________________________(只考虑两个细胞融合，写出基因型)。
(4)过程b是细胞壁的再生过程，与此过程密切相关的单层具膜细胞器是______________。
(5)在d过程培养中，培养基的成分通常包括水、_________、有机营养和_________等，同时，在培养过程中，除必要的温度、光照和氧气等外界条件外，另一个成功的关键是操作过程中必须保证_________。AAaaBBBB、ccccDDdd、AaBBccDd高尔基体无机营养植物激素无菌答案(6)由杂种细胞D培育成“白菜—甘蓝”植株，采用的技术手段是____________。该过程说明植物细胞具有________。
(7)通常情况下，白菜和甘蓝有性杂交是不能成功的，原因是___________。
(8)已知白菜体细胞中含2M条染色体，甘蓝体细胞中含2N条染色体，则杂种植株体细胞染色体数为________。若对白菜和甘蓝采用杂交育种方法能成功的话，得到的后代应含_______条染色体。
(9)植物体细胞杂交方法的优点是__________________________。答案返回植物组织培养全能性存在生殖隔离2M＋2NM＋N克服远缘杂交不亲和的障碍1.下列技术中，一般不属于细胞工程的是( )
A.1907年哈里森进行的蛙胚神经组织培养
B.1972年卡尔逊获得了体细胞杂交植株
C.1982年帕米特采用显微注射法获得了巨型小鼠
D.1996年韦尔穆特利用核移植技术克隆出绵羊“多莉”
解析 帕米特采用显微注射法将经过重组的带有大鼠生长激素基因的质粒转入小鼠受精卵内，并将早期胚胎植入小鼠体内妊娠，分娩出了带有大鼠生长激素基因的巨型小鼠，这一实验被认为是基因工程发展史上的一个里程碑。 随堂达标检测1234C解析答案52.植物组织培养中的“脱分化”过程是指( )
A.已休眠的种子经过处理使种子尽快萌发的过程
B.植物根尖、茎尖等处分生组织细胞经有丝分裂产生新细胞后分化为各种组织的过程
C.愈伤组织细胞分化为根与茎的过程
D.离体的植物组织、细胞培养产生愈伤组织的过程
解析 脱分化指让已经分化的细胞，经过诱导后，失去其特有的结构和功能而转变成未分化细胞的过程。A、B、C都是细胞分裂、分化的过程。解析答案1234D53.植物体细胞杂交要先除去细胞壁的原因是( )
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.细胞壁阻碍了原生质体的发育
解析 细胞壁的存在阻碍了原生质体的融合，所以植物体细胞杂交要先除去细胞壁。C解析答案123454.下列关于细胞工程的叙述错误的是( )
A.细胞工程仅仅在细胞整体水平上定向改变遗传物质
B.细胞工程需要严格的无菌条件
C.细胞工程的技术包括植物组织培养技术、细胞融合技术、细胞核移植
技术等
D.细胞工程可以用于作物新品种的改良或繁育
解析 细胞工程是以细胞为基本单位，在体外进行操作，改变细胞的遗传物质，这种对遗传物质的改变可以在细胞整体水平上进行，也可以在细胞器水平上进行，如染色体工程。1234A5解析答案5.下列实例中能体现细胞全能性的是( )
①用培养基培养的胡萝卜单个细胞发育成了可育的植株
②植物用种子进行繁殖 ③烟草花药离体培养得到了单倍体植株
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
解析 用培养基培养的胡萝卜单个细胞发育成了可育的植株及烟草花药离体培养得到了单倍体植株都采用植物组织培养技术，都体现了植物细胞的全能性。而种子是绿色开花植物的一种器官，是通过有性生殖形成的，因此，植物用种子进行繁殖没有体现植物细胞的全能性。1234解析答案返回B5课件25张PPT。第7课时 植物细胞工程的应用
第二章 细胞工程学习目标1.掌握植物组织培养的原理、过程及其特点。
2.理解人工种子的制备方法、过程及其意义。
3.理解植物细胞培养的方法、过程。
4.举例说出植物细胞工程的应用。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学一、植物组织培养技术的应用
植物细胞工程作为一门新兴的生物技术，已经普遍应用于社会生产的方方面面。下面图示都是利用了植物组织培养技术，结合教材内容回答下列问题：1.快速繁殖
(1)传统繁殖方法中，哪些可以保持植物的优良性状？为什么？
答案 人们常用嫁接、扦插等方法。因为它们是无性繁殖，遗传物质与亲本完全相同，所以能保持植物的优良性状。
(2)什么是微型繁殖？
答案 植物组织培养时，需要严格执行一定的程序，幼苗在实验室的培养瓶中生长发育，整个生产过程实现微型化、精密化，所以又被称为“微型繁殖技术”。植物组织培养技术实现了种苗高效、快速繁殖，也被称为“快速繁殖技术”。答案(3)微型繁殖属于什么繁殖方式？ 进行哪种细胞分裂方式？
答案 无性繁殖。有丝分裂。
(4)总结植物微型繁殖的特点。
答案 ①能够保持优良品种的遗传特性。
②选取材料少；繁殖速度快，周期短；不受季节和恶劣天气的影响。
③可实现工厂化生产。答案(5)人们利用植物的微型繁殖技术来进行工厂化育苗生产，这是利用了该项技术的哪些特点？
答案 植物微型繁殖技术具有高效性和可以保持种苗的优良遗传特性的优势，工厂化大规模育苗生产正是利用了植物微型繁殖技术的这两方面优势。利用植物微型繁殖技术我们可以在短时间内获得大量的优质种苗。答案2.培育无病毒植物
(1)病毒是营寄生生活的生物，它是如何穿过植物细胞壁入侵植物体的？
答案 植物病毒一般是通过损伤部位入侵植物体的。侵入植物体的病毒在细胞中会大量增殖并感染其相邻的细胞，最终扩散至整个植株。
(2)病毒对植物的生长有何影响？
答案 病毒在作物体内逐年积累会导致作物的产量降低，品质变差。
(3)植物组织培养为什么选用茎尖等分生组织做材料？
答案 要得到脱毒苗，材料选取的关键是选取植物的茎尖(或根尖)来作为植物组织培养的外植体。这是因为植物的分生组织细胞中一般是不含病毒的，选取植物的茎尖(或根尖)作材料，可以避免病毒对作物的影响，大大提高作物的产量。答案3.人工种子
(1) 天然种子一般包括哪些结构？各结构的主要成分及功能各有哪些？
答案 天然种子一般包括种皮、子叶、胚芽、胚轴、胚根等结构。种皮具有保护种胚和萌发时吸收水分的作用。胚根最先突破种皮向地生长，并发育成根。胚轴伸长，胚芽突破种皮背地生长，发育成茎和叶。胚乳的作用是储存营养物质。单子叶植物子叶的作用是将胚乳内的有机物转运给胚芽、胚轴、胚根；双子叶植物子叶的作用是储存营养物质。答案(2) 如果制造人工种子，应该具备哪些结构？
答案 由胚状体、作为保护性外壳的人工种皮和提供发育所需营养的人工胚乳组成。如图所示：答案(3)在人工种子中还应该添加什么有效成分？
答案 适量的养分、无机盐、有机碳源、抗生素、农药、有益菌等，还可添加一些植物生长调节剂。
(4) 与天然种子相比，人工种子有哪些优点？
答案 ①不受环境因素的制约，一年四季都可以进行工厂化生产。
②繁殖速度快，可在短时间内提供大量种苗。
③胚状体是经人工无性繁殖产生的，有利于保存该种系的优良性状等。答案二、植物细胞培养技术的应用
1.植物细胞代谢产物的工厂化生产
目前，植物细胞培养技术已成为工业化生产植物产品的一条有效途径，试结合下面的资料阅读教材，分析思考：(1)植物细胞培养的技术基础是什么？
答案 植物组织培养。
(2)植物细胞培养也是为了获取新的植物个体吗？有无体现细胞的全能性？
答案 植物细胞培养技术生产具有生理活性的植物细胞次生代谢产物，而不是植物个体，没有体现植物细胞的全能性，其原理是细胞增殖。
(3)植物细胞培养技术具有哪些优点？
答案 快速、高效，且不受季节、外部环境等条件限制。答案2.单倍体育种胚愈伤组织秋水仙素(1)花药由 和 等构成，后者中的花粉可发育成单倍体胚或脱分化形成愈伤组织。
(2)什么是单倍体？
答案 单倍体是含有本物种配子染色体数目的个体。花药壁花粉囊答案(3)与二倍体植株相比，单倍体植株有何特点？
答案 叶小、株矮、生活力弱且高度不育。
(4)秋水仙素有何作用？
答案 抑制纺锤体的形成，使着丝点分裂后形成的两条子染色体不能分配到两个子细胞中，从而使染色体数目加倍。
(5)单倍体育种的原理是什么？
答案 染色体变异及植物细胞的全能性。答案(6)单倍体育种采用的技术手段有哪些？
答案 花药离体培养、秋水仙素处理幼苗、植物组织培养技术。
(7)写出单倍体育种的流程图。
答案 花药离体培养 愈伤组织 单倍体植株 正常植株。
(8)单倍体育种方式有何优缺点？
答案 优点：明显缩短育种年限。
缺点：技术相当复杂，需要与杂交育种结合，其中的花药离体培养过程需要组织培养技术的支持，多限于植物。答案返回脱分化再分化秋水仙
素处理重点难点探究一、培育无病毒植物、人工种子的培育过程均采用组织培养技术
1.培育无病毒植物主要是强调组织培养的取材一定是无毒的(如 _________
)，才能繁殖出无毒的幼苗。
2.人工种子的培育也是采用组织培养技术，但是只需培育得到 、不定芽、顶芽和腋芽等材料，包上人工种皮就可形成人工种子。人工胚乳含有胚状体发芽所需要的营养成分或植物激素，还应含有杀菌剂，以防播种后微生物的侵害，相当于种子的子叶或胚乳。人工种子发芽得到的幼苗能保持亲本的优良性状，另外还不受气候、季节和地域的限制。答案茎尖、根尖胚状体二、植物组织培养与植物细胞培养的区别
1.含义不同：植物组织培养是指在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，把植物离体的器官、组织或细胞培养成完整的 。而植物细胞培养是将组织培养过程中形成的 或其他易分散的组织置于 培养基中，进行 培养，得到分散游离的悬浮细胞，通过传代培养使细胞增殖，从而获得大量的细胞群体的一种技术。
2.目的不同：植物组织培养的目的是得到更多的植物体，而植物细胞培养的目的是获得人类所需要的 产物。植物体愈伤组织液体细胞代谢悬浮答案返回1.下列属于植物的微型繁殖技术的是( )
A.兰花的茎尖组织培育成兰花幼苗
B.水稻种子萌发并长成新个体
C.扦插的葡萄枝长成新个体
D.柳树芽发育成枝条
解析 水稻种子萌发并长成新个体、柳树芽发育成枝条均属于个体发育部分；扦插的葡萄枝长成新个体属于无性生殖中的营养生殖。 随堂达标检测1234A解析答案52.对人工种子正确的解释是( )
A.通过科学手段人工合成的种子
B.利用植物组织培养技术获得的种子
C.种皮能自我生成的种子
D.人工种子发芽率低
解析 人工种子就是以通过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。该种子在适宜条件下同样能萌发长成幼苗，因此人工种子的发芽率并不低。解析答案1234B53.对人参皂甙干粉进行工厂化生产，下列何种技术是必需的( )
A.杂交育种 B.植物组织培养
C.多倍体育种 D.单倍体育种
解析 对人参皂甙干粉进行工厂化生产，必须先通过植物组织培养获得人参皂甙含量最高的细胞株，然后进行发酵大规模生产。B解析答案123454.下面是将四倍体兰花的叶片通过植物组织培养形成植株的示意图，下列相关叙述中正确的是( )12345A.②阶段会发生减数分裂过程
B.①阶段需要生长素而③阶段需要细胞分裂素
C.此过程体现植物细胞具有全能性
D.此兰花的花药离体培养所得植株为二倍体解析答案12345解析 ②阶段形成胚状体是细胞分裂和分化的结果，不会发生减数分裂过程；①③阶段都需要生长素和细胞分裂素的参与，但不同阶段需要的比例不同；花药离体培养得到的植株为单倍体；此过程是由离体的结构发育成完整植株，因此体现了植物细胞的全能性。
答案 C5.下面为番茄植物组织培养过程的流程图解，以下相关叙述不正确的是( )1234解析答案返回A.脱分化发生在b步骤，形成愈伤组织，在此过程中植物激素发挥了重要
作用
B.再分化发生在d步骤，是愈伤组织重新分化成根或芽等器官的过程
C.从叶组织块到种苗形成的过程说明番茄叶片细胞具有全能性
D.人工种子可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题51234返回解析 由愈伤组织形成胚状体结构的过程叫再分化，发生在c过程，故B错。b过程是指植物组织形成愈伤组织的过程，叫脱分化；脱分化、再分化都是由培养基中不同激素及其浓度比决定的；植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性；人工种子的优点是可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题。
答案 B5课件32张PPT。第二章 细胞工程第8课时 动物细胞培养和细胞 核移植技术 学习目标1.了解动物细胞与组织培养的原理、意义及应用。
2.理解动物细胞与组织培养的方法、过程。
3.了解动物体细胞核移植技术的原理和意义。
4.掌握细胞核移植与动物体细胞克隆的过程和意义。
5.了解克隆技术引发的社会伦理问题。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学答案一、动物细胞与组织培养
下图是动物细胞与组织培养过程示意图，阅读教材，完善材料，思考下面的问题：无菌胰蛋白酶悬浮细胞组织块接种生理盐水一层细胞新培养液粘附瓶壁1.什么是动物细胞与组织培养？
答案 是指在体外模拟动物体内环境，将动物细胞或组织在温度适宜、营养充足、无菌等条件下培养，使其继续生长、增殖并维持原有结构和功能的技术。
2.动物细胞与组织培养时，通常选用什么样的组织块？为什么？
答案 大多取自动物胚胎或出生后不久的幼龄动物的器官或组织。因为幼龄细胞与组织比老龄细胞与组织更容易培养。
3.动物细胞与组织培养的原理是什么？
答案 细胞增殖。答案4.动物细胞培养与动物组织培养的主要区别是什么？
答案 动物细胞培养过程中需要用胰蛋白酶等使组织块中的细胞分散开，而动物组织培养过程中不需要使细胞分散开。
5.总结动物细胞培养的环境条件。
答案 (1)与哺乳动物相近的适宜温度为36.5 ℃左右。
(2)最适pH范围为7.2～7.4。
(3)气体：O2含量直接影响细胞代谢活动，CO2含量则影响培养环境的pH。
(4)多种营养物质：葡萄糖、氨基酸、无机盐、微量元素和促生长因子等。
(5)无菌环境：适量增加抗生素，以避免污染。答案6.根据营养物质的来源不同，一般可将培养基分为 培养基和 培养基。在动物细胞培养与组织培养中，一般选用 培养基，并加入一定量的 。
7.如何区分原代培养和传代培养？
答案 (1)原代培养是指从供体获取细胞与组织后的初次培养。
(2)将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养，称为传代培养。答案天然合成合成动物血清8.动物细胞与组织培养是否与植物组织培养一样，最终可获得新的完整个体？
答案 动物细胞与组织培养的目的是让这些细胞生长和增殖，没有体现细胞的全能性，而植物组织培养一般会获得完整植株，体现了植物细胞的全能性。答案二、动物细胞核移植和体细胞克隆
首例体细胞核移植克隆羊“多莉”的诞生，翻开了动物克隆史上崭新的一页。克隆羊“多莉”的产生过程如下图所示。结合教材，完善图示过程，并思考下面的问题： 答案乳腺细胞卵细胞细胞核融合细胞核早起胚胎早起胚胎子宫1.为什么要移植动物的细胞核？
答案 已分化的动物细胞整体的全能性受到限制，只是细胞核具有全能性，因为动物细胞的细胞核内含有本物种生物生长发育所需要的全部遗传物质。
2.卵细胞去核的原因是什么？
答案 保证克隆动物的遗传物质最大程度地来自有重要利用价值的动物。答案3.克隆动物与供体动物完全相同吗？克隆过程能否改变动物的性别？为什么？
答案 不完全相同，原因是：(1)克隆动物的细胞质遗传物质来自受体卵母细胞的细胞质。
(2)生物的性状不仅与遗传物质有关，还受环境的影响。克隆动物的性别受细胞核的控制，所以与供体动物的性别相同，不能改变性别。
4.核移植技术的原理是什么？
答案 动物细胞核的全能性。答案5.总结克隆的含义。
答案 克隆不仅仅是指无性繁殖，还包括遗传上完全相同的分子、细胞或来自同一祖先的生物个体的无性繁殖群体。
6.总结克隆技术在医疗卫生领域具有哪些应用前景。
答案 (1)作为生物反应器，生产医用蛋白。
(2)在治疗人类疾病时，转基因克隆动物细胞、组织和器官可以作为异种移植的供体用于组织器官的移植。
(3)可使人类更深入地了解胚胎发育及人体衰老的过程。
(4)用克隆动物做疾病模型，能使人们更好地追踪和研究疾病的发展过程，以便更有效地治疗疾病。答案7.总结体细胞克隆技术在畜牧生产中的应用。
答案 (1)加速家畜遗传改良进程，促进优良畜群的繁育。
(2)在保护濒危物种方面，有望利用体细胞克隆技术增加这些动物的存活数量。
8.研究克隆技术有何意义？
答案 克隆技术在克服动物种间杂交繁殖障碍，创造新物种等方面具有重要的科学意义和潜在的经济价值。答案三、克隆动物(人)的安全性和伦理问题
社会上对克隆动物的安全性问题上引发了一些争议，阅读课本，思考下面问题：体细胞核去核卵细胞人工胚胎早期胚胎答案(1)过程一、过程二分别为哪种克隆过程。二者有何区别？
答案 过程一为生殖性克隆过程，过程二为治疗性克隆过程。
二者主要区别是：获得的早期胚胎在治疗性克隆中用于获得胚胎干细胞，然后诱导胚胎干细胞分化出所需的特定的组织或细胞；在生殖性克隆中获得的胚胎则通过胚胎移植送入母体的子宫内，由母体孕育出婴儿。答案(2)分析克隆技术引发的争论，填空下表：答案婚姻家庭心理社会地位成熟答案返回生殖性生殖性治疗性重点难点探究一、植物组织培养与动物细胞培养的比较答案细胞的全能性固体细胞增殖液体二、动物细胞核移植技术和体细胞克隆
美国威斯康星州的一个奶牛场有一头奶牛，
年产奶量达30.8 t，我国奶牛产奶量年平均
水平仅为3～4 t。某人用该高产奶牛的耳朵
细胞，采用核移植技术获得高产奶牛(如图)。
据图回答下列问题：(1)③过程中选择去核卵母细胞作为受体细胞
的原因是_____________________________
_____________________________________
_______________。 卵母细胞体积大，易操作，营养
物质丰富，且细胞质中含有激发细胞核全
能性表达的物质 解析 在核移植中常用去核卵母细胞作为受体细胞，是因为卵母细胞内含有丰富的营养物质，体积比较大，容易操作。(2)④过程所利用的技术是_______________，
其原理是__________。细胞增殖 解析 ④过程属于动物细胞培养，其原理是细胞增殖。动物细胞培养解析答案(3)该实验的成功说明已分化的耳朵细胞的细
胞核中含有与_______一样的全套基因，这种
繁殖方式属于_________。无性繁殖 解析 该实验的成功证明了动物细胞核具有全能性，因为细胞核中含有和受精卵一样的全套基因。受精卵解析答案(4)若研究发现该高产奶牛线粒体发达，故它
的产奶量高，则小牛d成年后具有这一优良性
状吗？______。你的依据是________________
________________________________________
______________________。解析 线粒体位于细胞质中，主要来源于受体细胞，
因此小牛d没有产奶量高的优良性状。不具有 线粒体中的基因一般通过细胞质传递给后代，而小牛d的细胞质主要来自于普通奶牛a解析答案解析答案三、克隆动物(人)的安全性和伦理问题
供体器官的短缺和排斥是器官移植的重要问题，而治疗性克隆能最终解决这些问题。下图是治疗性克隆的过程图解：(1)正常情况下，去核的卵母细胞取自于女性卵巢排卵后在输卵管中的________________________期的卵母细胞。减数第二次分裂中(MⅡ中)解析 从卵巢中刚排出来的次级卵母细胞，只有达到减数第二次分裂中期时的卵母细胞才可用于细胞重组；(2)治疗性克隆所用的技术是__________________。
(3)已知患者又是红绿色盲的女性，图中提供卵母细胞的为完全正常的年轻女性。移植器官后，该患者所生孩子中红绿色盲的情况是___________
__________。女孩不一定男孩红绿色盲，核移植技术解析 治疗性克隆采用的是核移植技术，移植器官并不改变患者的基因型，故红绿色盲女性的后代男孩为红绿色盲，女孩是否为红绿色盲则取决于父亲的基因型；解析答案(4)我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆的研究，请你谈谈为什么要反对克隆人(至少写出两条理由)。返回解析 我国禁止生殖性克隆，但不反对治疗性克隆。
答案 ①严重违反了人类伦理道德；
②冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；
③是在人为地制造心理上和社会地位上都不健全的人；
④克隆技术尚不成熟，可能克隆出有严重生理缺陷的孩子(至少写出两条，只要答案符合题意即可)解析答案1.动物细胞培养过程中一定可以出现的情况是( )
A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
B.培养过程中多数细胞的基因型会发生改变
C.二倍体细胞的传代培养次数通常是无限的
D.当细胞发生类似于癌细胞的变化时，可进行传代培养 随堂达标检测1234解析答案5解析 由于细胞之间相互接触而发生接触抑制现象，所以正常培养的细胞在培养瓶壁上只能形成单层细胞，A项错；
克隆培养法中细胞进行有丝分裂，所以细胞的基因型一般不会发生改变，B项错；
二倍体细胞传代培养至10～50代时多数的细胞会死亡，只有少数的细胞能够培养至50代以后成为细胞系，C项错；
类似于癌细胞的突变使细胞能够无限增殖，可以进行传代培养，D项正确。
答案 D123452.一般来说，动物细胞体外培养需要满足以下哪些条件( )
①无毒的环境 ②无菌的环境 ③合成培养基需加血浆
④温度与动物的体温相近 ⑤需要O2，也需要CO2
⑥适宜的pH
A.①②③④⑤⑥ B.①②③④
C.①②④⑤⑥ D.①②③④⑥
解析 动物细胞培养一般需要无菌、无毒的环境；一定的营养；一般保持与动物相近的体温和适宜的pH以及气体环境等。解析答案1234A53.2010年6月《中国养殖风》报道，“内蒙古白绒羊种羊场”诞生了目前国际上规模最大的一批转基因克隆绒山羊。关于克隆，除个体水平外，还有分子、细胞、器官等水平的克隆。下列不属于克隆技术的是( )
A.从出生不久的小鼠心脏取下的细胞在体外离体培养成细胞系
B.使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达
C.农业生产上利用马铃薯的芽繁殖马铃薯
D.将单个B淋巴细胞进行无性繁殖解析答案12345解析 克隆实质上就是一种无性繁殖，题中A、D两项都是细胞水平的克隆；
C项是指植物的营养生殖，也属于克隆的范畴；
B项中，使某些特定的外源基因在哺乳动物体内表达，属于基因工程技术。
答案 B123454.乙马的卵细胞核被甲马的体细胞核置换后，这个卵细胞经过多次分裂发育成重组胚胎，再植入丙马的子宫内发育，结果产下一匹小马。下列叙述正确的是( )
A.直接在体外对甲马的体细胞进行诱导也能培养出胚胎
B.小马的性状与甲马完全相同
C.此项技术可用于保护濒危物种
D.该过程可以很好地证明动物细胞的全能性
解析 克隆过程中细胞质遗传物质来自一方，而细胞核中遗传物质来自另一方，所以小马的性状与甲马不完全一致；该过程只能说明动物细胞核具有全能性，而不能证明动物细胞的全能性。1234C5解析答案5.下列有关克隆人的说法中，错误的是( )
A.克隆人是一种无性生殖方式
B.克隆人证明了人体体细胞核具有全能性
C.现在克隆人技术已经成熟
D.由于克隆人会引起严重的伦理问题，各国政府一致反对克隆人的研究
解析 克隆人是将人体体细胞核移植到去核的卵母细胞中，然后将其在体外卵裂形成的胚胎移植到母体子宫中，使其发育成克隆人，这一生殖方式为无性生殖。因此，克隆人证明了人体体细胞核具有全能性。现有克隆技术尚不成熟。人的生殖性克隆违反人类繁衍的自然法则，损害人类作为自然人的尊严，引起严重的道德、伦理、社会和法律问题。1234解析答案返回C5课件23张PPT。第二章 细胞工程第9课时 动物细胞融合和单
克隆抗体学习目标1.掌握动物细胞融合的原理、方法、过程与意义。
2.掌握制备单克隆抗体的方法、过程和应用。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学答案一、动物细胞融合
科学家经过长期的探索，也实现了让不同种动
物的体细胞进行杂交。完善下图，回答问题：灭火的病毒有丝分裂1.什么是动物细胞融合？
答案 动物细胞融合是指在一定的条件下将两个或多个动物细胞融合为一个细胞的过程。
2.动物细胞融合的原理是什么？
答案 细胞膜的流动性。
3.诱导融合的方法有哪些？
答案 常用的促融合方法有：
(1)生物法：如病毒诱导融合法；
(2)化学法：如聚乙二醇诱导融合法；
(3)物理法：如电场诱导融合法等。答案4.杂交细胞融合成功的标志是什么？
答案 杂交细胞能进行有丝分裂。
5.与传统的有性杂交相比，细胞融合技术有何优越性？
答案 其优越性在于克服远缘杂交不亲和的障碍。答案二、单克隆抗体的制备
动物细胞融合技术的最重要用途是制备单克隆抗体，阅读教材并回答问题：1.什么是抗体？它是如何产生的？
答案 抗体是机体接受抗原刺激后产生的，并能和该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
是由浆细胞分泌的，能和抗原特异性结合。
2.获取抗体采用传统的方法是怎样的？有何缺点？
答案 (1)方法：①向动物体内反复注射某种抗原，使动物产生抗体；
②从动物血清中分离所需抗体。
(2)缺点：产量低、纯度低、特异性差。
3.癌细胞有何特征？
答案 癌细胞的主要特征有无限增殖、形态结构改变、易分散转移等。答案4.在体外培养的条件下，一个B淋巴
细胞有没有可能无限增殖？
答案 不可能。
5.如何让B淋巴细胞既能产生特异性
抗体，又能大量繁殖？
答案 让B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行动物细胞融合形成杂交瘤细胞。
6.只考虑两两融合，培养液中的融合细胞有几种类型？细胞共有几种类型？
答案 融合细胞有B淋巴细胞－骨髓瘤细胞、B淋巴细胞－B淋巴细胞、骨髓瘤细胞－骨髓瘤细胞三种。培养液中还含有B淋巴细胞和骨髓瘤细胞两种细胞。答案7.如何培养筛选出的杂交瘤细胞？如何获取单克隆抗体？
答案 将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养或注射到小鼠腹腔内
增殖，从细胞培养液或小鼠的腹水中提取单克隆抗体。
8.单克隆抗体有何优点？
答案 特异性强、灵敏度高、产量大。答案答案返回9.单克隆抗体有哪些用途？
答案 (1)开发治疗恶性肿瘤的抗体；
(2)还可用于治疗由于免疫系统紊乱导致的疾病；
(3)用于器官移植的治疗等。重点难点探究一、动物细胞融合
动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较答案流动性流动全能生物细胞产物远缘杂交不亲和二、单克隆抗体的制备
如图表示用生物工程技术制备人抗A抗体的过程，请回答下列问题：(1)根据材料完善下面内容：细胞髓瘤细胞杂交细胞(单克隆)抗体B淋巴骨产生特定抗体的(2)人的红细胞膜表面有被称为凝集原的特异_______；从免疫学角度看，这种凝集原是_____。解析 红细胞表面的凝集原与细胞识别有关，其化学本质是糖蛋白，从免疫学角度看是抗原。糖蛋白抗原解析答案(3)图中细胞1是小鼠体内注入人A型血红细胞后
获得的_______细胞，这种细胞具有产生_______
___________________________的特点，但难以
在体外培养。甲培养皿中培养的细胞2是从患骨
髓瘤的小鼠体内获取的骨髓瘤细胞，这种细胞在
体外培养时能____________，但不会产生抗体。快速大量增殖 B淋巴抗A抗体(或单一的特异性抗体)单一的解析 小鼠受到抗原刺激后能产生B淋巴细胞，
这种细胞能产生单一抗体，但不能增殖，骨髓
瘤细胞能无限增殖但不能产生抗体。解析答案(4)为了能充分发挥上述两种细胞各自的特点，经特
殊处理，在促细胞融合因子的作用下，使两种细胞
发生融合，形成图中的细胞3，这种细胞称为______
_____。把它在乙培养皿中进行培养，则能产生大量
的细胞群。解析 通过动物细胞融合的方式可以获得杂交瘤细
胞，产生单克隆抗体。杂交瘤(5)过程①的主要目的是__________________________________。通过过程②或③的培养方法能产生大量__________抗体。抗A单克隆筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞 解析 过程①的目的是筛选出能产生单一抗A抗体的杂交瘤细胞，通过②或③可产生大量抗A单克隆抗体。细胞返回解析答案1.动物细胞融合中使用的灭活的仙台病毒的抗原性和感染力是( )
A.失去抗原性，具有感染力
B.具有抗原性，也具有感染力
C.失去抗原性，也失去感染力
D.具有抗原性，失去感染力
解析 灭活的仙台病毒不具有生物活性，不具有侵染细胞的能力，但具有抗原性，能够促进动物细胞融合。 随堂达标检测1234D解析答案52.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B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.单个抗体通过克隆化培养产生大量抗体解析答案12345解析 单克隆抗体的制备过程是：将一种抗原注入小鼠体内，获得能产生抗体的B淋巴细胞，然后将B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞同时培养，在聚乙二醇的诱导下，促使B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，得到杂交瘤细胞。从中选出能产生抗体的细胞群，即可得到单克隆抗体。单克隆抗体是利用B淋巴细胞能产生抗体的能力及骨髓瘤细胞能无限增殖的特点制备出的抗体。骨髓瘤细胞自身不能产生抗体，则A项错误。
而一个细胞产生的抗体是非常有限的，不能应用于生产和实践，所以单个B淋巴细胞也不能产生大量的抗体，B项错误。
抗体本身很难克隆，而单个杂交瘤细胞通过无性繁殖能产生大量的相同的杂交瘤细胞，产生的抗体专一，特异性强，C项正确，D项错误。
答案 C123453.如图是单克隆抗体制备过程示意图，其中1过程注射的物质和A细胞的名称分别是( )A.抗体、T淋巴细胞 B.抗原、T淋巴细胞
C.抗体、B淋巴细胞 D.抗原、B淋巴细胞解析答案12345解析 单克隆抗体技术首先应该获得能产生单一抗体的B淋巴细胞，所以应该向小鼠注射单一抗原，刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞，由B淋巴细胞产生单一抗体。然后利用动物细胞融合技术使B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合获得杂交瘤细胞。然后在体外进行培养或在体内培养获得大量的单一抗体。
答案 D123454.单克隆抗体在疾病的诊断、治疗和预防方面与常规抗体相比，其特点是( )
A.单克隆抗体特异性强、纯度低、灵敏度高、产量高
B.单克隆抗体特异性强、纯度高、灵敏度低、产量高
C.单克隆抗体特异性强、纯度高、灵敏度高、产量低
D.单克隆抗体特异性强、纯度高、灵敏度高、产量高
解析 单克隆抗体与常规抗体相比，特异性强、灵敏度高、纯度高、产量高。1234D5解析答案5.要想获得大量的单克隆抗体就必须用单个的B淋巴细胞进行无性繁殖，形成细胞群。其原因是( )
A.在体外培养条件下B淋巴细胞可以无限增殖
B.在动物体内，每个B淋巴细胞可产生多种抗体
C.每一个B淋巴细胞都参与特异性免疫反应
D.每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体但不能大量增殖
解析 B淋巴细胞寿命短，它能够参与特异性免疫，但不一定都参与；B淋巴细胞的免疫具有特异性，即每一个B淋巴细胞只能产生一种与特定抗原结合的抗体。1234解析答案返回D5课件25张PPT。章末整合第二章 细胞工程栏目索引本章网络构建规律方法整合本章网络构建返回答案①_____________；②__________；③____；④_______________；
⑤__________________；细胞的全能性体细胞杂交流动单克隆抗体制备动物细胞与组织培养 规律方法整合方法一 列表比较动物细胞培养与植物组织培养
典例1 下列有关植物组织培养和动物细胞培养的比较中，错误的是( )
A.所用的培养基的成分基本相同
B.植物组织培养的结果是培育成植株，动物细胞培养的结果是培育成很多
细胞
C.植物组织培养的目的是为了快速繁殖和获得无病毒的植株，动物细胞培
养的目的是为了获得细胞产物或细胞
D.植物组织培养的原理是细胞的全能性，动物细胞培养的原理是细胞增殖解析答案解析 植物组织培养和动物细胞培养时，培养基的成分差别较大，动物培养基需要加入血清，植物培养基需要加入植物激素和琼脂。
答案 A方法链接特别提醒 胰蛋白酶可消化细胞间的蛋白质，使组织分散成单个细胞。若长时间作用也会消化细胞膜上的蛋白质，对细胞有损伤作用，因此要控制好胰蛋白酶的作用时间。迁移训练
1.用动、植物成体的体细胞进行离体培养，下列叙述正确的是( )
A.都需用CO2培养箱
B.都需用液体培养基
C.都要在无菌条件下进行
D.都可体现细胞的全能性
解析 植物组织培养用固体培养基，不需用CO2培养箱；植物组织培养可得到完整的植物个体，体现了细胞的全能性；动物细胞培养获得的是动物细胞或代谢产物，不能体现细胞的全能性；植物组织培养和动物细胞培养均需要在无菌条件下进行。C解析答案方法二 巧辨动物细胞工程中几组易混的概念
典例2 下列关于动物细胞培养的叙述中，正确的是( )
A.培养中的人的效应T细胞能产生单克隆抗体
B.培养中的人的B淋巴细胞能够无限增殖
C.人的成熟红细胞经过培养能形成细胞株
D.用胰蛋白酶处理肝组织可获得单个肝细胞
解析 效应T细胞是高度分化的细胞，不能进行无限增殖，也不能产生抗体；B淋巴细胞不能进行无限增殖；成熟的红细胞不具有分裂能力；动物细胞培养过程中，将肝组织剪碎，利用胰蛋白酶处理可获得单个肝细胞。D解析答案方法链接
1.贴壁生长现象及接触抑制现象
(1)贴壁生长：动物细胞在液体培养基中悬浮生长一段时间之后，大部分细胞会贴附在培养瓶的内壁上生长。
(2)接触抑制：细胞有丝分裂数目增加到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖，出现接触抑制现象。2.原代培养和传代培养
(1)原代培养：从供体获取细胞与组织后的初次培养。
(2)传代培养：将原代培养的细胞分离稀释后转入新的培养瓶中继续培养。
(3)癌细胞失去了接触抑制的机制，可以在培养瓶中形成多层细胞。
3.细胞株和细胞系
(1)细胞株：传代培养的细胞能传到10～50代，这样的传代细胞称为细胞株。
(2)细胞系：传代培养的细胞在传到50代后，有部分细胞的遗传物质发生改变，并且具有癌变的特点，能无限地传代下去，叫做细胞系。迁移训练
2.下列说法正确的是( )
A.动物细胞培养和动物组织培养无任何联系
B.在细胞培养中，有原代培养和传代培养之分
C.原代培养比传代培养进行得晚
D.在对动物成纤维细胞培养时，需用纤维素酶将细胞分散开
解析 动物细胞培养和组织培养之间相互依存，表现出一定的组织特性；原代培养和传代培养都属于细胞培养，且传代培养较晚；纤维素酶是分解纤维素的，而动物细胞之间的连接物质的成分主要为蛋白质，应用胰蛋白酶使细胞分散开。B解析答案方法三 比较动物细胞融合与植物体细胞杂交
典例3 下列对植物体细胞杂交和动物细胞融合的比较，描述正确的是( )
A.动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理相同，诱导融合的方法也完
全相同
B.两者都可以跨越种属间的生殖隔离，突破了有性杂交方法的局限，使远缘
杂交成为可能
C.利用植物细胞融合技术而发展起来的杂交瘤技术，为生产单克隆抗体开辟
了新途径
D.目前科学家终于实现了两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两
个物种遗传物质的超级植物，并使它们的性状全部得以体现解析答案解析 动物细胞融合的诱导方法有生物方法，如用灭活的病毒，而植物原生质体融合没有用生物方法；单克隆抗体的制备利用的是动物细胞融合技术；两个植物物种间的体细胞杂交，得到了同时具有两个物种遗传物质的超级植物，并不一定使它们的性状都能得以体现，这是基因选择性表达的结果。
答案 B方法链接
动物细胞融合与植物体细胞杂交的实质是相同的，都是用两个或者多个体细胞融合成一个细胞的过程，但二者还有较大的区别。
1.植物体细胞杂交
(1)原理：细胞膜的流动性、细胞的全能性。
(2)细胞融合的方法：去除细胞壁后诱导原生质体融合。
(3)诱导融合的手段：离心、电激、振动、显微操作、聚乙二醇等试剂诱导。
(4)用途：克服了远缘杂交不亲和的障碍，获得杂种植株。2.动物细胞融合
(1)原理：细胞膜的流动性、细胞增殖。
(2)细胞融合的方法：使细胞分散后诱导细胞融合。
(3)诱导融合的手段：除应用植物体细胞杂交手段外，再加上灭活的病毒诱导(如图)。(4)用途：制备单克隆抗体的技术之一(不能获得动物个体，可获得细胞及其产物)。迁移训练
3.下面是关于番茄和马铃薯杂交的过程，回答下列问题：
(1)若番茄细胞内含A条染色体，马铃薯细胞内含B条染色体，将番茄和马铃薯采用杂交育种方法培育(假设能成功)，得到的后代应含______条染色体，还必须用________处理幼苗，才能得到可育的“番茄—马铃薯”植株，此时体细胞中含有_____条染色体。
(2)若番茄是二倍体，马铃薯是四倍体，则杂种植株为______倍体。六秋水仙素A＋B答案方法四 巧记单克隆抗体制备过程中的关键点
典例4 科学家用灭活的病毒把骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合得到杂交瘤细胞，灭活病毒的作用是( )
A.病毒比较小，可钻入到细胞内
B.灭活的病毒已完全死亡，死亡的病毒可以让细胞聚集
C.灭活的病毒已失去感染活性，对各种动物细胞不造成破坏，但所保留的融合活性可使不同的动物细胞进行融合
D.灭活的病毒带有目的基因，通过融合可以让杂交细胞带有目的基因解析 动物细胞融合常用灭活的病毒作促融合因子是因为灭活的病毒不再具有感染性，不会对细胞造成破坏，但仍可促使不同的细胞融合。C解析答案方法链接
1.关键思路及操作依据
(1)关键思路
①克隆单一的B淋巴细胞，形成细胞群。
②将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，获得杂交瘤细胞。
(2)用B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的原因
①每一个B淋巴细胞只能分泌一种特异性抗体；不同种类的B淋巴细胞分泌的抗体不同。
②B淋巴细胞在体外培养时不能无限增殖；骨髓瘤细胞能够无限增殖。2.两次筛选
(1)第一次筛选是用选择培养基选出B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的杂种细胞。
(2)第二次筛选需先在多孔培养皿上培养，在每个孔中只有一个杂交瘤细胞的情况下开始培养，然后再筛选出能产生特异性抗体的细胞群。
3.两种培养：注射到小鼠的腹腔内进行体内培养或者利用培养基体外培养。迁移训练
4.1975年科学家首次利用B淋巴细胞杂交瘤技术制备出单克隆抗体。请据图回答下列问题：(1)病原体注入小鼠体内后，一般要经过__________细胞处理后，才能被免疫细胞识别。
(2)制备单克隆抗体所用的B淋巴细胞一般从脾中采集，然后以_____作促融合因子，使B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合。通过筛选和克隆培养，获得的杂交瘤细胞具有_____________________的特点。(3)单克隆抗体的特点是___________________________________。
根据图示写出应用杂交瘤技术获得单克隆抗体的两种主要方法_________________________。解析答案返回解析 灭活的病毒和聚乙二醇均可促使动物细胞融合。杂交瘤细胞同时具有两个亲代细胞的遗传特性。可以在体外也可以在体内培养杂交瘤细胞获得单克隆抗体。
答案 (1)吞噬
(2)灭活的病毒或聚乙二醇 既能产生特异性抗体，又能无限增殖
(3)特异性强，灵敏度高，并可以大量制备 体外培养法和动物体内培养法返回课件28张PPT。第三章 胚胎工程第10课时 受精和胚胎发育学习目标1.简述哺乳动物的精子和卵子的发生过程。
2.了解哺乳动物受精作用过程，如精子的获能、顶体反应等。
3.简述哺乳动物胚胎发育的基本过程及主要特点。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学答案一、哺乳动物生殖细胞的发生和体内受精
1.精子的发生
观察睾丸中精子发生过程示意图，结合课本内容，回答相关问题。睾丸输精管(1)什么是减数分裂？有何特点？
答案 减数分裂是指进行有性生殖的生物在形成成熟的生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。其特点是染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次；结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
(2)哺乳动物精子的产生部位是在 的曲细精管。答案睾丸(3)精子细胞变成精子的过程中，细胞中很多结构会消失，而细胞核和线粒体都保留了下来，对这一现象怎样理解？为什么精子中的线粒体集中在尾的基部？
答案 细胞核是精子遗传物质储存和复制的场所，也是参与精、卵结合和后代遗传特性与细胞代谢活动的控制中心；而线粒体则是有氧呼吸产生运动能量的主要场所。
精子的线粒体集中于尾的基部形成线粒体鞘，是精子维持生存和运动能量的“动力工厂”或“发动机”。 答案2.卵子的发生
观察卵子的发生过程示意图，回答问题并填表。(1)哺乳动物卵子的发生是在雌性动物的 中进行的。
(2)产生卵子的过程是否都发生在卵巢中？
答案 哺乳动物卵子的形成是在雌性动物的卵巢和输卵管内完成的。答案卵巢(3)一个卵泡中能形成几个成熟的卵子？
答案 正常情况下，一个卵泡只能形成一个成熟的卵子。
(4)排卵是指卵子从卵泡中排出，还是指卵泡从卵巢中排出？
答案 是指卵子从卵泡中排出。
(5)排出的卵子是什么时期的细胞？
答案 排出的卵子是不成熟的，且成熟程度不同，一般在减数第一次分裂完成后排出。答案(6)刚排出的卵是成熟的卵子吗？它在母体的什么部位与精子受精？
答案 刚排出的卵子尚未完全成熟，需要在输卵管内进一步成熟，直到减数第二次分裂的中期才能与精子结合完成受精过程。
排出的卵子是在输卵管内与精子受精的。
(7)卵子是否受精的重要标志是什么？
答案 在卵细胞膜和透明带的间隙可以观察到两个极体。答案3.体内受精
(1)什么是受精作用？
答案 卵子和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
(2)在自然条件下，受精是在雌性动物的 内完成的。
(3)受精前，精子需要进行哪些准备？
答案 精子获能：精子必须在雌性动物生殖道(子宫和输卵管)中发生相应的生理变化后，才能获得受精能力。
(4)什么是顶体反应？有什么作用？
答案 精子释放的顶体酶溶解卵子外围的放射冠及透明带，这一过程称为顶体反应。形成精子穿越放射冠的通路。答案输卵管(5)受精阶段还会发生哪些反应？有何意义？
答案 ①透明带反应：在精子触及卵细胞膜的瞬间，激发卵子发生反应，主要封锁透明带使其他精子难以再进入卵子内，它是防止多精入卵受精的第一道屏障。
②卵细胞膜反应：精子进入卵细胞膜后，卵细胞膜会发生相应的生理反应，阻止其他精子进入卵内，这是防止多精入卵受精的第二道屏障。
(6)受精完成的标志是什么？
答案 观察到卵细胞膜和透明带之间有两个极体时，说明受精完成。答案二、哺乳动物胚胎发育的基本过程
完善下图内容，结合教材分析人的胚胎发育过程。答案输卵管受精卵卵裂桑椹胚囊胚囊胚内细胞团着床胚胎期1.胚胎的发育在什么部位？
答案 最初在输卵管，后移入子宫。
2.什么时期的细胞属于全能细胞？
答案 桑椹胚及以前的细胞还未发生分化，每一个细胞都属于全能细胞，囊胚中的内细胞团细胞也属于全能细胞。
3.什么时期的胚胎开始分化？分化为哪几部分？各有什么作用？
答案 桑椹胚进一步发育，细胞开始分化形成囊胚，即囊胚期开始了细胞分化，内细胞团继续发育形成胚盘，继续发育成二胚层胚盘。囊胚壁发育形成滋养层。答案4.原肠胚是怎么形成的？
答案 从第3周初开始，二胚层胚盘中的部分细胞增殖分化形成中胚层，形成三胚层胚盘，即为原肠胚。
5.胚胎发育包括哪些基本过程？
答案 桑椹胚、囊胚、原肠胚、胚层分化和胚体形成等主要阶段。
6.胚胎发育过程中，细胞所进行的是 分裂。答案返回有丝重点难点探究一、精子和卵子发生的比较答案性成熟后性别分化后需要均等4不13有丝减数答案二、受精作用的过程
下面是哺乳动物受精过程示意图，请据图回答：答案(1)图中字母表示的结构名称是：
a.______；b.________；c.________d.________。
(2)图中数字表示的过程是：
①________________；
②________________；
③_________________；
④________________。放射冠第一极体雄原核雌原核精子穿过放射冠精子穿过透明带精子进入卵细胞膜雌、雄原核融合答案(3)在精卵相遇之前，精子在雌性动物生殖道发生相应的生理变化，具有了受精能力，这个过程叫做_________。卵子一般在排出后都要在________内进一步成熟，当达到___________________时，才具备与精子受精的能力。
(4)若两个精子同时参与受精，会形成“三倍体人”吗？为什么？
_______________________________________________________________
___________________。精子获能输卵管减数第二次分裂中期两个精子同时进入卵子形成三倍体细胞的胚胎，此种胚胎会导致流产或出生后很快死亡(5)在精卵相遇时精子发生____反应，释放出_____酶，该酶可溶解透明带外面的放射冠和_______，形成穿越_______________的通道。在精子触及到卵细胞膜的瞬间会发生________反应，这是防止多精入卵的第一道屏障；同时精子外膜与________融合，精子入卵，这时卵细胞膜发生生理反应——______________，这是防止多精入卵的第二道屏障。同时精子的头部和尾部分离，由此看出精子进入卵子的部分几乎只有头部的_______。解析 图中a是放射冠，b是第一极体，c是雄原核，d是雌原核，①是精子穿越放射冠，②是精子穿越透明带，③是精子进入卵细胞膜，④是雌雄原核融合。顶体顶体透明带放射冠和透明带透明带卵细胞膜卵细胞膜反应细胞核解析答案答案三、胚胎发育的过程
1.个体发育(1)个体发育的起点是 ，终点是 。
(2)发育中的细胞分裂均为 分裂，产生的是体细胞；原肠胚阶段是个体发育中分化程度最高的阶段，但应注意细胞分化贯穿于整个个体生命进程中。受精卵性成熟的个体有丝(3)受精卵是新生命的第一个细胞，其全能性最高。从囊胚阶段开始初步分化，分化出 和 细胞，囊胚之前细胞未分化，为全能细胞，囊胚之后的原肠胚阶段细胞分化程度高，但仍有全能细胞。细胞全能性随发育的深化而 。答案内细胞团滋养层降低2.在卵裂期，胚胎的细胞数目和体积、每个细胞体积、DNA总量、有机物的种类和含量各有什么变化？
答案 如表所示返回答案1.卵子的成熟部位和受精部位分别是( )
A.卵巢 卵巢 B.卵巢 输卵管
C.输卵管 输卵管 D.输卵管 子宫 随堂达标检测1234C5答案2.以下对精子形成过程的说法，不正确的是( )
A.精子细胞中的细胞核变为精子头的主要部分
B.高尔基体发育为头部的顶体
C.线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘
D.细胞内的其他物质浓缩为球体，叫做原生质滴。原生质滴中存在中心体
解析 在精子细胞演变为精子的过程中，细胞发生一系列的变化，其中，中心体演变为精子的尾，细胞内的其他物质浓缩为原生质滴。解析答案12345D3.下列说法中正确的是( )
A.卵子形成时的减数第一次分裂和减数第二次分裂均在卵巢中完成
B.卵子形成时的减数分裂的两次分裂是连续的
C.排卵排出的卵子是成熟的
D.排卵排出的卵子是未成熟的
解析 卵子形成的减数第一次分裂有的动物在卵巢完成，有的动物在输卵管完成，减数第二次分裂在受精过程中完成，场所为输卵管，所以A、B均错误；
刚刚排出的卵子未成熟，需在输卵管内发育到减数第二次分裂中期方可受精，故C错误，D正确。解析答案12345D4.下列有关哺乳动物精子和卵子的发生以及受精作用的叙述中，正确的是( )
A.采集到的精子和卵子相遇即可发生受精作用
B.排卵就是排出成熟卵子的过程
C.卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成
D.受精的标志是在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体12345解析答案解析 精子和卵细胞在受精之前必须分别经过获能及准备阶段才能发生受精作用，A项错误；
排卵是指卵子从卵泡中排出，此时排出的卵子还未完成减数分裂，是不成熟的卵子，B项错误；
卵子形成时，减数第二次分裂是在输卵管中完成的，C项错误。
答案 D123455.精子与卵子结合过程中穿越的两道屏障是( )
①顶体反应 ②透明带反应 ③卵细胞膜反应 ④精子穿越放射冠
A.①② B.②③
C.③④ D.②④
解析 透明带反应和卵细胞膜反应是精子与卵子结合过程中穿过的两道屏障。1234解析答案返回B5课件29张PPT。第三章 胚胎工程第11课时 胚胎工程及其应用 学习目标1.了解胚胎工程的原理。
2.理解体外受精、胚胎分割、胚胎冷冻保存、动物性别控制等主要技术手段的方法与过程。
3.掌握胚胎移植的生理学基础、基本程序和意义。
4.举例说出胚胎工程的应用。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学答案一、胚胎工程与体外受精技术
1.胚胎工程包括哪些现代生物技术？
答案 胚胎工程是由体外受精技术、胚胎移植技术、胚胎分割技术、胚胎冷冻保存技术、性别控制技术和胚胎干细胞技术等组成的现代生物技术。
2.胚胎工程操作的主要对象是什么？
答案 主要是生殖细胞、受精卵和早期胚胎细胞。
3.胚胎工程的理论基础是什么？
答案 胚胎发育学。4.人工授精是体外受精吗？为什么？
答案 不是。
人工授精(AI)是指采用非性交的方式将精子递送到雌性生殖道中以达到使雌性受孕目的的一种辅助生殖技术(ART)。实际上，还是属于体内受精。而体外受精是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术。
5.哺乳动物的体外受精主要包括几个主要步骤？
答案 体外受精技术包括采集精子、采集卵母细胞和受精等主要步骤。答案6.常用的采集精子的方法是什么？
答案 采集精子的方法主要是假阴道法。
7.精子获能的方法有哪些？
答案 将牛、羊等家畜的精子放入一定浓度的肝素或A23187(钙离子载体)溶液中，实现获能。答案8.阅读教材相关内容，比较卵母细胞的采集和培养方法，填写下表。答案抽吸法牛猪卵泡卵泡液卵母细胞有目的地选择卵泡，分离得到适当成熟程度的卵子小动物答案机械破碎小鼠兔卵巢卵巢卵泡卵母细胞卵泡液可得到大量的卵母细胞，各种成熟程度的卵子都存在卵子9.对于较小型的动物，还可以采用什么方法采集卵母细胞？有何优点？
答案 还可以采用促性腺激素处理的方法，使其超数排卵，这样获得的卵子可直接与获能后的精子进行体外受精。
10.体外受精是在什么样的溶液中完成的？
答案 在人为控制的适宜条件下和专用的受精溶液中，获能的精子和培养成熟的卵子同时培养一段时间，可以完成受精过程。答案11.体外受精技术有哪些应用？
答案 (1)可用于研究哺乳动物生殖细胞的发生、受精和早期胚胎发育机制等；
(2)在家畜品种改良中，为胚胎生产提供了廉价而高效的手段，对充分利用优良品质资源、缩短家畜繁殖周期，加快品种改良速度等有重要价值。
(3)是哺乳动物胚胎移植技术、克隆技术、转基因技术和性别控制技术等不可缺少的组成部分。答案二、胚胎移植
1.阅读教材相关内容，总结哺乳动物胚胎的培养液成分。
答案 一般包括无机盐、维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分，以及血清等物质。
2.不同动物胚胎移植的时间是不同的，牛、羊和人一般在什么时间进行？
答案 (1)牛、羊一般要培养到桑椹胚阶段或囊胚阶段才进行移植。
(2)人的体外受精胚胎，即试管胚胎，可在8～16个细胞阶段移植。答案4.分析概念，回答下列问题：
(1)除了体内受精、体外受精获得胚胎，还有什么方式可以获得胚胎？
答案 核移植技术、转基因技术、胚胎分割技术等方式也可获得胚胎。
(2)胚胎移植中提供胚胎的个体称为“ ”，接受胚胎的个体叫“ _____”。
(3)胚胎移植时，供体的主要职能是什么？
答案 产生具有优良遗传特性的胚胎。答案供体受体3.什么是胚胎移植技术？
答案 指将良种母畜配种后，从其生殖道取出早期胚胎或通过体外受精及其他方式(如转基因、核移植)得到的胚胎，再移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内，使它们进一步发育为新个体的技术。(4)胚胎移植中受体必须具备什么条件？
答案 ①健康的体质和正常的繁殖能力；
②同种的、生理状态相同的其他雌性动物。
(5)胚胎移植的结果是什么？
答案 获得具有与优良供体相同性状的子代个体。答案三、胚胎分割技术
1.什么是胚胎分割技术？
答案 胚胎分割技术是指用机械方法将早期胚胎平均分割成二分胚、四分胚甚至八分胚，经体内或体外培养后植入受体，以得到同卵双生或同卵多生后代的技术。
2.胚胎分割的理论基础和物质基础是什么？
答案 (1)理论基础：细胞的全能性。
(2)物质基础：每个细胞核内具有相同的遗传物质。答案3.为什么说胚胎分割技术也是动物克隆的方法之一？
答案 胚胎分割技术是将同一胚胎分割成几等份，借助胚胎移植技术产生遗传物质完全相同的后代，是一种无性繁殖的方式，因此，也属于动物克隆的一种方法。
4.囊胚期的内细胞团有何功能？对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意什么？为什么？
答案 内细胞团在囊胚阶段才出现，它将来发育成胎儿的各种组织。
对囊胚阶段的胚胎进行分割时要注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。答案5.胚胎分割时应如何选择胚胎？
答案 胚胎分割时应选择发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚。
6.分割过程中，主要需要哪些仪器设备？
答案 仪器设备：实体显微镜和显微操作仪，其他工具：分割针或分割刀。
7.目前，科学家还通过胚胎冷冻保存技术建立起胚胎库。该技术有何优点？
答案 该技术使胚胎移植技术不受时间和地域的限制，简化引种的过程。答案四、胚胎工程的应用
列举胚胎工程有哪些应用？
答案 (1)在畜牧业生产上：①大量繁育家畜良种；
②控制家畜后代的性别比例。
(2)在医学及科学研究上也有重要应用，如胚胎干细胞的应用。答案返回重点难点探究一、比较自然受精、人工授精和体外受精答案输卵管输卵管体外培养液答案二、动物克隆、植物组织培养、试管动物的比较212成熟成熟三、胚胎移植
近10年来，牛、羊的胚胎移植在我国部分地区已进入生产应用阶段，这些成果大大推动了我国畜牧业的发展。如图为胚胎移植过程示意图，请据图回答以下问题：答案(1)胚胎移植技术是指将良种母畜____ 后，
从其生殖道取出______________________
____________________，再移植到同种的
____________的其他雌性动物的体内，使
它们进一步发育成为新个体的技术。这一
技术又被形象地称为“借腹怀胎”。
(2)胚胎移植对甲、乙、丙牛的要求分别是
________、________和________。丁牛为________________________。
(3)过程①、②分别是______________和_________。
(4)过程③常用______________的方法对甲牛进行处理。配种生理状态相同早期胚胎或通过体外受精及其他方式得到的胚胎 优质母牛普通母牛优质公牛有价值的后代(优质牛)同期发情处理胚胎移植注射促性腺激素(5)胚胎移植成功的标志是____________________________________。
(6)此种繁殖方式为_____生殖，此技术的意义在于_________________
___________________。快速大量繁殖优良移植的胚胎在供体内能正常发育并分娩 有性种牛，提高经济效益答案四、胚胎分割技术
为提高胚胎的利用率，科学家们又研究了胚胎分割技术，阅读教材内容，结合下图思考胚胎分割技术的有关问题。答案(1)填出图中字母所代表的结构名称：
A________，B________，
C________，D__________。
(2)填出甲、乙、丙过程的技术或名称：
甲__________，乙___________________，
丙_________。囊胚腔透明带滋养层内细胞团胚胎分割做DNA分析性别鉴定胚胎移植(3)进行乙过程时，所取的样本是_____ 。
进行甲过程时，所使用的基本仪器是
_______________________；本过程的
技术关键是___________________。
(4)尽管胚胎分割技术在多种动物中取得成功，但仍然存在一些问题，如___________________________________________等，同时很难获得同卵多胎，成功率较高的是_________。
(5)对被分割的胚胎的要求是_____________________________________。发育良好、形态正常的桑椹胚或囊胚滋养层显微操作仪和实体显微镜将内细胞团均等分割刚出生的动物体重偏低，毛色和斑纹上存在差异同卵双胎答案返回1.我国首例“虎狮兽”于2002年在“南京红山动物园”诞生，利用了雄虎的精子和雌狮的卵子“体外受精”而产生，完成这一过程需要解决的问题是( )
A.精子在体外用获能物质处理
B.用化学物质处理掉卵细胞膜便于精子进入
C.抽取精子、卵子的细胞核进行融合
D.精子入卵后进行人工处理防止多精入卵
解析 体外受精是让获能的精子和卵子在体外结合，然后转移至母体内发育，它依据的是体内受精的原理，故精子必须获能，其他方法操作易损伤细胞。 随堂达标检测1234A解析答案52.下列哪项不是人工授精和体外受精的区别( )
A.人工授精能更有效地发挥公畜的优良特性
B.体外受精能更有效地发挥母畜的繁殖潜能
C.人工授精和体外受精的本质不同
D.人工授精的精卵结合在母畜体内，而体外受精的这一过程在母畜体外
解析 人工授精是用人工的方法，把公畜的精液注入到母畜的生殖道内，使精卵结合，体外受精是将人工获取的精子和卵子在体外完成受精。这两者的本质都是两性生殖细胞的结合，只不过前者是在体内完成的，后者是在体外完成的。 解析答案1234C53.可以与获能精子进行体外受精的卵母细胞需要培养到什么时期( )
A.MⅠ期 B.MⅡ中期
C.桑椹期 D.囊胚期
解析 卵母细胞培养到MⅡ中期时才能受精，因为MⅡ中期卵母细胞的细胞核、细胞质已经成熟，而M Ⅰ期卵母细胞的细胞核、细胞质尚未成熟，其细胞质不能支持胚胎的全程发育。B解析答案123454.既能进行胚胎性别鉴定，又能进行胚胎移植的最佳示意图是( )1234A5解析 进行胚胎移植的最佳时期是桑椹胚或囊胚期；
取细胞进行胚胎性别鉴定时只能取滋养层的细胞，而不能取内细胞团中的细胞。解析答案5.下列关于胚胎移植的叙述，错误的是( )
A.超数排卵技术要使用一定的激素
B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情的状态
C.把母畜体内的卵泡或胚胎冲出后均能移植
D.试管婴儿只是受精及早期卵裂过程在试管中进行
解析 胚胎移植一般要在桑椹胚或囊胚时期进行，卵泡内没有受精的卵细胞，不能进行胚胎移植。1234解析答案返回C5课件24张PPT。第三章 胚胎工程第12课时 胚胎干细胞的研究 及其应用学习目标1.理解干细胞的概念与分类。
2.掌握胚胎干细胞的来源、特点及分离途径与方法。
3.举例说明胚胎干细胞的应用。
4.了解胚胎干细胞的研究进展及其所面临的各种挑战。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学答案一、胚胎干细胞及其研究进展
1.什么是干细胞？
答案 动物(包括人)胚胎及某些器官中具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞。
2.按照分化潜能的大小，干细胞基本上可分为 干细胞、 干细胞、 _____干细胞。
3.上皮组织基底层中的干细胞属于什么干细胞？这类干细胞有何特点？
答案 专能干细胞。
只能分化成一种类型或功能密切相关的两种类型的细胞。专能多能全能4.造血干细胞属于什么干细胞？这类干细胞有何特点？
答案 多能干细胞。
具有分化成多种细胞或组织的潜能，但却失去了发育成完整个体的能力。
5.胚胎干细胞属于什么干细胞？这类干细胞有何特点？
答案 全能干细胞。
可以分化为全身200多种细胞，并进一步形成机体的所有组织、器官。
6.如何获得胚胎干细胞？
答案 (1)从早期的胚胎中未分化的细胞中获得。
(2)从胎儿的原始性腺中分离出来。答案7.囊胚包括内细胞团和滋养层两部分。它们有何功能？是否是全能细胞？
答案 内细胞团在囊胚阶段才出现，它将来发育成胎儿的各种组织，属于胚胎干细胞，具有全能性。滋养层细胞将来发育成胚胎的支持组织，如胎盘等，不是全能细胞。
8.胚胎干细胞有何特点？
答案 (1)具有体积小、细胞核大、核仁明显等形态特征，具有发育的全能性。
(2)具有增殖能力并保持未分化状态，在一定条件下可分化为各种组织和器官。
(3)易于进行基因改造操作。答案二、胚胎干细胞的应用及面临的难题
1.胚胎干细胞是研究细胞分化和细胞凋亡的重要材料，为什么？
答案 胚胎干细胞在功能上类似于早期的胚胎细胞，有可能被用于揭示那些会干扰胎儿发育和引起出生缺陷的药物的致病机理。将胚胎干细胞培养在加入牛黄酸、丁酰环腺苷酸等分化诱导因子的培养液中时，它们会分化成不同的组织细胞。答案2.总结胚胎干细胞的主要用途。
答案 胚胎干细胞的主要用途是：
(1)对人胚胎干细胞的研究，可以帮助人们理解复杂的人体发育过程，并促进对人胚胎发育细节的基础研究，从而揭示人与动物的发育机制及影响其发育的因素。
(2)在研究新药对各种细胞的药理和毒理实验中，胚胎干细胞为其在细胞水平上的研究提供了材料，大大减少了新药研究所需动物的数量，从而降低了研究成本。
(3)胚胎干细胞的研究为细胞或组织移植提供无免疫原性的材料，用于疾病治疗。答案3.为什么捐出一部分骨髓救治他人，不会给捐献者的身体健康造成损伤？
答案 (1)所谓捐献骨髓，实际上医生只是从捐献者的骨髓中分离出一部分造血干细胞供移植。
(2)干细胞的一个重要特点是自我更新能力很强，被分离走的那部分造血干细胞，很快就会被“补齐”。因此捐献骨髓不会影响捐献者的身体健康。
(3)医生只是在医学公认的安全条件下，分离出捐献者有限数量的造血干细胞，而且整个抽取、分离过程，都是在设备良好的大医院中进行的，一般不会对捐献者造成意外伤害。答案答案返回4.简述胚胎干细胞的研究目前面临哪些挑战。
答案 (1)自从胚胎干细胞被分离出来后，各国政府和科学家就胚胎干细胞的研究和应用展开了一场激烈的争论，它给法律、伦理、国家和社会安定等方面带来的冲击是空前的。
(2)因为器官移植是一个非常复杂的过程，所以胚胎干细胞真正用于器官克隆和移植还需要技术上的突破。
(3)胚胎干细胞的应用给伦理、法律、宗教等带来了新的研究课题。重点难点探究答案一、有关干细胞的理解
1.干细胞的特点
具有 复制和 分化潜能。在体外培养时，只增殖不分化。多向自我答案2.各类干细胞的比较多种细胞组织一器官移植造血干细胞神经干细胞两答案3.获得干细胞的主要途径
(1)从体外培养的 中获得。
(2)从早期流产的胎儿中获得。
(3)从克隆的胚胎中获得。
(4)从成体中获得。
(5)从 中分离。胚胎原始性腺答案4.干细胞与癌细胞的比较不变改变能能能不能早期胚胎或原始性腺细胞基因突变二、胚胎干细胞的应用
美、日两国曾在《科学》和《细胞》两份顶级学术期刊上发表研究成果：将人体皮肤细胞改造成可以分化为多种细胞的“万能细胞”。如图是“万能细胞”的诞生过程，图中OCT4、SOX2、NANOG和LIN28是在胚胎干细胞中能高度表达并决定其“全能性”的四个基因，将改造后的“万能细胞”植入小鼠身体上，植入的细胞长成了“肿瘤”，“肿瘤”中出现了神经、骨髓、肌肉等各种类型的细胞。请据图回答下列问题：(1)胚胎干细胞又称ES细胞，是由___________________中分离出来的一类细胞，如果胚胎发育到囊胚期，这时的__________细胞就是ES细胞。解析 结合动物的个体发育过程可得出胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，囊胚期的内细胞团还没有高度分化。(2)胚胎干细胞在功能上具有发育的__________。解析 胚胎干细胞能发育成个体，体现了细胞的全能性。早期胚胎或原始性腺内细胞团全能性解析答案(3)图中逆转录病毒的作用是___________________，过程③利用了逆转录病毒的______________特性。解析 能携带“目的基因”的逆转录病毒在基因工程中是作为载体的，利用其感染宿主细胞的能力把目的基因导入受体细胞。作为基因工程的载体感染(宿主细胞)解析答案(4)万能干细胞经体外诱导分化，可以培育出人造组织器官，这样培育的特殊细胞或器官移回病人体内与异体器官移植相比，最大的优点是______________________。解析 器官移植最大的问题是发生异体免疫排斥反应，如果是自身细胞发育来的器官就不会发生这种情况。不会产生免疫排斥反应返回解析答案1.下列对于干细胞具有的能力的描述，正确的是( )
①具有自我更新能力 ②能进行新陈代谢 ③具有分化发育潜能 ④能进行细胞呼吸
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②③④
解析 干细胞是具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞。 随堂达标检测1234D解析答案52.正常人体内的造血干细胞能分裂产生各种血细胞，在体外，在某些因素的诱导下，却可以分化为神经细胞和肝细胞。其根本原因是这些造血干细胞( )
A.有旺盛的分裂能力
B.还没有分化
C.能合成神经细胞和肝细胞需要的蛋白质
D.具有与受精卵相同的全套遗传基因
解析 造血干细胞来自受精卵的有丝分裂，含有与受精卵相同的基因。它是一种分化程度较低的细胞，因而在一定的条件下，可以增殖分化成不同种类的细胞。解析答案1234D53.某人因大面积烧伤需要皮肤移植，下列哪种来源的皮肤最容易移植成功( )
A.将父母的胚胎干细胞定向诱导分化成的皮肤
B.将兄弟或姐妹的胚胎干细胞定向诱导分化成的皮肤
C.将子女的胚胎干细胞定向诱导分化成的皮肤
D.自己的皮肤细胞经细胞培养技术培育成的皮肤
解析 进行器官移植时，需慎重选择供体器官，以免出现免疫排斥现象。用自体细胞培养形成的器官进行移植，可以解决这个问题。D解析答案123454.下列对“人类胚胎干细胞”这一概念的理解，正确的是( )
A.人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期囊胚外表的扁平细胞和囊胚腔内侧的内细胞团细胞
B.人类胚胎干细胞就是人类胚胎发育早期囊胚腔内侧的内细胞团细胞
C.人类胚胎干细胞是人类囊胚中可发育成胎盘、肝、肺、骨骼、皮肤等的全能性细胞
D.人类胚胎干细胞体积较小、细胞核小、核仁明显12345解析答案解析 人类胚胎干细胞是人类胚胎发育早期，囊胚中尚未分化的细胞。囊胚外表是一层扁平细胞，可发育成胚胎的支持组织如胎盘等；中心的腔称为囊胚腔，腔内侧有内细胞团。内细胞团在形成内、中、外三胚层时开始分化，内胚层分化形成肝、肺、肠等，中胚层分化形成骨骼、血液和肌肉等，外胚层分化形成皮肤、眼睛和神经系统等。由于内细胞团细胞能发育成完整的个体，因而这些细胞被认为具有全能性。人类胚胎干细胞体积小、细胞核大、核仁明显。
答案 B123455.下列关于哺乳动物胚胎发育和胚胎工程的叙述，正确的是( )
A.卵裂期胚胎中细胞数目和有机物总量在不断增加
B.胚胎分割时需将原肠胚的内细胞团均等分割
C.胚胎干细胞具有细胞核大、核仁小和蛋白质合成旺盛等特点
D.胚胎干细胞是一类未分化细胞，可从早期胚胎中分离获取
解析 A选项中卵裂期细胞不断分裂但胚胎总体积不变，故细胞数目增多，有机物逐渐消耗而减少；
B选项中内细胞团是囊胚时期的，不是原肠胚时期的；
C选项胚胎干细胞具有细胞核大、核仁明显的特点；
D选项，胚胎干细胞是全能干细胞，是未分化细胞。1234解析答案返回D5课件25张PPT。章末整合第三章 胚胎工程栏目索引本章网络构建规律方法整合本章网络构建返回答案①______；②_____；③__________；
④__________；⑤_______________；⑥__________。受精卵囊胚胚胎移植胚胎分割组织或器官修复家畜改良 规律方法整合方法一 胚胎分割移植和胚胎移植的区别
典例1 下面是畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，请分析回答：(1)方法Ⅰ和方法Ⅱ均用到的生物技术有_____________和_________。
(2)用激素处理的目的是使B牛_________，从B牛体内获得的卵子需要培养到___________________(时期)才能与精子结合。
(3)A牛的精子必须在B牛的生殖道中经过相应的生理变化后，才能与B牛的卵子结合，完成受精作用，这个过程叫__________。卵子受精的标志是在卵细胞膜和透明带的间隙能够观察到__________。
(4)生产上常用_____________期的胚胎进行胚胎移植。若希望同时获得多个性状相同的家畜个体，可以使用_________技术。动物细胞培养胚胎移植超数排卵减数第二次分裂中期精子获能两个极体桑椹胚或囊胚胚胎分割答案方法链接
胚胎分割的目的是获得多个胚胎或个体，因而一般要进行分割后的移植，所以二者有一定的联系，但又有较大的区别。表解如下(以牛为例)：由此可见，胚胎分割与胚胎移植有较明显的区别，掌握二者的区别和特点，应用于生产和实践。如果想得到性状相同的个体，一般进行胚胎分割，如果想提高动物的繁殖率，可用胚胎移植技术。迁移训练
1.下列关于胚胎工程技术繁殖优质奶羊的叙述，错误的是( )
A.对受体母羊与供体母羊进行同期发情处理
B.人工授精后的一定时间内，收集供体原肠胚用于胚胎分割
C.利用胚胎分割技术可以获得两个基因型完全相同的胚胎
D.一次给受体母羊植入多个胚胎，可增加双胞胎和多胞胎的比例
解析 胚胎移植前应对供体与受体进行同期发情处理；胚胎分割应选择发育良好的桑椹胚或囊胚；胚胎分割属于克隆技术，分割后得到的胚胎基因型相同；一次给受体母畜植入多个胚胎，可产生双胞胎或多胞胎。B解析答案方法二 “克隆羊”、“试管羊”和“转基因羊”的辨析
典例2 让羊产牛奶，科学家对此作了相关的构想，过程如图所示，请据图完成有关问题。(1)图中涉及的现代生物技术有________(至少写三种)。
(2)小羊a、小羊b、小羊c的性状表现______(填“相同”或“不同”)，你的理由是_________；小羊a与羊N呢？______，理由是_________。(3)若研究发现羊N细胞中线粒体发达，故而它的产奶率高，则小羊a会有这一优良性状吗？________________，你的依据是_________________。
(4)有人设想将羊体细胞与牛体细胞进行融合，以获得新物种“羊—牛”，你认为依据目前的生物技术和理论能否实现这一构想？________，你的理由是______________________________________。解析答案解析 由图示可知，让牛乳蛋白基因在羊N体内表达获得产牛奶的羊N，需要利用基因工程技术将目的基因(牛乳蛋白基因)导入羊M的受精卵并使之表达。目的基因的导入需要在体外条件下完成，经动物细胞培养成胚胎后需移入体内发育成“产牛奶的羊N”。题干中由早期胚胎到羊1、羊2、羊3的过程属于胚胎的分割、移植技术，三者表现出的性状应该相同，因为这些个体都是由一个细胞(重组细胞)发育而来的。题干图示中经C、D获得重组细胞的过程属于核移植技术。由重组细胞培养、胚胎分割后获得的小羊a，其核遗传物质来自于羊N，质遗传物质来自于羊O，由于生物性状中既有核遗传物质控制的性状，又有质遗传物质控制的性状，所以羊a与羊N性状表现不完全相同，羊N因线粒体发达导致产奶率高这一性状也不会在羊a个体上表现。解析答案答案 (1)基因工程、核移植、胚胎移植、胚胎分割、动物细胞培养(任选三项)
(2)相同 这些个体都是由同一个重组细胞发育形成的 不完全相同 小羊a细胞质中的遗传物质来自羊O，生物体部分性状属于细胞质遗传，同时生物的性状还受环境的影响
(3)不会有 线粒体中的基因一般通过细胞质传递给后代，小羊a的细胞质主要来自于羊O解析答案(4)不能 因为高度分化的动物体细胞的全能性受到限制，由羊体细胞和牛体细胞融合得到的杂交细胞不能正常发育成完整个体，即使得到一个个体也不能成为一个新物种，因为它不能正常生殖(具有开放性，其他合理答案也可以)方法链接
“克隆羊”、“试管羊”和“转基因羊”这三种生物工程产品，其操作的方法、过程均不相同，为便于区分现总结如下。
1.产生过程的比较2.含义及原理
(1)克隆羊：将羊的细胞核植入另一只羊的去核卵母细胞中，然后植入母体而诞生的羊。
原理：生物的无性繁殖。
①从具有分裂能力的体细胞中取出细胞核。
②将细胞核注入到去核的卵母细胞中，形成融合的卵母细胞。
③待融合的卵母细胞在体外发育成早期胚胎后，再植入另一只同种雌性个体的子宫内发育。(2)转基因羊：在羊的受精卵内加入了其他物种的基因后诞生的羊。
最简单的理解就是用体外受精技术，从羊的卵巢里取出卵母细胞，体外孵育成熟后，放入精子进行体外受精；然后选取受精卵发育过程中的最佳时机，借助显微注射法注入目的基因(如人凝血因子IX基因)；再将这个已经含有目的基因(专业提法称“有目的基因整合”)的胚胎植入母羊的子宫“借腹生育”。这样得到的羊由于具有目的基因称为转基因羊。(3)试管羊：将羊的精子和卵子在体外进行受精，然后植入母体子宫内发育而诞生的羊。
原理：受精卵的全能性。
①首先用激素促进良种母羊多排卵。
②然后把卵母细胞从母羊体内取出，在试管内与人工采集的精子进行体外受精，培育成胚胎。
③再把胚胎送入经过激素处理、可以接受胚胎植入的母羊子宫内，孕育成小羊产出。3.子代个体遗传物质、遗传性状及生殖方式的比较以上三种羊，都是生物技术在实际中的应用，都与胚胎工程有着密切的联系，但它们之间又有着本质的区别。结合生物技术手段，认清它们之间的不同，有助于更好地认识不同的生物技术的实质，起到学以致用的作用。迁移训练
2.培育“试管山羊”的基本过程如下图所示。若要培育成功，下列叙述正确的是( )A.甲过程中可通过给母山羊注射有
关激素使其超数排卵
B.乙过程的目的之一是促进卵母细
胞和精子的成熟
C.丙过程与乙过程中应采用相同成
分的培养液
D.丁过程中早期胚胎须移植到与供体性状相同的代孕母羊子宫内A答案课件16张PPT。章末整合第四章 生态工程栏目索引本章网络构建规律方法整合本章网络构建返回答案①____________；②_______________；③____________；④_______；⑤_______________；⑥_____；⑦_________。物质循环再生物种多样答案性协调与平衡整体性系统学与工程学恢复人工湿地 规律方法整合方法一 生态工程所遵循的基本原理
典例1 如图是某生态农业示意图，下列说法不正确的是( )A.用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现
了废物的资源化
B.该生态农业提高了能量利用率
C.用蛆蛹粪便作有机肥还田，运用了
物质循环再生原理
D.离开人的管理，该生态工程仍可以
正常运转解析答案解析 生态农业中人的作用非常关键，离开人的管理，生态系统无法正常运转。生态农业实现了废物的资源化，利用了物质循环再生原理，提高了能量利用率。
答案 D方法链接
生态工程是为了实现可持续发展，以解决环境与经济发展协调问题的一门新学科，是实现循环经济的手段之一。生态工程遵循的基本原理如下：
1.物质循环再生原理
物质能够在各类生态系统中，进行区域小循环和全球地质大循环，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。2.物种多样性原理
物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。生物多样性程度高，可以为各类生物的生存提供多种机会和条件。众多的生物通过食物链关系互相依存，就可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高生态系统的生产力。
实例：(1)反面：辽宁西部的章古台地区，单一种植樟子松，由于缺少昆虫天敌相生相克的食物链，而成为一片不毛之地；(2)正面：由珊瑚虫和某些藻类共生组成的珊瑚礁区，物种繁多，系统稳定。3.协调与平衡原理
指生物与环境的协调与平衡，需要考虑环境承载力，即某种环境所能养活的生物种群的最大数量。协调主要指根据当地的环境条件引种或栽种适应当地环境的生物，因此在建设生态工程时，不要盲目引种或栽种；平衡是指某环境条件下生物种群的数量与环境承载力要平衡，如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。4.整体性原理
所谓生态工程的整体性原理，是指人类所处的自然系统、经济系统和社会系统所构成的巨大复合系统，三者相互影响而形成的统一整体。它既包括自然系统的生物与环境、生物与生物之间的相互影响，又包括经
济和社会等系统的影响力，只有把生态与经济和社会有机地结合起来，才能从根本上达到建设生态工程的目的。
实例：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、烧柴及收入等。5.系统学和工程学原理
(1)系统的结构决定功能原理：生态工程需要考虑系统内部不同组分之间的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。
实例：稻田养鱼的农业生态工程。
(2)系统整体性原理：系统各组分之间要有适当的比例关系，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现总体功能大于各部分之和的效果。即“1＋1＞2”。
在生态工程原理的基础上，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，追求生态、经济、社会效益的统一。在生态系统建设中，往往同时遵循多个生态工程的原理，而不能把它们割裂开来。迁移训练
1.下列有关生态工程的原理和事例中，错误的是( )D解析答案解析 如果违反生态工程的整体性原理，农民的生计得不到保证，随时会发生“前面造林，后面砍树”的现象。方法二 石油农业、生态农业与精确农业
典例2 在社会主义新农村建设中，四川某地通过新建沼气池和植树造林，构建了新型农业生态系统(如图所示)。下列有关叙述不正确的是( )A.该生态系统中，处于第二营养级的生物有人和
家禽、家畜
B.该生态系统中人的作用非常关键，植物是主要
成分
C.该生态系统的建立，提高了各营养级之间的能量
传递效率
D.沼气池的建造和植树造林，提高了该生态系统的稳定性解析答案解析 生态系统中食物链的上一营养级到下一营养级的能量传递效率一般为10%～20%，且是固定不变的，不会因为建立新的生态系统而提高；此新型生态系统的建立，使能量得到多级利用，提高了能量的利用效率。
答案 C方法链接
“石油农业”是指大量使用化肥、农药和机械的生产方式，因对石油等能源有高度的依赖性而得名。它把农业生产这一复杂的生物过程，变成了简单的机械过程和化学过程。由于其投入高，产出也高，对粮食安全保障和提高人民生活水平起到了巨大的作用。但同时它所产生的废弃物和有害物质的数量也很庞大，大大削弱了农业生态系统的稳定性和持续生产力，并造成日益严重的农产品污染和环境污染等问题。生态农业是以生态学理论为依据，以环境与经济协调发展为前提，在一定区域内，因地制宜地规划、组织和开展多层次、多功能的农业生产。生态农业以保持生态系统内的生态平衡为主导思想，促进物质在系统内循环和重复使用，以最少的投入获取最大的经济效益和生态效益。
精确农业(precision agriculture，PA)，或称精细农业、精准农业，是20多年前在美国明尼苏达大学的土壤学者倡导下开始探索的环境保护型农业的通称。作为基于信息高科技的集约农业，PA将遥感、地理信息系统、全球定位系统等技术与作物生长模型、作物—土壤养分动态等农学技术，以及传感技术、电脑控制喷洒施肥装置等农业机械技术结合了起来。迁移训练
2.设计良性循环的农业生态系统时，应遵循的基本原则是( )
A.充分利用自然界的物质和能量
B.追求经济效益的最大化
C.尽量减少有害生物的种类
D.提高沼气池的转化效率
解析 良性生态农业是最大限度提高物质和能量的利用率，减少环境污染，增加生态系统的稳定性。A解析答案返回课件29张PPT。第四章 生态工程第13课时 生态工程及其原理学习目标1.说出生态工程的概念。
2.掌握生态工程的四个基本原理。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学答案一、生态工程的概念
1.生态系统的结构包括哪些部分？
答案 生态系统的结构包括生态系统的组成成分、食物链和食物网，前者又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。
2.生态系统有哪些功能？
答案 生态系统的功能包括物质循环、能量流动和信息传递。3.研究能量流动有何意义？
答案 (1)帮助人们科学规划、设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用；
(2)能实现对能量的多级利用，从而大大提高能量的利用率；
(3)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。
4.传统粗放的经济模式存在哪些弊端？
答案 传统粗放的经济发展模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源等，不注重生态环境的保护，没有考虑生态成本，经济的发展以巨大的生态环境破坏为代价。答案5.什么是生态工程？
答案 是指人类应用生态学、系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，修复或重建已破坏的生态环境，改善传统的生产方式，并提高生态系统的生产力，达到经济效益、生态效应和社会效益同步发展的工程体系。
6.与传统的工程相比，生态工程有何特点？
答案 是一类少消耗、高效益、可持续的工程体系。答案二、生态工程的基本原理
阅读教材，回答相关问题。
1.物质循环再生原理
(1)完善生态系统物质循环和能量流动简图答案CO2生产者初级消费者次级消费者(2)在农业生态系统中，如何实现物质的循环利用？物质是以什么形式循环的？
答案 该生态系统的人畜粪便、作物残留物都再返回到农田土壤里，通过分解者的分解作用再供生产者利用。
物质循环是以元素形式循环的。
(3)什么是物质循环再生原理？其理论基础是什么？
答案 物质不断地在各类生态系统中进行区域小循环和全球大循环，实现物质的分层、分级利用。
理论基础：生态系统的物质循环。答案2.物种多样性原理
(1)为什么人工林一旦发生虫害，极易造成林木的大面积损害？
答案 人工林的生物多样性低，食物链短而单调，缺少害虫的天敌，而成片单一的林木又为其提供了丰富的食物来源，因而会导致树林的毁坏。
(2)为什么物种多样性程度高的生态系统抵抗力稳定性也较高？
答案 生态系统中的各种生物都占有一定的生态位，它们通过复杂的食物链和食物网联系起来。一旦某一生态位中的某种生物因故而灭绝；该生态位的其他生物可迅速替代，从而维持生态系统结构功能的稳定。
(3)物种多样性原理的核心是什么？
答案 物种多样性原理的核心是生态学中物种多样性与生态系统稳定性关系的原理。答案3.协调与平衡原理
(1)什么叫环境承载力？超过这个量，对生态环境有何影响？
答案 环境承载力(又称环境容纳量)是指在环境条件不受破坏的情况下，一定空间中所能维持的生物种群的最大数量。如果生物的数量超过了环境承载力的限度，就会引起系统的失衡和破坏。
(2)生物氧化塘法主要是利用水塘中藻类和细菌等对有机废水进行生物处理的方法。其基本原理是什么？
答案 基本原理是通过水塘中的“藻、菌共生系统”进行废水净化，即水塘中细菌分解废水中的有机物，产生CO2、磷酸盐、铵盐等营养物质供藻类生长，藻类光合作用产生的O2又可供细菌生长繁殖。答案(3)在生物氧化塘中，不同水层的微生物是如何对污水进行治理的？
答案 藻类及好氧菌一般位于表层(好氧层)，好氧菌能直接摄取污水中的小分子有机物；
无色杆菌、假单孢菌、芽孢杆菌等优势菌种通常位于下层(兼性层)；
硫酸还原细菌、甲烷细菌等厌氧菌位于底部(厌氧层)。
(4)协调与平衡原理的核心是什么？
答案 协调与平衡原理的核心是生态学中生物与环境相适应的原理。答案4.整体性原理
(1)依据整体性原理，在进行生态工程建设时，是以哪些部分作为一个整体？
答案 自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。在进行生态工程建设时，不但要考虑到自然生态系统的规律，还要考虑到经济和社会等系统的影响，包括社会习惯和相关的法律制度等，使社会、经济、自然三方面协调统一，保障整个系统的稳定与平衡。答案(2)为什么说农林牧副渔一体化生态工程体现了整体性原理？
答案 农林牧副渔一体化生态工程建设的关键是调控系统内部的结构和功能，进行优化组合，提高生态系统物质再生和能量转化的能力，充分挖掘物质生产的潜力，尽量利用原料、产品、副产品、废弃物以及时间、空间和营养生态位，提高整体的综合效益。
(3)整体性原理的核心是什么？
答案 整体性原理的核心是生态学、系统学和经济学相统一的原理。答案5.系统学和工程学原理
(1)什么是系统结构决定功能原理？
答案 生态工程设计时，要充分考虑人工生态系统内部不同成分之间的结构，通过优化这种结构，达到改善系统功能的效果。
(2)什么是系统整体性原理？
答案 协调系统内部各部分的关系、比例，只有这样才能顺利完成能量、物质、信息等的转换和流通，并且实现整体功能大于各部分之和的效果，即“1＋1>2”。答案(3)你能举出系统整体功能大于部分之和的例子吗？
答案 豆科作物和固氮菌的共生就是一例。
固氮菌为豆科作物提供氮素，而豆科作物为其提供能量和其他营养，两者的共生使豆科作物能够在氮素缺乏的土地上生长；当把它们分开时，两者的生长都要受到损害。
(4)试描述“稻田养鱼”生态工程是如何体现系统学和工程学原理的。
答案 在稻田养鱼的农业生态系统中，鱼类取食杂草，减少了杂草与水稻在阳光、养分方面的竞争；鱼类中含有丰富的氮、磷，增加了水稻的肥源；滤食性鱼和杂食性鱼能取食稻田中的浮游生物、底栖动物等。答案返回重点难点探究一、生态工程所遵循的基本原理
1.生态工程所遵循的基本原理比较答案物质循环抵抗力答案生物与环境的协调与平衡社会—经济—自然复合系统答案2.将下列现象与所遵循的基本原理用线连起来答案二、生物氧化塘
下图是生物氧化塘的作用示意图，完善此图回答相关问题：好氧菌厌氧菌(1)生物氧化塘的表层(好氧层)的主要生物是______________，主要是降解污水中的_____________和无机盐(如___、__等)，位于下层(兼性层)的生物主要有_________、_________、 等原核生物，与酵母菌相比，其主要特点是______________________。位于底层(厌氧层)的生物主要有_____________、__________等。藻类和好氧菌小分子有机物NP无色杆菌假单孢菌芽孢杆菌无核膜包被的细胞核硫酸还原细菌甲烷细菌好氧菌厌氧菌答案(3)在进行各项生态工程建设时，通过模拟自然生态系统可以促进生态工程内________________和_______________，从而更好地________环境。
(4)生物氧化塘处理污水，应用的生物学原理主要有____________原理和______________原理。物质的良性循环能量的高效利用保护物种多样性协调与平衡(2)生物氧化塘内的转化过程实际上是一个连续处理污水的___________过程：藻类进行光合作用产生的_____和空气中的_____，有利于_______
降解污水中的有机物；兼性厌氧菌和厌氧菌通过有氧或无氧呼吸也分解污水中的有机物；各种菌分解过程中产生的_____等无机物又能被_____充分利用。生物循环氧气氧气好氧菌CO2藻类答案(5)根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，应使食物链越长和营养级越多越好。请你结合所学的有关生态工程原理，分析该结论是否正确？为什么？
_______________________________________________________________
________________________________________________________________
_______________________________________________________________
_______。答案返回(6)结合该污水处理工程，分析其优缺点。
____________________________________
______________________________________。优点：投资少、设备简易、操作容易。
缺点：占用土地面积大不正确。
因为食物链越长，各营养级中的生物数量难以达到一定规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级生物获得的能量越少，该营养级生物数量也越少1.下列关于生态工程的叙述，不正确的是( )
A.当人类赖以生存的生态系统出现了严重的健康问题时，生态工程应运而生
B.生态工程能够减少环境污染
C.生态工程以牺牲环境和资源为前提，生产出更多的产品
D.生态工程力求达到生态效益、经济效益和社会效益的协调统一
解析 A选项为生态工程产生的背景，
B、D选项为生态工程的意义，
C项描述会破坏环境和浪费资源，不是可持续发展，明显错误。 随堂达标检测1234C解析答案52.下图说明我国现有的生产模式严重违反了什么生态工程原理( )解析答案1234A.整体性原理
B.协调与平衡原理
C.系统的结构决定功能原理
D.物质循环再生原理51234解析 从题图中不难看出，综合污染物与能源消耗呈逐年上升的趋势，说明了生产活动产生的物质不能被充分利用，造成了能源的消耗过大。
答案 D53.对生态农业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—产品—原料—产品”的生产模式
D.通过生物防治减少能量损失
解析 在农业生态系统中，要合理利用资源，实现物质的多级利用，使能量最大限度地流向人类或人类所需的产品。食物链过长，能量在食物链中流动时逐级消耗，人类所获得的能量太少。C解析答案134524.人们为了解决某些在农、牧、渔业等生产中产生的生态问题而采取了下列各项措施，其中可能导致完全相反的结果的是( )
A.更好的人口控制方法
B.制造更强、更有效的农药
C.合理地放养牲畜
D.把科学的耕作技术运用于海洋1345解析答案2解析 人口的迅速增加必然会给生态系统增加更大的压力，所以控制人口增长是解决生态问题的有效方法；合理地放养牲畜和科学合理地利用海洋资源是解决生态问题的有效途径；但制造更强、更有效的农药必然会对环境造成严重的污染，这与人们的愿望是完全相反的。对于病虫害的防治应致力于生物防治方法的研究与开发，这样才能有效地解决病虫害的防治和环境污染问题。
答案 B134525.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.系统学和工程学原理
B.协调与平衡原理
C.物种多样性原理
D.整体性原理
解析 协调与平衡原理是生态工程的基本原理之一，该原理的一个重要方面就是考虑环境承载力，即生态系统的自我调节能力。134解析答案返回B52课件32张PPT。第四章 生态工程第14课时 生态工程实例学习目标1.了解生态工程建设的基本过程。
2.举例说出我国生态工程的实例。基础知识导学重点难点探究随堂达标检测栏目索引基础知识导学答案一、生态工程建设
我国与国外的生态工程建设各有特点，阅读教材，思考并回答。
1.为什么说我国生态工程建设的实例更加具有“中国制造”的色彩？
答案 与国外相比，我国的生态工程不仅要保护环境和资源，更迫切的是要以有限的资源为基础，生产出更多的产品满足人口增长与社会发展的需要。我国生态工程所研究的对象，不仅是自然或人为构造的生态工程，而更多的是社会—经济—自然的复合生态系统。2.生态工程所运用的生态工程原理有哪些？
答案 物质循环再生原理、物种多样性原理、协调与平衡原理、整体性原理、系统学和工程学原理。
3.实现可持续发展的措施有哪些？
答案 (1)实现原料→产品→原料→产品的无废弃物生产体系，实现废弃物的资源化。
(2)实现自然资源的可持续发展，符合生态学规律。
(3)保护生物多样性，做到生物与环境、经济发展与保护的协调平衡。答案二、治污生态工程
1.治污生态工程包括哪些生态工程？
答案 包括污水治理生态工程、城市垃圾处理生态工程、湖泊或水源地治理生态工程等。
2.治污生态工程目前主要涉及哪些方面？
答案 主要涉及固体、液体和有机废弃物的处理、生物肥料的研制、湖区污染的治理、塑料的再生利用等方面。答案3.什么是“人工湿地”？
答案 “人工湿地”是人为建设的利用湿地净化污水的生态工程，是将石、砂、土壤等材料按照一定的比例组成基质，并栽种经过选择的水生、湿生植物，构成类似于自然湿地状态的工程化湿地系统。
4.“人工湿地”是如何净化污水的？
答案 “人工湿地”净化污水的过程十分复杂，包括利用基质、植物、微生物的物理、化学、生物的三重协同作用，对污水进行净化处理，其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、水分蒸腾和养分吸收等。答案5.人工湿地污水处理系统有何优点？
答案 低成本、低能耗，有较高的生态效益和经济效益。
6.人工湿地的重要组成成分之一是水生植物，它在污水的净化中起着怎样的作用？
答案 植物可以吸收水体中的铵盐、硝酸盐以及磷酸盐，同时植物的根系可吸附和富集重金属和有毒有害物质，这些物质在植物被收割后又离开了水体。植物密集并交织在一起的根系也能对固体颗粒起到拦截吸附作用。此外，植物为微生物的生长提供了更大的吸附表面积，还能为水体输送氧气等。答案7.人工湿地中的微生物是降解水体污染物的主力军，试分析它在人工湿地中的作用。
答案 好氧微生物将废水中大部分有机物分解为CO2和H2O，厌氧微生物将有机物分解成CO2和CH4等。人工湿地中的某些原生动物，将污水中的有机颗粒作为营养物质吸收。答案三、生态恢复工程
1.对于受到不同程度干扰或破坏的生态系统进行的 、 和 工作，即为生态恢复工程。
2.从生态学的角度分析，要使生态退化逆转，首先应该进行哪一步的恢复？
答案 要实现一个地区环境的好转，首先要恢复这一地区的植被，逐步恢复生物群落，并形成合理、高效的食物链，才能在演替的过程中保持长期的稳定与平衡。答案保护修复改善3.一般地说，矿山废弃地生态恢复工程的关键是什么？应该如何进行选择？
答案 关键在于植被恢复，以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。所以在矿山废弃地植被恢复过程中，要注意选择生长快、抗逆性强的树种，优先选择固氮树种，尽量选择适应性强的乡土树种和先锋树种，注意树种的多功能效益。答案4.我国西部地区环境恶化，有哪些表象？其最突出的矛盾是什么？
答案 西部地区环境恶化的表象是植被减少、地力减退、粮食产量下降、自然灾害加剧。而水土流失是西部生态问题中最本质、最突出的矛盾。
5.我国对西部的生态治理采取的政策是什么？
答案 落实退耕还林、还草政策。答案四、生态农业工程
1.结合教材概念，填写下表。答案生态学环境与经济协调发展多层次、多功能循环和重复2.留民营村进行的农业建设的主要措施有哪些？
答案 调整生产结构，开发利用新能源和大力植树造林；对太阳能、生物能和有机废弃物进行了综合利用。
3.简述留民营村生态农业的社会效益和环境效益。
答案 (1)社会效益：向社会提供粮食、蔬菜、肉、奶、蛋、饲料、加工食品等多种农副产品。
(2)环境效益：降低污染、净化空气、改变农田结构，有效地保护了土地资源。答案五、生态城市
1.生态城市的含义是什么？
答案 是基于社会、经济、自然三个系统并高度统一的可持续发展的城市。
2.生态城市主要具有哪些特点？
答案 (1)注重高效和谐性；
(2)保持整体性；
(3)实现可持续性等。答案返回重点难点探究一、治污生态工程建设的实例
下图为“人工湿地”各环节生物组成示意图，请据图回答：答案(1)在人工湿地处理污水过程中，起净化作用的生物有__________________，不同生物各起什么作用？__________________________________________
_________________________________________________________________________。水生植物和微生物 水生植物吸收、转化污水中的N、P等无机物，促进好氧细菌等微生物对水体中有机物的分解；微生物分解和转化污水中的有机物(2)该人工湿地主要通过哪些途径去除污水中的污染物？
_______________________________________________________________
_________________。通过物理、化学作用沉淀、吸附、过滤，水生植物的吸收、转化，微生物的分解和转化(4)湿地除了具有净化作用外，还有哪些作用？
_______________________________________________________________
_______________________________________________________。解析 湿地生态系统处于水、陆生态系统之间，对于水的变化非常敏感，水的流入能给湿地注入营养物质，水的流出又经常从湿地带走生物和无机物。“人工湿地”是模拟自然湿地的人工生态系统。它的组成成分包括土壤、各类水生植物和水等。人工湿地的净化作用是通过湿地环境中所发生的物理、化学和生物作用的综合效应实现的。提供水源，补充地下水，调节流量，蓄洪防旱，保护堤岸，防风，调节区域气候，保留营养物质，防止盐水入侵，提供可利用的资源等(3)你知道哪些生态系统是湿地吗？___________________________________________________。河流、池塘、湖泊等解析答案二、农业生态工程建设的实例
苏南某县畜禽养殖和栽桑养蚕是当地农业的两大支柱产业。在生产总量不断扩张的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现了资源的最大化利用。请分析该县农业生态系统结构(部分)示意图，回答问题：二、农业生态工程建设的实例
苏南某县畜禽养殖和栽桑养蚕是当地农业的两大支柱产业。在生产总量不断扩张的同时，该县坚持在发展中解决环境问题，优化生态环境，实现了资源的最大化利用。请分析该县农业生态系统结构(部分)示意图，回答问题：(1)该农业生态系统的能量流动从_____________________开始，图中属于消费者的生物有____________。
解析 生态系统的能量输入是指由生产者固定太阳能开始，如桑等农作物；直接或间接以生产者为食的是消费者，如蚕、畜、禽等。桑等生产者固定太阳能蚕、畜、禽解析答案(2)与传统农业生态系统相比，该农业生态系统更能净化环境的主要原因是___________________________。解析 与传统农业相比，该系统对物质进行了多级利用，如利用粪便等合成有机肥，减少了对化肥的使用，降低了成本，减轻了对环境的污染。粪便等“废弃物”被及时利用 解析答案(3)下列有关人工生态系统的说法，正确的是______(多选)。
A.使废物资源化
B.减少了化肥等工业产品的投入量，有利于环境保护
C.抵抗力稳定性低于自然生态系统
D.人占有主导地位，是其他生物生存的基础ABC答案(4)该农业生态系统能提高经济效益的原因是________________________
_____________________________________________________________。解析 该农业生态系统能提高经济效益的原因是投入减少，物质循环利用，使产量提高。 实现了物质和能量的多级
利用，提高了农产品的产量；减少了化肥、农药的使用(降低农业投入)解析答案(5)从生态系统稳定性看，该农业生态系统与简单的农田生态系统相比不易发生虫害的原因是_________________________________________________，
请说出两种根据生物学原理防治害虫的方法：________________________
_____________________________。返回解析 该生态系统生物群落结构相对复杂，从而使抵抗力稳定性增强，自我调节能力提高。生物学原理防治害虫的方法有利用生物的种内关系或种间关系来诱杀害虫，如利用捕食关系引入天敌，利用性引诱剂防治害虫等。 天敌防治、激素防治、种
植转基因抗虫作物(答出两条即可) 抵抗力稳定性较高(营养结构较复杂，自我调节能力较强)解析答案1.微山湖是山东境内的一个面积较大的湖泊，二十年前这里是碧波万顷、鱼儿满湖、野鸭成群，还有“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红”的美丽景象。二十年来，湖区四周县市的工业快速发展，城市居民急增，大量的工业废水、生活污水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅浑浊，而且腥臭难闻。据有关专家说，近几年来，微山湖中已消失了一些物种，如四鼻孔鲤鱼、野鸭、水螅等。上述现象说明的道理主要是( )
A.掠夺式的开发是破坏生物多样性的主要原因
B.环境污染是破坏生物多样性的重要原因
C.外来物种入侵破坏了生物多样性
D.环境教育缺乏是破坏生物多样性的根本原因 随堂达标检测1234解析答案5解析 由材料分析，由于城市居民急增，因而大量的工业废水、生活污水、垃圾涌入该湖。湖水变得不仅浑浊，而且腥臭难闻，微山湖中已消失了一些物种。可见，环境污染是破坏生物多样性的重要原因。
答案 B123452.湿地生态系统具有较强的净化功能，被誉为“地球之肾”。下列有关叙述错误的是( )
A.“人工湿地”是模拟自然湿地的人工生态系统
B.“人工湿地”是利用湿地净化污水的生态工程
C.“人工湿地”成本低、耗能少
D.“人工湿地”对污水的净化作用是通过不同类型的水生植物实现的
解析 “人工湿地”是利用湿地净化污水的人为建设的生态工程，成本低、耗能少。其净化作用是通过不同类型的水生植物和微生物的共同作用实现的。解析答案1234D53.有一山区由于开采露天小铁矿等活动，自然生态系统完全被破坏，成为一片废墟，为尽快使该山区恢复到原有自然生态系统状态，应采取的最好措施是在这片废墟上( )
A.回填土壤，引进多种外来物种，重建新的生态系统
B.撤出人类全部活动，实行全面封闭，等待自然恢复
C.回填土壤，栽培当地经济农作物，发展农业生产
D.回填土壤，栽种多种当地原有的植物，实行封山育林D12345答案4.农村综合发展型生态工程的优点包括( )
①物质和能量的多级利用 ②物质循环再生 ③废物资源化 ④生物相互依存，体现了整体性 ⑤做到了生态、经济和社会效益三结合
A.①②③④ B.②③④⑤
C.①②④⑤ D.①②③④⑤12345解析答案解析 农村综合发展型生态工程是在怎样实现物质的多级循环利用，用有限资源取得经济、社会、生态效益全面提高的背景下提出和发展出的生态工程，典型代表是北京郊区窦店村以沼气工程为中心的物质多级循环利用工程。农村综合发展型生态工程实现了物质和能量的综合利用，物质循环再生实现了废物的资源化，各种生物资源相互依存，把生态效益、经济效益和社会效益紧密地结合为一个整体。
答案 D123455.我国的“三北”防护林是一项规模空前的生态建设工程，被誉为“绿色万里长城建设工程”。下列不属于植树造林在保护环境方面要求的是( )
A.调节气候
B.防风固沙，防止荒漠化
C.提供木材
D.维持大气的碳—氧平衡
解析 树木可涵养水源，调节当地气候；可以防风固沙，防止沙漠化；树木进行光合作用，消耗CO2，制造O2，维持大气的碳—氧平衡；提供木材与环境保护无关，是经济效益。1234解析答案返回C5
