考点18 现代生物科技
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考点18 现代生物科技
超级预测
知识预测
1．“基因工程的原理、技术与应用”考点无疑是选修3教材近3年新课标高考的最大热点，如2009浙江理综3、2009江苏生物34、2009广东生物39、2008海南生物26、2008江苏生物32、2008广东生物39、2007山东理综35、2007广东生物7．等都考查了基因工程的工具与操作技术和应用，预计2010年高考还会继续考查。
2．动物的细胞培养及应用考点，如2009江苏生物32、2009浙江理综1、2008宁夏理综38、2008海南生物25、2007江苏生物29,2007海南生物20等都做了考查，预计2010年高考该考点还会现身。21世纪教育网
3．2009江苏生物31、2009福建理综32、2008海南生物25等都对植物组织培养与植物体细胞杂交在农业生产中的应用做了重点考查，不出意外，2010年高考还会出现。
4．2009江苏生物8、2009广东文基69、2009宁夏理综41和2009海南生物25都对胚胎工程做了较为深入的考查，预计2010年高考中，该考点还会继续考查。
能力预测
本专题命题主要和工农业生产和医学实践及与科技发展联系在一起考查，考查考生的综合运用能力，“高起点、低落点”是本专题考点命题的最大特点。
赋分预测
新课标省份近3年高考试题中，本考点试题赋分比重比较大，每一份考卷都有考查，约占试题比重的10％～l8％。
题型预测
由于各省份考试说明大都规定选修内容的考查方式主要为简答题，故生物技术实践试题以选做简答题为主，选择题较少出现。21世纪教育网
超值储备
知识能力储备
一、基因工程知能储备
1．基因重组的基本工具(理解能力·2009浙江理综3；2008海南生物26；2008广东生物39；2007山东理综35·2010高考预测指数：★★★★★) 21世纪教育网
限制酶 DNA连接酶 载体
作用 切割目的基因和载体 连接DNA片段，形成重组DNA 携带目的基因进入受体细胞
作用部位 两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸二酯键 21世纪教育网
作用特点（条件） （1)识别特定的核苷酸序列；（2)在特定位点上切割 （1)E·coli DNA匪接酶只连接黏性末端（2)T4DNA连接酶连接黏性末端和平末端； （1)能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；（2)有多个限制酶切割位点；（3)具有特殊的标记基因
常用累型 EcoRl限制酶Sma l限制酶 E·coli DNA连接酶T4 DNA连接酶 质粒、噬菌体、动植物病毒
2．基因重组技术操作分析[理解能力·2009江苏生物34；2009广东生物39(2)(3)；2009福建理综32；2008海南生物26；2008江苏生物32；2008广东生物39；2007山东理综35；
2007广东生物7·2010高考预测指数：★★★★★]
(1)目的基因的获取
①目的基因的获取方法：a,．从供体细胞直接获取；b．从基因文库中获取；c．利用mRNA反转录形成；d．利用PCR扩增技术扩增已获得的目的基因；e．人工合成。21世纪教育网
②基因文库、基因组文库、eDNA文库概念及关系。
基因组文库含有一种生物的全部基因，而cDNA文库指含有一种生物的部分基因，二者都是基因文库。
(2)基因表达载体的构建21世纪教育网
①基因表达载体的构建目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。21世纪教育网
②载体与表达载体的区别：二者都有标记基因和复制原点两部分DNA片段。表达载体在载体基础上增加了目的基因、启动子、终止子三部分结构。21世纪教育网
③用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又用到DNA连接酶将目的基因和载体拼接，两种酶作用的化学键都是磷酸二酯键。
(3)将目的基因导人受体细胞——转化
①将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。
②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。
③将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌。转化方法是：先用ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。21世纪教育网
(4)目的基因的检测和表达
①首先，要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是DNA分子杂交技术。21世纪教育网
②其次，还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
③最后，检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原一抗体杂交。
④有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
(5)基因重组技术其他问题分析
①只有第三步将目的基因导人受体细胞不需碱基互补配对，其余三个步骤都涉及碱基配对。21世纪教育网
②操作工具有三种，但工具酶只有两种；限制酶操作步骤第1、2步中用到而且要求用同一种，目的是产生相同的黏性末端。
3．基因工程的应用(综合运用·2009山东理综35；2009广东理基45；2008山东理综35．2010高考预测指数：★)
应用 目的基因 作用 受体生物 备注
植物基因工程常用方法：①农杆菌转化法；②基因枪．法：③花粉管通道法 抗虫转基因植物 抗虫基因、Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因 抗虫：Bt毒蛋白水解成多肽与肠上皮细胞结合，形成穿孔，细胞肿胀裂解致死；两种抑制剂分别抑制相应酶活性，影响消化；植物凝集素为糖蛋白，与肠黏膜结合，影响营养物质的吸收和利用 棉花、水稻等 ①抗虫但不抗病毒、细菌真菌等；②培育抗虫作物优点：减少环境污染、降低生产成本；③不同抗虫基因作用机理不同；④Bt毒蛋白基因来自苏云金芽孢杆菌
抗病转基因植物 病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因、几丁质酶基因、抗毒素合成基因 前两种为抗病毒作用；后两种为抗真菌作用 烟草(抗病毒)、小麦(抗病毒) 引起植物生病的微生物有病毒、细菌、真菌三大类
抗逆转基因植物 ①调节细胞渗透压基因；②抗冻蛋白基因(从鱼体内获取)；③抗除草剂基因 ①通过改变细胞内渗透压，提高抗盐碱、抗旱能力；②耐寒能力提高；③抗除草剂 烟草(抗旱、抗盐碱)、番茄(抗寒)、大豆、玉米(抗除草剂) 抗逆指抵抗不良环境的能力，如盐碱、干旱、低温、涝害等
转基因改良植物的品质 ①含必需氨基酸的蛋白质编码基因；②控制番茄果实成熟的基因；③花青素代谢有关的基因 ①控制合成的蛋白质含必需氨基酸多；②延迟番茄成熟；③改变花瓣的颜色 玉米、番茄、牵牛花等21世纪教育网21世纪教育网 赖氨酸、亮氨酸等都属于必须氨基酸
提高动物生长速度 生长激素基因 促进生长，提高生长速度 鲤鱼 不能导入生长素基因
改善畜产品的品质 肠乳糖酶基因 将乳糖分解，降低牛奶中乳糖的含量 奶牛 部分人对乳糖会发生过敏反应
动物细胞工程方法：显微注射法受体细胞：一般用受精卵 转基因动物生产药物(生物反应器或乳房生物反应器) 药用蛋白乳腺基因+微生物蛋白基因+启动子 分泌乳汁来生产相应的药品 牛和山羊 已生产出的药品有抗凝血酶、血清蛋白、生长激素和a一抗胰蛋白酶
转基因动物作器官移植的供体 ①某种调节因子；(设法除去抗原决定基因 ①抑制抗原决定基因的表达；②不能合成相应抗原 猪 选择猪的器官作人器官替代品的原因：①其内脏构造、大小、血管分布与人相似；②体内隐藏的致病基因少
基因工程药品 控制药品合成的相应基因，如人的胰岛素基因、干扰素基因、乙肝疫苗基因等 生产合成相应的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等 微生物，如大肠杆菌、酵母菌等 选择微生物作受体的原因：繁殖快、单细胞、遗传物质少
基因检测和基因治疗 基因检测 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 临床应用阶段
基因治疗 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 仅处于实验阶段，仍有许多问题和困难制约该技术的发展，所以该技术并未在临床开展
总结：①四种商业化应用的转基因作物：大豆、棉花、渣菜、玉米②转基因作物种植最大的四个国家：美国、阿根廷、加拿大、中国③基因芯片有多种用途，基本原理是DNA分子杂交，检测对象为DNA，但必须是单链的，即将DNA双链打开后才能检测
注意
①动物基因工程主要为了改善畜产品的品质，不是为了产生体型巨大的个体。
②基因治疗只是导入正常基因，并未清除异常基因，故基因治疗只可治疗隐性遗传病。
③DNA分子制作探针进行检测时应检测单链，即将双链DNA分子打开。
④Bt毒蛋白基因产生Bt毒蛋白并无毒性，进入昆虫消化道被分解成多肽后产生毒性。
⑤青霉素是青霉菌产生的，不是通过基因工程产生的。
4．蛋白质工程[理解能力·2009广东生物39(1)·2010高考预测指数：★★]
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(2)蛋白质工程与基因工程的区别：蛋白质工程的本质是通过改造基因进而形成自然界不存在的蛋白质，所以被形象地称为第二代基因工程；基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
二、克隆技术知能储备
1．植物的组织培养与植物体细胞杂交(理解能力与综合运用·2009浙江理综l；2008江苏生物20；2008江苏生物25·2010高考预测指数：★★★★★)
(1)植物组织培养过程分析21世纪教育网
①过程：离体的植物器官、组织或细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽→植物体。
②各过程区别分析如下表
名称 过程 形成体特点 培养基 光
脱分化 由外植体脱分化为愈伤组织 排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团 生长素与细胞分裂素的比例大 避光
再分化 由愈伤组织分化为幼苗或胚状结构 有根、芽或有生根发芽的能力 上述比例小 需光
营养生长生殖生长 发育成完整的植物体 由根、茎、叶、花、果实、种子组成 自身产生各种激素 需光
(2)植物体细胞杂交操作过程分析
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②在诱导剂的作用下进行细胞的诱导融合，形成杂种细胞有三种：AA型、BB型、AB型，只有AB型才是我们所需要的杂种细胞，所以需要进行筛选。
③常用的诱导方法：物理法(离心、振动、电刺激)；化学法聚乙二醇PEG)。
④细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。21世纪教育网
⑤植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞。杂种植株特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
⑥体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。若一植物细胞含有2算条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y条染色体，2个染色体组，其基因型为ccDd，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体为2x+2y，基因型为AabbccDd。
⑦该技术培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔遗传定律，只有有性生殖进行减数分裂过程中才遵循遗传定律。
⑧植物体细胞杂交克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。
(3)植物组织培养技术的实践应用
①微型繁殖
微型繁殖就是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术。繁殖过程中的分裂方式是有丝分裂，亲、子代细胞内DNA不变，所以能够保证亲、子代遗传特性
不变。21世纪教育网
②作物脱毒
作物脱毒是利用茎尖、根尖等无毒组织，进行微型繁殖，由于微型繁殖操作过程必须在无菌条件下操作，所获幼苗是无毒的。21世纪教育网
③人工种子21世纪教育网
人工种子是利用植物组织培养获得胚状体、不定芽、顶芽和侧芽等，然后包上人工种皮就形成了人工种子，如图l8—3。
人工种子优点：a．可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖；b．保持亲本的优良性状，因该过程为无性繁殖；c．节约粮食，减少种子的使用；d．可以控制添加一些物质，如除草剂、农药、促进生长的激素、有益菌等。
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④作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用
突变体Aa中A为突变新基因，并控制着优良性状，利用单倍体育种可以实现稳定遗传，并缩短育种年限，方法步骤如下：21世纪教育网
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⑤细胞产物的工厂化工生产：细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
2．动物的细胞培养与体细胞克隆(理解能力与综合运用·2009江苏生物32；2008宁夏理综38；2008海南生物25；2007江苏生物29；2007海南生物20·2010高考预测指数：★★★★★)
(1)动物细胞培养
幼龄动物组织或胚胎 剪碎胰蛋白酶 单个细晌 细胞悬液 原代培养 胞贴壁生长
胰蛋白酶 细胞悬液 传代培养 细胞株或细胞系
①选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养的原因：幼龄动物组织或胚胎的细胞分化程度低，增殖能力很强，更易于培养。
②进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。分散细胞时不能用胃蛋白酶。因为胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶
就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜pH为7．2～8．4。多数动物细胞培养的适宜pH为7．2～7．4，胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。
③动物细胞培养的条件
a．充足的营养供给——微量元素、无机盐、糖、氨基酸、促生长因子、血清等。
b．适宜的温度：36．5℃±0．5℃；适宜pH：7.2～7.4。
c．气体环境 02有氧呼吸、细胞代谢（95%）
CO2维持pH（5%）
培养液和培养用具杀菌消毒21世纪教育网
d.无菌无毒环境 培养过程加抗生素杀菌21世纪教育网
定期更换培养液，清除代谢物21世纪教育网
④该技术在实践方面的用途
生产生物制品：疫苗、干扰素、抗体等；作为基因工程中受体细胞；检测有毒物质及毒性；科研方面，筛选抗癌药物、治疗和预防疾病。
(2)动物细胞核移植技术
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①如图18—5细胞核移植技术中注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是整个细胞，伴随着两细胞融合，体现细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
②受体细胞为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，此时在透明带内包含着第一极体，在去核的同时连同第一极体一并去掉。 21世纪教育网
③该技术形成重组细胞发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。
④用卵母细胞做受体细胞原因：a．卵母细胞质内存在激发细胞核全能性的表达的物质；b．卵母细胞体积大，便于操作；c．卵黄多，营养物质丰富。
⑤克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。
⑥核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同的原因：
a．克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但其核外线粒体中的DNA是来自受体卵细胞。
b．性状是基因与环境共同作用的结果。供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其性状也不可能和供核体动物完全相同。
c．在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供体动物；没有的性状。
3．细胞融合与单克隆抗体[综合运用·2009山东理综35；(3)·2010高考预测指数：★★★★★]
动物细胞融合技术原理为细胞膜的流动性，最有价值的应用是制备单克隆抗体，如图l8—6所示，关键考点有如下八点：21世纪教育网
(1)细胞融合完成的标志是细胞核融合成一个核。21世纪教育网
(2)若A和B两种细胞融合，则融合方式有三种：AA、BB、AB，满足要求的为AB，所以融合后要用选择培养基筛选。
(3)动物细胞融合特有的诱导方式为用灭活的病毒处理，其他物理化学诱导融合的手段与植物体细胞杂交过程中原生质体融合方法相同。
(4)制备单克隆抗体时选用一种抗原处理的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合，产生杂交瘤细胞，它会兼有两个亲本细胞的特性——在体外培养条件下能不断增殖，屙时能产生出某种特异性的抗体。
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(5)制备单克隆抗体过程中有两次筛选：21世纪教育网
第一次筛选是将未融合的B细胞、骨髓瘤细胞以及BB融合、瘤瘤融合的细胞通过选择培养基淘汰，筛选出B瘤融合的细胞。21世纪教育网
第二次筛选是将产生特定抗体的杂交瘤细胞通过细胞培养用相应抗原检测的办法筛选出来。因为从体内获取的免疫过的B淋巴细胞有很多种，形成杂交瘤细胞有很多种，所以需
筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞。21世纪教育网
(6)获取单克隆抗体的场所：若在培养基中进行杂交瘤细胞的培养，则从培养液中提取；若在小鼠或其他动物腹腔中进行培养，则从腹水中提取。
(7)单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，并可能大量制备。
(8)单克隆抗体的实际应用：作为诊断试剂，识别各种抗原物质的细微差别；用于治疗疾病和运载药物，用于癌症治疗，可制成生物导弹。
三、胚胎工程知能储备
1．动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(综合运用·2008江苏生物34·2010高考预测指数：★★★)
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①卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加。
②桑葚胚：32个细胞左右的胚胎，之前所有细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属全能细胞，胚胎分割的最佳时期。
③囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔。囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化。21世纪教育网
④原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。21世纪教育网
(2)精子与卵子的体内受精过程21世纪教育网
在受精前精子要在雌性动物生殖道内获能；排出的卵子要在输卵管中进一步成熟到减Ⅱ中期才具备受精能力。受精过程如下：21世纪教育网
①精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的郛E细胞，透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。
②精子进入卵黄膜。卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。
③原核形成。雄原核形成和雌原核形成。
④配子结合。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。
(3)精子与卵子的体外受精技术
①卵母细胞的采集和培养：对体型小的动物用促性腺激素处理，从输卵管冲取卵子(可直接受精)；对体型大的动物从卵巢中采集卵母细胞(要在体外培养成熟)。
②精子的采集与获能处理：精子的采集方法有假阴道法、手握法和电刺激法；不同动物精子获能方法不同，对啮齿动物、兔、猪等的精子可放入人工配制的获能液中培养法获能；对牛、羊等精子放在肝素或钙离子载体溶液中化学处理。
(4)胚胎的早期培养技术
早期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在原肠胚之前的囊胚．桑葚胚甚至更早的阶段。
①培养的目的：检测受精状况和受精卵的发育能力。
②胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清、抗生素等，两者都是液体培养基。但植物组织培养为固体培养基，其中加入琼脂，所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。
③移植方式：当胚胎发育到适宜的阶段时，冷冻保存或移植到受体动物子宫内培养。
2．胚胎干细胞的移植(理解能力与综合运用·2009宁夏理综41；2009江苏生物8·2010高考预测指数：★★★)
(1)来源：哺乳动物的胚胎干细胞简称Es或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
(2)特性：(D形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；②在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞；③在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
(3)获得途径：①从体外培养的胚胎获得；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。21世纪教育网
(4)胚胎干细胞的主要用途21世纪教育网
①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律。21世纪教育网
②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导Es细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段。
③可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合征、少年糖尿病等。
④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植Es细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。21世纪教育网
⑤随着组织工程技术的发展，通过Es细胞体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
3．胚胎工程的应用(综合运用·2007宁夏理综32；2007山东理综35·2010高考预测指数：★★★)
(1)胚胎分割技术
用机械方法将早期胚胎切割成2、4、8等份，经移植获得同卵双胎或多胎的技术，在分割时注意内细胞团要均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
(2)胚胎移植技术
对供、受体的选择和处理
（供体牛选择遗传性能和生产性能优良的个体，而受体则重在选择健康的体质和正常的繁殖能力，供体牛一般为引进的优良个体，受体为本地牛；用促性腺激素进行同期发情处理)
↓
用激素对供体母牛做超数排卵处理
(对供体注射促性腺激素，促进排卵)
↓
选择同种优秀的公牛进行配种或人工授精
↓
受精卵→卵裂→早期胚胎
↓
胚胎收集：冲卵
↓
胚胎质量检查(此时的胚胎处于桑葚期或囊胚期)
↓
胚胎移植或保存(保存条件：一l96。C的液氮)
↓
对受体母牛进行是否妊娠的检查
↓
体内孕育，产下胚胎移植的犊牛
图18—8
①胚胎移植的生理学基础：a．动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。b．早期胚胎在一定时间内处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。c．受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能。d．供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
②胚胎移植中“供体”与“受体”的确定：提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”；供体为优良品种，作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。
③胚胎移植的实质：胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状均能保持其原来的优良特性。
④胚胎移植的优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期。
⑤胚胎移植过程中两次使用促性腺激素，第一次对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。
⑥胚胎移植过程中有两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。
⑦胚胎移植过程产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，二者与受体牛没有关系。
⑧冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。
⑨不同动物其胚胎移植的时间不同。牛、羊要培养到桑葚胚或囊胚阶段；小鼠、家兔在桑葚胚前；人胚胎可在4个细胞阶段移植。几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植，因为此时分化程度高，移植成功率很低。
四、生物技术的安全性和伦理问题知能储备
1．转基因生物的安全性争论[理解能力与综合运用·2009广东生物39(4)·2010高考预测指数：★★★] 21世纪教育网
关注焦点 正方观点 反方观点
食物安全 有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据 反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变
生物安全 生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限 扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”
环境安全 不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境 打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体
2．生物技术的伦理问题(理解能力与综合运用·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★)
(1)克隆人：两种不同观点，多数人持否定态度
①否定的理由：克隆人严重违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用；克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；克隆人是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人。
②肯定的理由：技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。
③中国政府的态度：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
(2)试管婴儿：两种目的试管婴儿的区别
①设计试管婴儿：把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重；早期生命也有活下去的权利，抛弃或杀死多余胚胎，无异于“谋杀”。
②试管婴儿：解决了不育问题；提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法；提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。
(3)基因身份证
①否定的理由：个人基因资讯的泄漏造成基因歧视，势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。
②肯定的理由：通过基因检测可以及早采取预防措施，适时进行治疗，达到挽救患者生命的目的。
3．生物武器(综合运用·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★)
(1)种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。
(2)散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。
(3)特点：致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。
(4)禁止生物武器公约及中国政府的态度：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
方法技巧储备
1．不同类型生物的转化方法(理解能力·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★)
生物种类 植物细胞 动物细胞 微生物细胞
常用方法 农杆菌转化法 显微注射技术 Ca2+处理法
受体细胞 体细胞 受精卵 原核细胞
转化过程 将目的基因插人到Ti质粒的T—DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA→表达 将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵) →显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物 Ca2+处理细胞→感受态细胞→重组表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子
[典题l] 下列关于基因工程的叙述，正确的是 ( )
A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因
B．细菌质粒是基因工程常用的运载体
C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA
D．为培育成抗除草剂的作物新品种，导人抗除草剂基因时只能以受精卵为受体
[解析] 基因工程经常以抗菌素抗性基因为标记基因；质粒是基因工程常用的运载体；通常用同一种限制酶切割目的基因和运载体，以获得相同的黏性末端；受体细胞可以是受精卵，也可以是体细胞。
[答案] B
2．植物组织培养和动物细胞培养的比较(理解能力与综合运用·2009浙江理综l·2010高考预测指数：★★)
植物组织培养 动物细胞培养
理论基础(原理) 细胞的全能性 细胞增殖
培养基 固体或半固体培养基，需一定营养物质、激素、光照等条件 液体培养基，营养物质、维生素、动物血清、pH等
区别 过程 外植体(离体根、茎、叶等) 脱分化↓（固体培养基） 愈伤组织一胚状体再 培养基 人工胚乳分 光照 和种皮 化 试管幼苗 人工种子 移栽 发育植株 动物胚胎或幼龄 动物的组织器官 剪碎↓胰蛋白酶处理 单个细胞 ↓培养液 细胞悬浮液 培养瓶中↓原代培养（1~10代）细胞株 传代培养↓(11—40或50代) 细胞系(遗传物质发生改变)
结果 获得新个体或细胞产品 大量产生细胞或细胞产物
用途 ①快速繁殖名贵花卉和果树；②培养无病毒植物、转基因植物；③大规模生产药物、食品添加剂、香料、色素等 ①生产蛋白质制品如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；②检测有毒物质；③研究药理病理；④移植治疗
相同点 都需人工条件下的无菌操作
注意
①动物细胞培养基成分特有的动物血清含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等多种成分。
②两技术手段培养过程中都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂。 ．
③植物组织培养最终产生新个体，体现全能性；动物细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，故不能体现全能性。
[典题2] 动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别是 （ ）
A．动物细胞培养基成分与植物培养基完全不同
B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C．动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能
D．动物细胞培养可发生遗传物质改变，而植物不能
[解析]动物细胞培养基成分是葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等，植物培养基成分是水、矿质元素、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂，二者不是完全不同；动物细胞培养和植物组织培养都必须为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件；动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别是动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能，这是二者的重要区别；动物细胞培养只有培养到细胞系才发生遗传物质的改变，植物组织培养过程中如果受到低温、射线等影响，会更容易发生变异。21世纪教育网
[答案] C21世纪教育网
3．动物细胞融合与植物体细胞杂交(理解能力·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★★)
细胞工程 植物体细胞杂交 动物细胞融合
理论基础 细胞的全能性、细胞膜的流动性 细胞增殖、细胞膜的流动性
融合前处理 酶解法去除细胞壁(纤维素酶、果胶酶) 注射特定抗原，免疫处理正常小鼠
诱导手段 物理法：离心、振荡、电激；化学法：聚乙二醇(PEG) 物理法：离心、振荡、电激；化学法：聚乙二醇；生物法：灭活的病毒(灭活的仙台病毒)
诱导过程 原生质体的制备(酶解法)→原生质体融合→杂种细胞的筛选和培养→杂种植株的诱导与鉴定 正常小鼠免疫处理一动物细胞的融合→杂交瘤细胞的筛选与培养→专一抗体检验阳性细胞培养→单克隆抗体的提纯
用途和意义 克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展杂交的亲本组合范围。应用如白菜一甘蓝杂种植株 制备单克隆抗体；诊断、治疗、预防疾病，例如“生物导弹”治疗癌症
[典题3] 下列关于细胞工程的有关叙述，不正确的是 ( )
A．利用花药离体培养得到单倍体植株，从紫草的愈伤组织中提取紫草素，利用细胞工程培育“番茄一马铃薯”杂种植株，都利用了植物组织培养技术，而利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株没有采用植物组织培养技术
B．在进行组织培养时，由根尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能会发生细胞脱分化、染色体变异或基因突变，而不可能发生细胞分化和基因重组
C．动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法。所用的技术手段，所依据的原理均相同，都能形成杂种细胞和杂种个体
D．“试管婴儿”实质上就是“体外受精”和“胚胎移植”的“产物”，不能使不能产生精子或卵细胞的夫妇能得到自己的孩子；单克隆抗体的制备采用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术方法有差异21世纪教育网
[解析] 动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法有所区别，除了物理和化学方法外，还可以采用灭活的病毒诱导融合。另外，动物细胞融合的目的是为了制备单克隆抗体，并不能得到杂种个体。21世纪教育网
[答案]C
易混易错储备
一、易混知识点储备
1．限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶与解旋酶
(1)限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶与解旋酶的区别
限制酶 DNA连接酶 DNA聚合酶 解旋酶
作用底物 DNA分子 DNA分子片段 脱氧核苷酸 DNA分子
作用部位 磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键 碱基对间的氢键
作用结果 形成黏性末端或平末端 形成重组DNA分子 形成新的DNA分子 形成单链DNA分子
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2．原代培养与传代培养、细胞株与细胞系
原代培养：可有两种表述．a．细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养；b．第l代细胞的培养与传lO代以内的细胞培养统称为原代培养。两种表述没有本质区别。21世纪教育网
传代培养：同样有两种表述：a．细胞悬液培养一段时间后，分瓶再进行的细胞培养；b．传l0代以后的细胞培养，统称为传代培养。
细胞株：原代培养的细胞一般传至l0代左右会出现生长停滞，衰老死亡，少数度过“危机”的细胞能传40～50代，形成细胞株。细胞株的遗传物质并没有发生改变。
细胞系：细胞株传至50代以后，会出现第二次危机，少数度过第二次危机的细胞能够无限制传下去，形成细胞系。细胞系的遗传物质发生了改变，带有癌变细胞的特点。四个概念之间关系如图18—9所示。
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3．试管动物与克隆动物
试管动物 克隆动物
技术基础 体外受精、胚胎移植 核移植技术
实例 克隆牛 多利羊
过程 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
生殖方式 有性生殖 无性生殖
遗传物质 遗传物质来自两个个体 遗传物质与供体相同
意义 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期 加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等
二、典型易错题点拨
1．混淆基因工程和蛋白质工程的区别
[易错典题l] 有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是 ( )
A．通过基因工程产生的蛋白质都符合人类需要
B．通过基因工程能得到自然界中不存在的蛋白质
C．蛋白质工程通常是对蛋白质结构进行直接改造
D．蛋白质工程可以创造新的、自然界中不存在的蛋白质
[解析] 基因工程通常以改造生物的遗传特性为目的，所以基因工程的产物不一定是人类需要的蛋白质。基因工程中的目的基因通常是天然的，它控制合成天然蛋白质。即使人工
合成的目的基因，也是根据天然蛋白质的有关信息合成的，所以基因工程不可能产生非天然蛋白质。蛋白质工程并不是直接改造蛋白质，而是改造某种基因，对这种基因控制合成的蛋
白质进行改造。
[答案]D
[错因分析] 考生混淆蛋白质工程与基因工程的原因是对蛋白质工程的过程本质没有深刻理解，蛋白质工程的本质是通过改造基因进而形成自然界不存在的蛋白质，所以被形象地称为第二代基因工程；基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，这是二者根本的区别。
2．目的基因导入受体细胞的过程与方法理解不到位
[易错典题2] 采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是 ( )
A．将毒素蛋白注射到棉受精卵中
B．将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中
C．将编码毒素蛋白的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
D．将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵
[解析]在基因工程中导入目的基因是将目的基因与运载体重组，然后导入受体细胞。
[答案]C
[错因分析] 对运载体的作用认识不到位，因为没有目的基因与运载体重组，那么独立的编码毒素蛋白的DNA序列，进入受精卵中不能复制并稳定的表达。
3．混淆基因工程的“工具”与基因工程的“酶”
[易错典题3] 下列有关基因工程技术的正确叙述是 （ ）
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
[解析] 细菌作为受体的一个最大优点就是繁殖迅速，可以快速得到人类需要的转基因产物。
[答案] C
[错因分析] 基因操作的工具有限制酶、连接酶，一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列。运载体是基因的运输工具，目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才说明目的基因完成了表达，基因工程的结果是让目的基因完成表达，生产出目的基因的产物，选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。
4．对“单克隆抗体”的制备环节理解不深入
[易错典题4] 科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，下列有关叙述正确的是 ( )
A．杂交瘤细胞的获得是B细胞与骨髓瘤细胞的融合
B．用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞
C．培养获得的杂交瘤细胞既可以产生干扰素，也可以在体外无限增殖
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
[解析] 小鼠的骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞，在体外培养的条件下无限繁殖，产生特异性的单一抗体，不产生干扰素，A、C错。动物细胞没有细胞壁，融合之前不需要酶解法去掉细胞壁，B错。
[答案】 D
[错因分析] 只有浆细胞才能产生特定的抗体，因此杂交瘤细胞的获得必须是浆细胞与骨髓瘤细胞的融合，这是考生容易忽视的考点。
项
类
种
目
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 20 页）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 16 页 （共 17 页） 版权所有@21世纪教育网
考点18 现代生物科技
超级预测
知识预测
1．“基因工程的原理、技术与应用”考点无疑是选修3教材近3年新课标高考的最大热点，如2009浙江理综3、2009江苏生物34、2009广东生物39、2008海南生物26、2008江苏生物32、2008广东生物39、2007山东理综35、2007广东生物7．等都考查了基因工程的工具与操作技术和应用，预计2010年高考还会继续考查。
2．动物的细胞培养及应用考点，如2009江苏生物32、2009浙江理综1、2008宁夏理综38、2008海南生物25、2007江苏生物29,2007海南生物20等都做了考查，预计2010年高考该考点还会现身。21世纪教育网
3．2009江苏生物31、2009福建理综32、2008海南生物25等都对植物组织培养与植物体细胞杂交在农业生产中的应用做了重点考查，不出意外，2010年高考还会出现。
4．2009江苏生物8、2009广东文基69、2009宁夏理综41和2009海南生物25都对胚胎工程做了较为深入的考查，预计2010年高考中，该考点还会继续考查。
能力预测
本专题命题主要和工农业生产和医学实践及与科技发展联系在一起考查，考查考生的综合运用能力，“高起点、低落点”是本专题考点命题的最大特点。
赋分预测
新课标省份近3年高考试题中，本考点试题赋分比重比较大，每一份考卷都有考查，约占试题比重的10％～l8％。
题型预测
由于各省份考试说明大都规定选修内容的考查方式主要为简答题，故生物技术实践试题以选做简答题为主，选择题较少出现。21世纪教育网
超值储备
知识能力储备
一、基因工程知能储备
1．基因重组的基本工具(理解能力·2009浙江理综3；2008海南生物26；2008广东生物39；2007山东理综35·2010高考预测指数：★★★★★) 21世纪教育网
限制酶 DNA连接酶 载体
作用 切割目的基因和载体 连接DNA片段，形成重组DNA 携带目的基因进入受体细胞
作用部位 两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间形成的磷酸二酯键 21世纪教育网
作用特点（条件） （1)识别特定的核苷酸序列；（2)在特定位点上切割 （1)E·coli DNA匪接酶只连接黏性末端（2)T4DNA连接酶连接黏性末端和平末端； （1)能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；（2)有多个限制酶切割位点；（3)具有特殊的标记基因
常用累型 EcoRl限制酶Sma l限制酶 E·coli DNA连接酶T4 DNA连接酶 质粒、噬菌体、动植物病毒
2．基因重组技术操作分析[理解能力·2009江苏生物34；2009广东生物39(2)(3)；2009福建理综32；2008海南生物26；2008江苏生物32；2008广东生物39；2007山东理综35；
2007广东生物7·2010高考预测指数：★★★★★]
(1)目的基因的获取
①目的基因的获取方法：a,．从供体细胞直接获取；b．从基因文库中获取；c．利用mRNA反转录形成；d．利用PCR扩增技术扩增已获得的目的基因；e．人工合成。21世纪教育网
②基因文库、基因组文库、eDNA文库概念及关系。
基因组文库含有一种生物的全部基因，而cDNA文库指含有一种生物的部分基因，二者都是基因文库。
(2)基因表达载体的构建21世纪教育网
①基因表达载体的构建目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。21世纪教育网
②载体与表达载体的区别：二者都有标记基因和复制原点两部分DNA片段。表达载体在载体基础上增加了目的基因、启动子、终止子三部分结构。21世纪教育网
③用到的工具酶：既用到限制酶切割载体，又用到DNA连接酶将目的基因和载体拼接，两种酶作用的化学键都是磷酸二酯键。
(3)将目的基因导人受体细胞——转化
①将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。
②将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。
③将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌。转化方法是：先用ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。21世纪教育网
(4)目的基因的检测和表达
①首先，要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是DNA分子杂交技术。21世纪教育网
②其次，还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。
③最后，检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原一抗体杂交。
④有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。
(5)基因重组技术其他问题分析
①只有第三步将目的基因导人受体细胞不需碱基互补配对，其余三个步骤都涉及碱基配对。21世纪教育网
②操作工具有三种，但工具酶只有两种；限制酶操作步骤第1、2步中用到而且要求用同一种，目的是产生相同的黏性末端。
3．基因工程的应用(综合运用·2009山东理综35；2009广东理基45；2008山东理综35．2010高考预测指数：★)
应用 目的基因 作用 受体生物 备注
植物基因工程常用方法：①农杆菌转化法；②基因枪．法：③花粉管通道法 抗虫转基因植物 抗虫基因、Bt毒蛋白基因、蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因 抗虫：Bt毒蛋白水解成多肽与肠上皮细胞结合，形成穿孔，细胞肿胀裂解致死；两种抑制剂分别抑制相应酶活性，影响消化；植物凝集素为糖蛋白，与肠黏膜结合，影响营养物质的吸收和利用 棉花、水稻等 ①抗虫但不抗病毒、细菌真菌等；②培育抗虫作物优点：减少环境污染、降低生产成本；③不同抗虫基因作用机理不同；④Bt毒蛋白基因来自苏云金芽孢杆菌
抗病转基因植物 病毒外壳蛋白基因、病毒复制酶基因、几丁质酶基因、抗毒素合成基因 前两种为抗病毒作用；后两种为抗真菌作用 烟草(抗病毒)、小麦(抗病毒) 引起植物生病的微生物有病毒、细菌、真菌三大类
抗逆转基因植物 ①调节细胞渗透压基因；②抗冻蛋白基因(从鱼体内获取)；③抗除草剂基因 ①通过改变细胞内渗透压，提高抗盐碱、抗旱能力；②耐寒能力提高；③抗除草剂 烟草(抗旱、抗盐碱)、番茄(抗寒)、大豆、玉米(抗除草剂) 抗逆指抵抗不良环境的能力，如盐碱、干旱、低温、涝害等
转基因改良植物的品质 ①含必需氨基酸的蛋白质编码基因；②控制番茄果实成熟的基因；③花青素代谢有关的基因 ①控制合成的蛋白质含必需氨基酸多；②延迟番茄成熟；③改变花瓣的颜色 玉米、番茄、牵牛花等21世纪教育网21世纪教育网 赖氨酸、亮氨酸等都属于必须氨基酸
提高动物生长速度 生长激素基因 促进生长，提高生长速度 鲤鱼 不能导入生长素基因
改善畜产品的品质 肠乳糖酶基因 将乳糖分解，降低牛奶中乳糖的含量 奶牛 部分人对乳糖会发生过敏反应
动物细胞工程方法：显微注射法受体细胞：一般用受精卵 转基因动物生产药物(生物反应器或乳房生物反应器) 药用蛋白乳腺基因+微生物蛋白基因+启动子 分泌乳汁来生产相应的药品 牛和山羊 已生产出的药品有抗凝血酶、血清蛋白、生长激素和a一抗胰蛋白酶
转基因动物作器官移植的供体 ①某种调节因子；(设法除去抗原决定基因 ①抑制抗原决定基因的表达；②不能合成相应抗原 猪 选择猪的器官作人器官替代品的原因：①其内脏构造、大小、血管分布与人相似；②体内隐藏的致病基因少
基因工程药品 控制药品合成的相应基因，如人的胰岛素基因、干扰素基因、乙肝疫苗基因等 生产合成相应的药品，如胰岛素、干扰素、乙肝疫苗等 微生物，如大肠杆菌、酵母菌等 选择微生物作受体的原因：繁殖快、单细胞、遗传物质少
基因检测和基因治疗 基因检测 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 临床应用阶段
基因治疗 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 仅处于实验阶段，仍有许多问题和困难制约该技术的发展，所以该技术并未在临床开展
总结：①四种商业化应用的转基因作物：大豆、棉花、渣菜、玉米②转基因作物种植最大的四个国家：美国、阿根廷、加拿大、中国③基因芯片有多种用途，基本原理是DNA分子杂交，检测对象为DNA，但必须是单链的，即将DNA双链打开后才能检测
注意
①动物基因工程主要为了改善畜产品的品质，不是为了产生体型巨大的个体。
②基因治疗只是导入正常基因，并未清除异常基因，故基因治疗只可治疗隐性遗传病。
③DNA分子制作探针进行检测时应检测单链，即将双链DNA分子打开。
④Bt毒蛋白基因产生Bt毒蛋白并无毒性，进入昆虫消化道被分解成多肽后产生毒性。
⑤青霉素是青霉菌产生的，不是通过基因工程产生的。
4．蛋白质工程[理解能力·2009广东生物39(1)·2010高考预测指数：★★]
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(2)蛋白质工程与基因工程的区别：蛋白质工程的本质是通过改造基因进而形成自然界不存在的蛋白质，所以被形象地称为第二代基因工程；基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质。
二、克隆技术知能储备
1．植物的组织培养与植物体细胞杂交(理解能力与综合运用·2009浙江理综l；2008江苏生物20；2008江苏生物25·2010高考预测指数：★★★★★)
(1)植物组织培养过程分析21世纪教育网
①过程：离体的植物器官、组织或细胞 脱分化 愈伤组织 再分化 根、芽→植物体。
②各过程区别分析如下表
名称 过程 形成体特点 培养基 光
脱分化 由外植体脱分化为愈伤组织 排列疏松、高度液泡化的薄壁细胞团 生长素与细胞分裂素的比例大 避光
再分化 由愈伤组织分化为幼苗或胚状结构 有根、芽或有生根发芽的能力 上述比例小 需光
营养生长生殖生长 发育成完整的植物体 由根、茎、叶、花、果实、种子组成 自身产生各种激素 需光
(2)植物体细胞杂交操作过程分析
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②在诱导剂的作用下进行细胞的诱导融合，形成杂种细胞有三种：AA型、BB型、AB型，只有AB型才是我们所需要的杂种细胞，所以需要进行筛选。
③常用的诱导方法：物理法(离心、振动、电刺激)；化学法聚乙二醇PEG)。
④细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。21世纪教育网
⑤植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞。杂种植株特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。
⑥体细胞杂交即两个细胞融合成一个细胞，不管染色体、基因组还是染色体组都采用直接相加的方法。若一植物细胞含有2算条染色体，2个染色体组，基因型为Aabb，另一植物细胞含有2y条染色体，2个染色体组，其基因型为ccDd，则新植株应为四倍体，其体细胞中染色体为2x+2y，基因型为AabbccDd。
⑦该技术培育新品种的过程中，遗传物质的传递不遵循孟德尔遗传定律，只有有性生殖进行减数分裂过程中才遵循遗传定律。
⑧植物体细胞杂交克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲本组合范围。
(3)植物组织培养技术的实践应用
①微型繁殖
微型繁殖就是用于快速繁殖优良品种的植物组织培养技术，也叫快速繁殖技术。繁殖过程中的分裂方式是有丝分裂，亲、子代细胞内DNA不变，所以能够保证亲、子代遗传特性
不变。21世纪教育网
②作物脱毒
作物脱毒是利用茎尖、根尖等无毒组织，进行微型繁殖，由于微型繁殖操作过程必须在无菌条件下操作，所获幼苗是无毒的。21世纪教育网
③人工种子21世纪教育网
人工种子是利用植物组织培养获得胚状体、不定芽、顶芽和侧芽等，然后包上人工种皮就形成了人工种子，如图l8—3。
人工种子优点：a．可使在自然条件下不结实或种子昂贵的植物得以繁殖；b．保持亲本的优良性状，因该过程为无性繁殖；c．节约粮食，减少种子的使用；d．可以控制添加一些物质，如除草剂、农药、促进生长的激素、有益菌等。
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④作物新品种的培育：单倍体育种和突变体的利用
突变体Aa中A为突变新基因，并控制着优良性状，利用单倍体育种可以实现稳定遗传，并缩短育种年限，方法步骤如下：21世纪教育网
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⑤细胞产物的工厂化工生产：细胞产物有蛋白质、脂肪、糖类、药物、香料、生物碱等。
2．动物的细胞培养与体细胞克隆(理解能力与综合运用·2009江苏生物32；2008宁夏理综38；2008海南生物25；2007江苏生物29；2007海南生物20·2010高考预测指数：★★★★★)
(1)动物细胞培养
幼龄动物组织或胚胎 剪碎胰蛋白酶 单个细晌 细胞悬液 原代培养 胞贴壁生长
胰蛋白酶 细胞悬液 传代培养 细胞株或细胞系
①选用幼龄动物组织或胚胎进行细胞培养的原因：幼龄动物组织或胚胎的细胞分化程度低，增殖能力很强，更易于培养。
②进行动物细胞传代培养时用胰蛋白酶分散细胞，说明细胞间的物质主要是蛋白质。分散细胞时不能用胃蛋白酶。因为胃蛋白酶作用的适宜pH约为2，当pH大于6时，胃蛋白酶
就会失去活性。胰蛋白酶作用的适宜pH为7．2～8．4。多数动物细胞培养的适宜pH为7．2～7．4，胰蛋白酶在此环境中活性较高，因此胰蛋白酶适宜用于细胞培养时的消化。
③动物细胞培养的条件
a．充足的营养供给——微量元素、无机盐、糖、氨基酸、促生长因子、血清等。
b．适宜的温度：36．5℃±0．5℃；适宜pH：7.2～7.4。
c．气体环境 02有氧呼吸、细胞代谢（95%）
CO2维持pH（5%）
培养液和培养用具杀菌消毒21世纪教育网
d.无菌无毒环境 培养过程加抗生素杀菌21世纪教育网
定期更换培养液，清除代谢物21世纪教育网
④该技术在实践方面的用途
生产生物制品：疫苗、干扰素、抗体等；作为基因工程中受体细胞；检测有毒物质及毒性；科研方面，筛选抗癌药物、治疗和预防疾病。
(2)动物细胞核移植技术
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①如图18—5细胞核移植技术中注入去核卵母细胞中的不是供体细胞核，而是整个细胞，伴随着两细胞融合，体现细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
②受体细胞为减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，此时在透明带内包含着第一极体，在去核的同时连同第一极体一并去掉。 21世纪教育网
③该技术形成重组细胞发育成一个新个体，体现了细胞核的全能性而非动物细胞的全能性。
④用卵母细胞做受体细胞原因：a．卵母细胞质内存在激发细胞核全能性的表达的物质；b．卵母细胞体积大，便于操作；c．卵黄多，营养物质丰富。
⑤克隆属于无性繁殖，产生新个体的性别、绝大多数性状与供核亲本一致。
⑥核移植技术获得的动物与供核动物性状不完全相同的原因：
a．克隆动物绝大部分DNA来自供体细胞核，但其核外线粒体中的DNA是来自受体卵细胞。
b．性状是基因与环境共同作用的结果。供核动物生活的环境与克隆动物所生活的环境不会完全相同，其性状也不可能和供核体动物完全相同。
c．在个体发育过程中有可能发生基因突变，产生供体动物；没有的性状。
3．细胞融合与单克隆抗体[综合运用·2009山东理综35；(3)·2010高考预测指数：★★★★★]
动物细胞融合技术原理为细胞膜的流动性，最有价值的应用是制备单克隆抗体，如图l8—6所示，关键考点有如下八点：21世纪教育网
(1)细胞融合完成的标志是细胞核融合成一个核。21世纪教育网
(2)若A和B两种细胞融合，则融合方式有三种：AA、BB、AB，满足要求的为AB，所以融合后要用选择培养基筛选。
(3)动物细胞融合特有的诱导方式为用灭活的病毒处理，其他物理化学诱导融合的手段与植物体细胞杂交过程中原生质体融合方法相同。
(4)制备单克隆抗体时选用一种抗原处理的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行细胞融合，产生杂交瘤细胞，它会兼有两个亲本细胞的特性——在体外培养条件下能不断增殖，屙时能产生出某种特异性的抗体。
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(5)制备单克隆抗体过程中有两次筛选：21世纪教育网
第一次筛选是将未融合的B细胞、骨髓瘤细胞以及BB融合、瘤瘤融合的细胞通过选择培养基淘汰，筛选出B瘤融合的细胞。21世纪教育网
第二次筛选是将产生特定抗体的杂交瘤细胞通过细胞培养用相应抗原检测的办法筛选出来。因为从体内获取的免疫过的B淋巴细胞有很多种，形成杂交瘤细胞有很多种，所以需
筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞。21世纪教育网
(6)获取单克隆抗体的场所：若在培养基中进行杂交瘤细胞的培养，则从培养液中提取；若在小鼠或其他动物腹腔中进行培养，则从腹水中提取。
(7)单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，并可能大量制备。
(8)单克隆抗体的实际应用：作为诊断试剂，识别各种抗原物质的细微差别；用于治疗疾病和运载药物，用于癌症治疗，可制成生物导弹。
三、胚胎工程知能储备
1．动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(综合运用·2008江苏生物34·2010高考预测指数：★★★)
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①卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加。
②桑葚胚：32个细胞左右的胚胎，之前所有细胞都具有发育成完整胚胎的潜能，属全能细胞，胚胎分割的最佳时期。
③囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔。囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化。21世纪教育网
④原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。21世纪教育网
(2)精子与卵子的体内受精过程21世纪教育网
在受精前精子要在雌性动物生殖道内获能；排出的卵子要在输卵管中进一步成熟到减Ⅱ中期才具备受精能力。受精过程如下：21世纪教育网
①精子穿越放射冠和透明带。顶体反应使顶体内的酶释放出来并溶解放射冠内的郛E细胞，透明带反应是防止多精入卵受精的第一道屏障。
②精子进入卵黄膜。卵黄膜封闭作用是防止多精入卵受精的第二道屏障。
③原核形成。雄原核形成和雌原核形成。
④配子结合。雌雄原核融合形成合子(受精卵)。
(3)精子与卵子的体外受精技术
①卵母细胞的采集和培养：对体型小的动物用促性腺激素处理，从输卵管冲取卵子(可直接受精)；对体型大的动物从卵巢中采集卵母细胞(要在体外培养成熟)。
②精子的采集与获能处理：精子的采集方法有假阴道法、手握法和电刺激法；不同动物精子获能方法不同，对啮齿动物、兔、猪等的精子可放入人工配制的获能液中培养法获能；对牛、羊等精子放在肝素或钙离子载体溶液中化学处理。
(4)胚胎的早期培养技术
早期胚胎一般指可用于移植的胚胎，在原肠胚之前的囊胚．桑葚胚甚至更早的阶段。
①培养的目的：检测受精状况和受精卵的发育能力。
②胚胎早期培养液成分与动物细胞培养液成分基本相同，除无机盐、营养成分和调节物质外，还需要血清、抗生素等，两者都是液体培养基。但植物组织培养为固体培养基，其中加入琼脂，所需植物激素主要是生长素和细胞分裂素两大类。
③移植方式：当胚胎发育到适宜的阶段时，冷冻保存或移植到受体动物子宫内培养。
2．胚胎干细胞的移植(理解能力与综合运用·2009宁夏理综41；2009江苏生物8·2010高考预测指数：★★★)
(1)来源：哺乳动物的胚胎干细胞简称Es或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。
(2)特性：(D形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；②在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞；③在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
(3)获得途径：①从体外培养的胚胎获得；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。21世纪教育网
(4)胚胎干细胞的主要用途21世纪教育网
①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律。21世纪教育网
②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料，在培养液中加入分化诱导因子，如牛黄酸等化学物质时，就可以诱导Es细胞向不同类型的组织细胞分化，这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段。
③可以用于治疗人类的某些顽疾，如帕金森综合征、少年糖尿病等。
④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性，移植Es细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能。21世纪教育网
⑤随着组织工程技术的发展，通过Es细胞体外诱导分化，定向培育出人造组织器官，用于器官移植，解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。
3．胚胎工程的应用(综合运用·2007宁夏理综32；2007山东理综35·2010高考预测指数：★★★)
(1)胚胎分割技术
用机械方法将早期胚胎切割成2、4、8等份，经移植获得同卵双胎或多胎的技术，在分割时注意内细胞团要均等分割，否则会影响胚胎的恢复和进一步发育。
(2)胚胎移植技术
对供、受体的选择和处理
（供体牛选择遗传性能和生产性能优良的个体，而受体则重在选择健康的体质和正常的繁殖能力，供体牛一般为引进的优良个体，受体为本地牛；用促性腺激素进行同期发情处理)
↓
用激素对供体母牛做超数排卵处理
(对供体注射促性腺激素，促进排卵)
↓
选择同种优秀的公牛进行配种或人工授精
↓
受精卵→卵裂→早期胚胎
↓
胚胎收集：冲卵
↓
胚胎质量检查(此时的胚胎处于桑葚期或囊胚期)
↓
胚胎移植或保存(保存条件：一l96。C的液氮)
↓
对受体母牛进行是否妊娠的检查
↓
体内孕育，产下胚胎移植的犊牛
图18—8
①胚胎移植的生理学基础：a．动物发情排卵后，同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的，这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。b．早期胚胎在一定时间内处于游离状态，这就为胚胎的收集提供了可能。c．受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体的存活提供了可能。d．供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系，但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。
②胚胎移植中“供体”与“受体”的确定：提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体称为“受体”；供体为优良品种，作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。
③胚胎移植的实质：胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转换，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状均能保持其原来的优良特性。
④胚胎移植的优势：可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期。
⑤胚胎移植过程中两次使用促性腺激素，第一次对受、供体进行同期发情处理；第二次用于供体的超数排卵。
⑥胚胎移植过程中有两次检查：第一次对收集的胚胎进行检查；第二次对受体母牛是否妊娠进行检查。
⑦胚胎移植过程产下的犊牛性状取决于所用公牛和供体牛，性别取决于公牛提供何种类型的精子，二者与受体牛没有关系。
⑧冲卵的含义是从子宫中冲出胚胎，而非冲出卵子。
⑨不同动物其胚胎移植的时间不同。牛、羊要培养到桑葚胚或囊胚阶段；小鼠、家兔在桑葚胚前；人胚胎可在4个细胞阶段移植。几乎所有动物都不能到原肠胚阶段移植，因为此时分化程度高，移植成功率很低。
四、生物技术的安全性和伦理问题知能储备
1．转基因生物的安全性争论[理解能力与综合运用·2009广东生物39(4)·2010高考预测指数：★★★] 21世纪教育网
关注焦点 正方观点 反方观点
食物安全 有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据 反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变
生物安全 生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限 扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”
环境安全 不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境 打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体
2．生物技术的伦理问题(理解能力与综合运用·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★)
(1)克隆人：两种不同观点，多数人持否定态度
①否定的理由：克隆人严重违反了人类伦理道德，是克隆技术的滥用；克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念；克隆人是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人。
②肯定的理由：技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。
③中国政府的态度：禁止生殖性克隆，不反对治疗性克隆。四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。
(2)试管婴儿：两种目的试管婴儿的区别
①设计试管婴儿：把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重；早期生命也有活下去的权利，抛弃或杀死多余胚胎，无异于“谋杀”。
②试管婴儿：解决了不育问题；提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法；提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。
(3)基因身份证
①否定的理由：个人基因资讯的泄漏造成基因歧视，势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。
②肯定的理由：通过基因检测可以及早采取预防措施，适时进行治疗，达到挽救患者生命的目的。
3．生物武器(综合运用·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★)
(1)种类：致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌。
(2)散布方式：吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。
(3)特点：致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。
(4)禁止生物武器公约及中国政府的态度：在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散。
方法技巧储备
1．不同类型生物的转化方法(理解能力·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★)
生物种类 植物细胞 动物细胞 微生物细胞
常用方法 农杆菌转化法 显微注射技术 Ca2+处理法
受体细胞 体细胞 受精卵 原核细胞
转化过程 将目的基因插人到Ti质粒的T—DNA上→农杆菌→导入植物细胞→整合到受体细胞的DNA→表达 将含有目的基因的表达载体提纯→取卵(受精卵) →显微注射→受精卵发育→获得具有新性状的动物 Ca2+处理细胞→感受态细胞→重组表达载体与感受态细胞混合→感受态细胞吸收DNA分子
[典题l] 下列关于基因工程的叙述，正确的是 ( )
A．基因工程经常以抗菌素抗性基因为目的基因
B．细菌质粒是基因工程常用的运载体
C．通常用一种限制性内切酶处理含目的基因的DNA，用另一种处理运载体DNA
D．为培育成抗除草剂的作物新品种，导人抗除草剂基因时只能以受精卵为受体
[解析] 基因工程经常以抗菌素抗性基因为标记基因；质粒是基因工程常用的运载体；通常用同一种限制酶切割目的基因和运载体，以获得相同的黏性末端；受体细胞可以是受精卵，也可以是体细胞。
[答案] B
2．植物组织培养和动物细胞培养的比较(理解能力与综合运用·2009浙江理综l·2010高考预测指数：★★)
植物组织培养 动物细胞培养
理论基础(原理) 细胞的全能性 细胞增殖
培养基 固体或半固体培养基，需一定营养物质、激素、光照等条件 液体培养基，营养物质、维生素、动物血清、pH等
区别 过程 外植体(离体根、茎、叶等) 脱分化↓（固体培养基） 愈伤组织一胚状体再 培养基 人工胚乳分 光照 和种皮 化 试管幼苗 人工种子 移栽 发育植株 动物胚胎或幼龄 动物的组织器官 剪碎↓胰蛋白酶处理 单个细胞 ↓培养液 细胞悬浮液 培养瓶中↓原代培养（1~10代）细胞株 传代培养↓(11—40或50代) 细胞系(遗传物质发生改变)
结果 获得新个体或细胞产品 大量产生细胞或细胞产物
用途 ①快速繁殖名贵花卉和果树；②培养无病毒植物、转基因植物；③大规模生产药物、食品添加剂、香料、色素等 ①生产蛋白质制品如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；②检测有毒物质；③研究药理病理；④移植治疗
相同点 都需人工条件下的无菌操作
注意
①动物细胞培养基成分特有的动物血清含有蛋白质、氨基酸、葡萄糖、激素等多种成分。
②两技术手段培养过程中都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称克隆，都不涉及减数分裂。 ．
③植物组织培养最终产生新个体，体现全能性；动物细胞培养产生大量细胞，不形成新个体，故不能体现全能性。
[典题2] 动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别是 （ ）
A．动物细胞培养基成分与植物培养基完全不同
B．动物细胞培养不需要在无菌条件下进行
C．动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能
D．动物细胞培养可发生遗传物质改变，而植物不能
[解析]动物细胞培养基成分是葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素、动物血清等，植物培养基成分是水、矿质元素、维生素、蔗糖、氨基酸、琼脂，二者不是完全不同；动物细胞培养和植物组织培养都必须为无菌操作，需要适宜的温度、pH等条件；动物细胞培养与植物细胞培养的重要区别是动物细胞可以传代培养，而植物细胞不能，这是二者的重要区别；动物细胞培养只有培养到细胞系才发生遗传物质的改变，植物组织培养过程中如果受到低温、射线等影响，会更容易发生变异。21世纪教育网
[答案] C21世纪教育网
3．动物细胞融合与植物体细胞杂交(理解能力·3年高考未考点·2010高考预测指数：★★★)
细胞工程 植物体细胞杂交 动物细胞融合
理论基础 细胞的全能性、细胞膜的流动性 细胞增殖、细胞膜的流动性
融合前处理 酶解法去除细胞壁(纤维素酶、果胶酶) 注射特定抗原，免疫处理正常小鼠
诱导手段 物理法：离心、振荡、电激；化学法：聚乙二醇(PEG) 物理法：离心、振荡、电激；化学法：聚乙二醇；生物法：灭活的病毒(灭活的仙台病毒)
诱导过程 原生质体的制备(酶解法)→原生质体融合→杂种细胞的筛选和培养→杂种植株的诱导与鉴定 正常小鼠免疫处理一动物细胞的融合→杂交瘤细胞的筛选与培养→专一抗体检验阳性细胞培养→单克隆抗体的提纯
用途和意义 克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展杂交的亲本组合范围。应用如白菜一甘蓝杂种植株 制备单克隆抗体；诊断、治疗、预防疾病，例如“生物导弹”治疗癌症
[典题3] 下列关于细胞工程的有关叙述，不正确的是 ( )
A．利用花药离体培养得到单倍体植株，从紫草的愈伤组织中提取紫草素，利用细胞工程培育“番茄一马铃薯”杂种植株，都利用了植物组织培养技术，而利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗得到多倍体植株没有采用植物组织培养技术
B．在进行组织培养时，由根尖细胞形成愈伤组织的过程中，可能会发生细胞脱分化、染色体变异或基因突变，而不可能发生细胞分化和基因重组
C．动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法。所用的技术手段，所依据的原理均相同，都能形成杂种细胞和杂种个体
D．“试管婴儿”实质上就是“体外受精”和“胚胎移植”的“产物”，不能使不能产生精子或卵细胞的夫妇能得到自己的孩子；单克隆抗体的制备采用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术方法有差异21世纪教育网
[解析] 动物细胞融合与植物体细胞杂交相比，诱导融合的方法有所区别，除了物理和化学方法外，还可以采用灭活的病毒诱导融合。另外，动物细胞融合的目的是为了制备单克隆抗体，并不能得到杂种个体。21世纪教育网
[答案]C
易混易错储备
一、易混知识点储备
1．限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶与解旋酶
(1)限制酶、DNA连接酶、DNA聚合酶与解旋酶的区别
限制酶 DNA连接酶 DNA聚合酶 解旋酶
作用底物 DNA分子 DNA分子片段 脱氧核苷酸 DNA分子
作用部位 磷酸二酯键 磷酸二酯键 磷酸二酯键 碱基对间的氢键
作用结果 形成黏性末端或平末端 形成重组DNA分子 形成新的DNA分子 形成单链DNA分子
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2．原代培养与传代培养、细胞株与细胞系
原代培养：可有两种表述．a．细胞悬液第一次在瓶中培养，没有分瓶培养之前的细胞培养；b．第l代细胞的培养与传lO代以内的细胞培养统称为原代培养。两种表述没有本质区别。21世纪教育网
传代培养：同样有两种表述：a．细胞悬液培养一段时间后，分瓶再进行的细胞培养；b．传l0代以后的细胞培养，统称为传代培养。
细胞株：原代培养的细胞一般传至l0代左右会出现生长停滞，衰老死亡，少数度过“危机”的细胞能传40～50代，形成细胞株。细胞株的遗传物质并没有发生改变。
细胞系：细胞株传至50代以后，会出现第二次危机，少数度过第二次危机的细胞能够无限制传下去，形成细胞系。细胞系的遗传物质发生了改变，带有癌变细胞的特点。四个概念之间关系如图18—9所示。
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3．试管动物与克隆动物
试管动物 克隆动物
技术基础 体外受精、胚胎移植 核移植技术
实例 克隆牛 多利羊
过程 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
生殖方式 有性生殖 无性生殖
遗传物质 遗传物质来自两个个体 遗传物质与供体相同
意义 充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，缩短供体本身的繁殖周期 加速家畜遗传改良进程、挽救濒危物种等
二、典型易错题点拨
1．混淆基因工程和蛋白质工程的区别
[易错典题l] 有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是 ( )
A．通过基因工程产生的蛋白质都符合人类需要
B．通过基因工程能得到自然界中不存在的蛋白质
C．蛋白质工程通常是对蛋白质结构进行直接改造
D．蛋白质工程可以创造新的、自然界中不存在的蛋白质
[解析] 基因工程通常以改造生物的遗传特性为目的，所以基因工程的产物不一定是人类需要的蛋白质。基因工程中的目的基因通常是天然的，它控制合成天然蛋白质。即使人工
合成的目的基因，也是根据天然蛋白质的有关信息合成的，所以基因工程不可能产生非天然蛋白质。蛋白质工程并不是直接改造蛋白质，而是改造某种基因，对这种基因控制合成的蛋
白质进行改造。
[答案]D
[错因分析] 考生混淆蛋白质工程与基因工程的原因是对蛋白质工程的过程本质没有深刻理解，蛋白质工程的本质是通过改造基因进而形成自然界不存在的蛋白质，所以被形象地称为第二代基因工程；基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质，这是二者根本的区别。
2．目的基因导入受体细胞的过程与方法理解不到位
[易错典题2] 采用基因工程的方法培育抗虫棉，下列导入目的基因的作法正确的是 ( )
A．将毒素蛋白注射到棉受精卵中
B．将编码毒素蛋白的DNA序列，注射到棉受精卵中
C．将编码毒素蛋白的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
D．将编码毒素蛋白的DNA序列，与细菌质粒重组，注射到棉的子房并进入受精卵
[解析]在基因工程中导入目的基因是将目的基因与运载体重组，然后导入受体细胞。
[答案]C
[错因分析] 对运载体的作用认识不到位，因为没有目的基因与运载体重组，那么独立的编码毒素蛋白的DNA序列，进入受精卵中不能复制并稳定的表达。
3．混淆基因工程的“工具”与基因工程的“酶”
[易错典题3] 下列有关基因工程技术的正确叙述是 （ ）
A．重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、连接酶和载体
B．所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
C．选用细菌作为重组质粒的受体细胞是因为细菌繁殖快
D．只要目的基因进入了受体细胞就能成功实现表达
[解析] 细菌作为受体的一个最大优点就是繁殖迅速，可以快速得到人类需要的转基因产物。
[答案] C
[错因分析] 基因操作的工具有限制酶、连接酶，一种限制酶只能识别特定的核苷酸序列。运载体是基因的运输工具，目的基因进入受体细胞后，受体细胞表现出特定的性状，才说明目的基因完成了表达，基因工程的结果是让目的基因完成表达，生产出目的基因的产物，选择受体细胞的重要条件就是能够快速繁殖。
4．对“单克隆抗体”的制备环节理解不深入
[易错典题4] 科学家用小鼠骨髓瘤细胞与某种细胞融合，得到杂交细胞，经培养可产生大量的单克隆抗体，下列有关叙述正确的是 ( )
A．杂交瘤细胞的获得是B细胞与骨髓瘤细胞的融合
B．用纤维素酶处理B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞
C．培养获得的杂交瘤细胞既可以产生干扰素，也可以在体外无限增殖
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
[解析] 小鼠的骨髓瘤细胞与经过免疫的B淋巴细胞融合成杂交瘤细胞，在体外培养的条件下无限繁殖，产生特异性的单一抗体，不产生干扰素，A、C错。动物细胞没有细胞壁，融合之前不需要酶解法去掉细胞壁，B错。
[答案】 D
[错因分析] 只有浆细胞才能产生特定的抗体，因此杂交瘤细胞的获得必须是浆细胞与骨髓瘤细胞的融合，这是考生容易忽视的考点。
项
类
种
目
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